Silica nanoparticles (SNPs), core-shell SNPs, such as silica nanoparticles (SNPs) having a size of 2 to 15 nm and a narrow size-dispersion of less than 1 nm, i.e., at a single atomic layer level, Aqueous synthetic methodology for the production of shell SNPs. Different types of dyes, including near infrared (NIR) emitters, can be covalently encapsulated within an excess silica shell and brightness can be enhanced through the addition of an excess silica shell. The surface can be functionalized with a polyethylene glycol (PEG) group, and optionally with a specific surface ligand. This water soluble synthetic methodology also enables the synthesis of fluorescent core and core-shell aluminosilicate nanoparticles (ASNP) with a size of 2 to 15 nm, which can also be surface functionalization. The encapsulation efficiency and brightness of the largely negatively charged NIR fluorophore are enhanced compared to the corresponding SNP without aluminum.실리카 나노입자(SNP), 코어-쉘 SNP, 예를 들면 2 내지 15 nm의 크기 및 1 nm 미만의, 즉 단일 원자 층 수준에서 크기 조절의 좁은 크기-분산를 갖는 실리카 나노입자(SNP), 코어-쉘 SNP의 제조를 위한 수용성 합성 방법론. 근 적외선(NIR) 에미터를 포함하는 상이한 종류의 염료는 초과 실리카 쉘 내에 공유결합적으로 캡슐화될 수 있고 밝기는 초과 실리카 쉘의 첨가를 통해 강화될 수 있다. 표면은 폴레에틸렌 글리콜 (PEG) 기, 및 임의로 특정 표면 리간드로 작용화될 수 있다. 이러한 수용성 합성 방법론은 2 내지 15 nm 크기된 형광성 코어 및 코어-쉘 알루미노실리케이트 나노입자(ASNP)의 합성을 또한 가능하게 하며, 이는 표면 작용화가 또한 될 수 있다. 크게 음으로 하전된 NIR 형광단의 캡슐화 효율 및 밝기가 알루미늄 없는 대응하는 SNP에 비해 강화된다.