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本发明公开了一种荧光标记的羟基磷灰石空心微球及其制备方法,其化学组成式为Ca1-xREx(PO4)0.6(OH)0.2,其中x=0.005~0.1,RE为Eu、Er、Ho、Pr、Tm、Sm、Tb中的一种或者几种,该微球外径为100~600μm,壁厚为30~100μm;通过配制钙盐、和RE(NO3)3的混合溶液以及磷酸盐溶液或磷酸;然后在超声处理下,将上述溶液充分混合,再加入羧甲基纤维素钠水溶液,浸渍聚苯乙烯微球,经干燥、热处理、烧结后得到荧光标记的羟基磷灰石空心微球。本发明可以实现微球的发光颜色、强度可调,使其更具应用的灵活性;制备选用了生理相容性相对较好的羟基磷灰石及稀土离子,可以避免环境污染或者是生理毒性的同时,解决了有机物结构变化引起的荧光衰减等问题。