NIR-II红外相机在小动物生物成像领域已有大量高水平研究论文发表,涵盖脑血管成像、瘤诊疗、淋巴示踪、药代动力学等多个方向。以下是一些具有代表性的论文案例。在脑血管高分辨率成像方面,浙江大学钱骏教授课题组在该领域做出了开创性工作。他们基于NIR-II飞秒激发和频率上转换三光子荧光显微术,实现了深度达1.0 mm的小鼠穿颅脑血管显微成像,以及深度超过700 μm的穿颅神经元显微成像,初次在颅骨完整的情况下实现了脑血管和神经元的双通道生物成像 。Yu等人2019年在《Journal of Materials Chemistry B》发表的工作利用吲哚菁绿(ICG)辅助的NIR-II荧光显微成像技术解析脑血管结构,展示了NIR-II窗口在穿透颅骨和脑组织方面的优势 。Wang等人2019年在《Nature Methods》报道了NIR-II窗口的光片显微成像技术,实现了对小鼠深层组织的高分辨率三维成像,为全脑和全器件成像提供了新工具 。研究人员通过尾静脉注射NIR-II荧光探针,利用NIR-II相机实现对小鼠脑部血管网络的无创实时观测。内蒙古等离子体成像红外相机设备

在能量-动量分辨光谱成像方面,布朗大学的Rashid Zia团队使用NIRvana:640 InGaAs相机耦合高分辨率光谱仪,实现了能量-动量分辨光谱的地形化渲染。该技术将光谱信息与空间位置精确关联,为研究材料的光学性质和量子态分布提供了新的表征手段,虽然主要应用于凝聚态物理,但其方法论对天文光谱成像也有借鉴意义 。这些案例表明,NIR-II红外相机在天文学中的应用已从传统的太阳和行星观测扩展到深空天体测光、自适应光学和国产大型观测装备等前沿方向。随着国产InGaAs探测器技术的成熟(如睿创光子D-BLUE1型相机),我国地基红外天文观测能力正迎来新的发展阶段,未来在超新星监测、红移天体研究和空间碎片追踪等领域有望取得更多突破。这些案例表明,NIR-II红外相机在天文学中的应用已从传统的太阳和行星观测扩展到深空天体测光、自适应光学和国产大型观测装备等前沿方向。随着国产InGaAs探测器技术的成熟(如睿创光子D-BLUE1型相机),我国地基红外天文观测能力正迎来新的发展阶段,未来在超新星监测、红移天体研究和空间碎片追踪等领域有望取得更多突破。海南短波红外相机红外相机NIR-II红外相机在天文学中的应用已从传统的太阳和行星观测扩展到深空天体测光、自适应光学。

单壁碳纳米管(SWNT)荧光成像是NIR-II相机的特色应用。半导体性单壁碳纳米管在NIR-II窗口具有独特的光致发光特性,且光稳定性较好,不易光漂白。研究人员利用深制冷InGaAs相机(如NIRvana: LN)检测生物内极低浓度的SWNT信号,实现了对深层组织植入传感器的无线读取,或追踪干细胞在体内的迁移和分化命运。这类应用对相机灵敏度要求极高,通常只有液氮制冷型设备才能满足信噪比需求。多模态成像融合方面,NIR-II相机常与X射线、CT、MRI或超声等解剖成像模态结合,构建多模态小动物成像平台。NIR-II提供分子和功能信息,其他模态提供高分辨率解剖结构,两者融合可实现更精细的病灶定位和生物学过程解析。部分研究还利用可调谐滤光片或光栅分光,配合NIR-II相机实现高光谱分辨的荧光成像,用于区分光谱特征相近的不同探针或多靶点同时检测。
高光谱与多模态成像系统也集成NIR-II相机。例如,将NIR-II相机与X射线、超声或可见光成像结合,构建多模态小动物成像平台,可同时获取解剖结构、功能代谢和分子靶向信息。部分研究利用可调谐滤光片或光栅分光,配合NIR-II相机实现高光谱分辨的荧光成像,用于区分光谱特征相近的不同探针或多靶点同时检测。农业与食品检测是新兴应用方向。NIR-II相机用于检测水果成熟度、谷物含水率和肉类新鲜度,利用水及特定有机分子在短波红外波段的吸收特征。相比传统近红外光谱点测量,相机提供空间分辨的图像信息,可识别品质分布的不均匀性。部分无人机载系统开始集成轻量化InGaAs相机,用于大田作物的长势监测和病虫害早期预警。利用NIR-II光子在生物组织中散射更低、穿透更深的特性,研究人员能够实现对小鼠脑血管的高分辨率造影。

在集成电路故障分析方面,Teledyne Princeton Instruments的NIRvana:640ST相机被用于22 nm技术节点的SRAM电路发射成像,在800 mV供电条件下获取控制电路的光学和发射叠加图像,用于定位失效点和分析光子发射分布 。Hamamatsu的InGaAs线阵相机C15333-10E则用于半导体晶圆内部图案的透射成像,波长1100 nm的红外光可穿透硅片显示内部结构 。国惠光电的资料指出,短波红外成像非常适合半导体制造过程中的故障分析和质量保证任务,可探测材料内部缺陷特征、键合情况或电致发光情况 。提高切除彻底性同时保护正常组织。相比可见光和NIR-I(700–900 nm)成像系统NIR-II相机提供的信噪比更高。新疆深度制冷红外相机红外相机厂商
血流、心跳等动态过程需要100 fps以上。内蒙古等离子体成像红外相机设备
液氮制冷型近红外相机,是目前市场上灵敏度比较高的科研级 InGaAs 相机之一。