不得不说的近红外二区活体成像系统的优势

利用二区近红外光的成像优势，IR VIVO系统可对小动物进行活体扫描，独特的高速摄像机及HyperCubeTM高光谱滤光器使IR VIVO可以详细研究任意波长下的红外成像情况。 

IR VIVO 系统可在短波光源的激发下利用组织发出的二区近红外光光进行成像，最大限度的减少组织散射、反射、吸收及自荧光的干扰，穿透深度可达3 cm。与其他成像手段相比，IR VIVO系统成像的效费比更高，成像速度极快，有效填补了介于高费用全身扫描与低费用浅层扫描之间的空白。 

IR VIVO系统可搭载特别的高光谱滤光器，作为一种实时分光系统，它可以完成任意波长下的小动物活体成像。滤波后光强度仍可保持在90%以上，光谱分辨率可达10纳米以内。 

生理特征检测  

将吲哚菁绿红外探针注射至小鼠体内后，可通过IR-II成像动态分析小鼠各器官中吲哚菁绿的积累和排泄，调查体内脏器的工作情况。在心脏与肺部，利用收缩与舒张期间血量的变化可观察到荧光强度的周期性改变，可实现对呼吸和心跳频率的监测。 

调查体内脂质积累情况       

细胞中脂质异常积累，通常预示着动脉硬化、脂肪肝等疾病。采用单壁碳纳米管荧光探针，通过近红外发射无创测量细胞中的脂质积累。在注射24 h后，探针富集在肝脏部位，与脂质结合后会使发光峰蓝移，积累越多则蓝移现象越明显，由此实现对脂质的定量检测。该方法可广泛应用于简化药物开发过程，并推动脂质相关疾病的研究。 

NIR-II指导肿瘤光热治疗  

纳米粒子(NPs)辅助光热疗法(PTT)是一种有前途的癌症治疗方式，并且已经吸引了科学主流的注意。利用聚集诱导发射(AIE)纳米颗粒和肿瘤细胞来源的“外泌体帽”(TT3-oCB NP@EXOs)制备具有增强的第二近红外(NIR-II，900–1700nm)荧光特性和PTT功能。

由于它们在808 nm照射下具有高且稳定的光热转换能力，因此TT3-oCB NP@EXOs可以用作仿生的NPs用于NIR-II荧光成像引导的肿瘤PTT，因此，随着其他靶向性差的AIE纳米粒子的验证，肿瘤细胞衍生的EXO/AIE纳米粒子杂化纳米囊泡可能为改善肿瘤诊断和PTT提供一种替代的人工靶向策略。 

NIR-II检测药物代谢动力学

临床前药代动力学(PKs)的常用方法为在不同的时间点抽取血液，并通过不同的分析方法对血液水平进行定量。

NIR-II可以通过测量麻醉小鼠眼睛和其他身体区域中标记化合物的荧光强度，无创地连续监测血液水平。通过非侵入性眼睛成像测量的血液水平与通过经典方法产生的结果之间有极好的相关性。

全身成像显示预期区域(如肝脏、骨骼)有化合物积聚。所以眼睛和全身荧光成像的结合能够同时测量血液PKs和荧光标记化合物的生物分布。 

NIR-II检测阿尔兹海默症 

近红外荧光(NIRF)成像已广泛用于临床前研究；然而，它的低组织穿透性对于神经退行性疾病的转化临床成像来说是一个令人生畏的问题。众所周知，视网膜是中枢神经系统(CNS)的延伸，被广泛认为是大脑的窗口。

因此，视网膜可以被认为是研究神经退行性疾病的替代器官，并且眼睛由于其高透明性而代表理想的NIRF成像器官。

利用CRANAD-X荧光探针标记淀粉样蛋白β(aβ)，并利用成像系统对眼部进行观察可以明显观察到患病前后及治疗前后眼部的荧光强度的差异，进而在未来的人类研究中具有显著的转化潜力，并可能成为未来快速、廉价、可获得和可靠筛查AD的潜在成像技术。

 NIR-II检测心肌梗塞 

利用近红外荧光成像的优越采集速度和近红外发射纳米粒子的有效选择性靶向，在急性梗塞事件后仅几分钟就获得了梗塞心脏的体内图像。

这项工作为急性梗死后缺血心肌的经济、快速和准确的体内成像开辟了一条途径。

监测体内药物释放    

特定器官和组织中的药物浓度通常用破坏性方法测量，费时费力。针对小剂量毒性药物，可使用功能化的红外探针，与药物接触时发光峰会发生削弱与红移，以实现对药物的检测。

将纳米探针放入可长时间存留于生物体内的条形生物膜中，并植入皮下、腹腔内等不同腔室，药物在腹膜内释放后，可检测到内侧纳米探针发光强度减弱与红移。 

NIR-II成像指导肿瘤摘除手术 

NIR-II成像的高灵敏度可对肿瘤组织进行精准定位。利用靶向NIR-II荧光探针成像并引导进行小鼠头部肿瘤切除手术。

实验分两组进行，在完全切除手术后(左二)，选区线扫结果显示病灶部位近红外信号明显减弱，与健康组织相似，在对比实验(右二，人为留下少部分肿瘤组织)中则观察到部分区域仍存在高强度信号，肿瘤组织的切除并不完全，表明NIR-II在肿瘤摘除手术中具有潜在的指导作用。

小分子纳米探针颅内血管成像   

小分子荧光探针在生物性修饰后依然可以维持较小的尺寸，可迅速经循环系统进入血管网络。

稀土掺杂的钪基探针(KSc2F7:Yb,Er)在1525 nm具有强烈的NIR-II下转换发射，这在生物成像应用中经常被忽略。

基于NIR-II成像的高穿透性、高分辨率，KSc2F7:Yb,Er的颅内血管成像显示出了极高的清晰度。

此外，与常见的碳纳米管造影剂相比，更高的量子效率也使得钪基纳米材料有望成为生物应用的理想探针。

NIR-II成像协同光热治疗    

在NIR-II成像的过程中，一部分激发能量以热能形式释放，由此可对病变部位实施光热治疗。

采用聚合物封装BPN-BBTD-NPs可在785 nm光的激发下实现NIR-II成像，当材料靶向聚集至肿瘤部位后，在高激发功率下进行光热治疗，结果显示肿瘤体积逐渐缩小直至根除。

此外，BPN-BBTD纳米颗粒能够长时间(32天)保持对肿瘤组织的靶向能力，并监测肿瘤的生长状况