目前常見的分子影像技術如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法實現(xiàn)動態(tài)實時監(jiān)測等缺點。
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)針對小動物成像分辨率一般可達30um，能對細小的血管直接成像；穿透深度大致為2cm，即便是小鼠Zui深的臟器發(fā)出的信號也能被檢測到。
近紅外二區(qū)光學成像技術以其高靈敏度和高時空分辨率等優(yōu)點，為微小腫瘤/轉移瘤及腫瘤相關血管的檢測和研究提供了一種新的無創(chuàng)檢測成像手段，在生物醫(yī)學和臨床診斷中發(fā)揮著重要作用。在過去幾年里，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波段范圍內有很強的吸收和散射，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，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注，在這個波段，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量和穿透深度。
近紅外二區(qū)成像已成為活體成像領域的研究熱點，近紅外光區(qū)的熒光標記通常是納米材料，現(xiàn)階段已陸續(xù)有實驗室研發(fā)出近紅外二區(qū)有機小分子熒光染料，相信這將極大的推動近紅外二區(qū)成像技術在生物醫(yī)學研究領域的應用與發(fā)展。
目前，一些無機材料如稀土下轉換納米顆粒、碳納米管、量子點以及少數(shù)有機染料能夠實現(xiàn)NIR-II的發(fā)射，但是它們的激發(fā)波長都位于近紅外第一窗口內。因此，開發(fā)激發(fā)波長和發(fā)射波長都位于NIR-II的材料成為目前生物成像的熱點。
