Lumpur geotermal merupakan limbah dari pembangkit listrik tenaga panas bumi (PLTP) dengan kandungan silika yang sangat tinggi, sehingga berpotensi sebagai bahan dasar dalam sintesis silika nanopartikel. Silika nanopartikel telah banyak digunakan diberbagai bidang karena memiliki keunggulan baik dari segi sifat fisika maupun kimia, salah satunya dalam aplikasi bioimaging. Pada penelitian ini silika nanopartikel dimodifikasi dengan upconverter nanoparticles (UCNP) tipe NaYF4 : Yb, Tm. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji proses sintesis nanopartikel menggunakan metode fotoluminensi pada aplikasi bioimaging. Silika nanopartikel hasil upconverting di sintesis dari lumpur geotermal dengan menggunakan metode sol-gel. Hasil karakterisasi SAA menunjukan terjadinya peningkatan luas permukaan silika nanopartikel termodifikasi menggunakan UCNP dengan hasil paling optimum pada konsentrasi UCNP 1 mM dan waktu aging 18 jam. Hasil uji emisi flouresensi menggunakan femtosecond laser tidak memperlihatkan adanya puncak spesifik dikarenakan daya eksitasi yang terlalu kecil dan telah berkurangnya sensitifitas dari material UCNP yang digunakan. Hasil XRD memperlihatkan pola difraksi Si-UCNP yang saling berdekatan dengan puncak NaCl pada 2θ = 27,3⁰ ; 31,9⁰ ; 45,8⁰ ; 56,9⁰ ; 66,7⁰ dan 75,9⁰, hasil ini diperkuat dengan mikrograf TEM yang menunjukan morfologi berbentuk sphericle yang menunjukan bahwa material NaYF4 : Yb, Tm telah mengalami proses enkapsulasi dengan silika nanopartikel.
Kata Kunci : Bioimaging, Fotoluminensi, Silika, Upconverter nanoparticle