目前常見的分子影像技術(shù)如X-射線成像、斷層掃描成像（CT）、磁共振成像（MRI）和超聲成像（US）被用于對(duì)疾病等的醫(yī)療診斷，但這些方法具有較差的空間分辨率及其無(wú)法實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)等缺點(diǎn)。

近紅外二區(qū)成像（900-1700nm）與可見光成像（400-900nm）相比，因其在樣品中的散射與吸收系數(shù)更小，因此具有更高的成像分辨率與穿透深度。近紅外二區(qū)成像系統(tǒng)針對(duì)小動(dòng)物成像分辨率一般可達(dá)30um，能對(duì)細(xì)小的血管直接成像；穿透深度大致為2cm，即便是小鼠深的臟器發(fā)出的信號(hào)也能被檢測(cè)到。

近紅外二區(qū)光學(xué)成像技術(shù)以其高靈敏度和高時(shí)空分辨率等優(yōu)點(diǎn)，為微小腫瘤/轉(zhuǎn)移瘤及腫瘤相關(guān)血管的檢測(cè)和研究提供了一種新的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)成像手段，在生物醫(yī)學(xué)和臨床診斷中發(fā)揮著重要作用。在過(guò)去幾年里，研究者們致力于研究近紅外第一窗口（700 nm~900 nm）的熒光成像，但是由于生物組織在這個(gè)波段范圍內(nèi)有很強(qiáng)的吸收和散射，致使其信噪比和組織穿透深度都比較低。

新一代的近紅外二區(qū)光學(xué)成像（NIR-II，1000-1700 nm）在成像靈敏度、穿透深度和空間分辨率方面有著顯著提高。因此，近年來(lái)，位于近紅外第二窗口（NIR-II，1000 nm~1700 nm）的材料得到了廣泛的關(guān)注，在這個(gè)波段，生物組織自身的吸收和散射弱，這樣就可以極大地提高成像質(zhì)量和穿透深度。

近紅外二區(qū)成像已成為活體成像領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，近紅外光區(qū)的熒光標(biāo)記通常是納米材料，現(xiàn)階段已陸續(xù)有實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出近紅外二區(qū)有機(jī)小分子熒光染料，相信這將極大的推動(dòng)近紅外二區(qū)成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的應(yīng)用與發(fā)展。

目前，一些無(wú)機(jī)材料如稀土下轉(zhuǎn)換納米顆粒、碳納米管、量子點(diǎn)以及少數(shù)有機(jī)染料能夠?qū)崿F(xiàn)NIR-II的發(fā)射，但是它們的激發(fā)波長(zhǎng)都位于近紅外第一窗口內(nèi)。因此，開發(fā)激發(fā)波長(zhǎng)和發(fā)射波長(zhǎng)都位于NIR-II的材料成為目前生物成像的熱點(diǎn)。