本发明公开了一种检测过氧化氢浓度的纳米生物传感器，其特征在于，其是以热共沉淀法合成的稀土上转换发光纳米粒子为基质，通过将该基质表面油酸配体环氧化，与带有氨基的供电子配体发生开环加成反应，将供电子配体键合到上转换发光纳米粒子的表面，在365nm紫外光照射下，利用光生自由电子还原的方式，在上转换发光纳米粒子表面原位生长一层金属银单质，形成表面为金属单质银、内核为稀土上转换发光纳米粒子为基质的核壳结构的纳米生物传感器。本发明还公开了其制备方法及在体表以及细胞层面实现过氧化氢浓度的检测在应用。发明提供的纳米生物传感器在水中具有分散性良好、结构稳定、生物相容性好且传感信号强度较高等优点。