1. 稀土稀土元素
稀土元素的提纯技术是一项精密复杂的化学工艺。16种稀土元素中，除了Pm外，其余元素通常可以达到99.9999%的纯度。然而，从混合稀土化合物中分离出单一元素并非易事，主要困难在于镧系元素间的物理和化学性质极其相近，它们的离子半径相近，且通常以稳定的三价态存在于水溶液中，与水有较强的亲和力，这使得它们在水溶液中的化学行为相似，分离过程极其困难。
自1794年发现钇到1905年发现镥，所有单一分离稀土元素，包括镭的发现，都依赖于分步法，这种方法是根据化合物在溶剂中的溶解度差异进行分离。然而，由于稀土元素之间的溶解度差距微小，需要反复操作多次，如镭的分离就需要重复2万次，这使得大量生产单一稀土成为艰巨任务。
为解决分步法的局限，第二次世界大战后，离子交换色层分析法应运而生。它利用离子交换树脂吸附和释放稀土离子的特性，能同时分离多个元素并获得高纯度产品。尽管有成本高、处理时间长等缺点，它在制取超高纯单品和重稀土元素分离中仍有重要应用。
相比之下，溶剂萃取法因其分离效果好、生产能力大和连续生产的优势，逐渐成为分离大量稀土的主流方法。该方法使用有机溶剂从水溶液中提取稀土，例如酸性磷酸酯阳离子萃取剂、胺阴离子交换液和中性磷酸酯溶剂。萃取过程包括萃取、洗涤和反萃取三个阶段，使用的设备有混合澄清槽和离心萃取器。
稀土就是化学元素周期表中镧系元素——镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)，以及与镧系的15个元素密切相关的两个元素——钪(Sc)和钇(Y)共17种元素，称为稀土元素(Rare Earth)。简称稀土(RE或R)。
2. 光学分析荧光分析法
荧光分析法是DNA检测领域常用的方法，其原理是通过在DNA靶序列上标记荧光染料，形成荧光杂交体，通过荧光扫描仪或激光扫描共焦显微镜获取信号。这种方法稳定可靠，但扫描设备昂贵，成本高，且荧光在空气中容易淬灭。荧光标记可以应用于DNA探针或靶基因，通过检测荧光信号变化来检测DNA。例如，Bier等利用花青二聚体YOYO和Picogreen作为嵌入剂，区分不同DNA序列，检出限低至300pg/mL，且具有重复使用性。Krull等通过共价固定光纤表面的探针与EB反应，可检测到极低浓度的DNA，且具有复用性。
时间分辨荧光分析法是基于荧光寿命更长的稀土金属荧光特性发展起来的，它能提高分析灵敏度，减少干扰。镧系元素螯合物是常用的示踪物，纳米技术的应用如铕螯合物染色的纳米粒子进一步提升了其性能。本课题组研究了通过铕离子调控时间分辨荧光，应用于DNA标记检测，具有高灵敏度。
分子信标技术是荧光分析的进一步发展，由Tyagi等人提出。分子信标是具有特定靶序列互补的DNA探针，其结构使荧光分子与淬灭分子在无靶序列时相互靠近，抑制荧光。有靶序列时，荧光信号增强，这技术具有低背景、高灵敏度和高特异性。已广泛用于实时荧光定量检测，如在活细胞中检测RNA和杂交过程，还可实现多色同时检测。
荧光能量转移技术，如吖啶橙-罗丹明B体系，利用DNA对能量转移的影响，用于DNA测定。半导体量子点作为新型标记物，由于其独特的光谱特性，如宽激光光谱、可调色和高稳定性，为生物荧光检测提供了新途径。量子点与分子信标、荧光探针结合，如亲和素-量子点杂交、荧光量子点与“发夹分子”的荧光能量转移，都展示了在DNA检测中的潜力。
光学分析方法（opticalmethodofanalysis）---利用物质的光学性质进行化学分析的方法。分3种类型：(1)基于发射原理的有发射光谱化学分析、火焰光度分析、荧光X射线光谱分析、荧光分析、原子荧光谱分析等；(2)基于吸收原理的有比色分析、比浊分析、红外线吸收光谱分析、原子吸收光谱分析等；(3)基于其他原理的还有X射线衍射分析、电子显微镜分析以及偏光分析等。