荧光分子层析成像（Fluorescence molecular tomography, FMT）是一种活体成像技术，广泛应用于肿瘤早期检测和药物开发等方面。但是由于生物组织的高散射性，FMT的成像空间分辨率受到极大的限制。相比于常用的第一近红外光学窗（NIR-I，650-950 nm），第二近红外光学窗（NIR-II，1100-1400 nm）荧光染料的应用可以降低组织的散射系数，在浅表的荧光成像中提升了空间分辨率。但是其有效性目前仅限于弹道光区域，对诸如FMT等深层成像是否具有优势依然存在争议。
武汉光电国家实验室骆清铭教授领导的研究团队通过奇异值分析方法，在理论上证实了NIR II荧光染料具有在扩散域的深层组织成像中提高FMT的空间分辨率和成像质量的能力。在理论分析的基础上，研制了基于InGaAs近红外相机的FMT系统，该系统能够对样品深部的NIR-II荧光染料的三维分布进行成像。模型实验结果显示，相比较于NIRI荧光染料，NIR-II荧光染料明显改善了FMT的空间分辨率。
图中展示了小鼠仿体模型、真实荧光分布、采用NIR-I的FMT重建结果和NIR-II的重建结果。由图可知，NIR-II对分辨率带来了明显的改善。
2015年5月18日，研究成果“基于第二近红外光窗的荧光分子层析成像”（Fluorescence molecular tomography in the second near-infrared window）发表在美国光学学会OSA的期刊Optics Express(Vol. 23, No. 10, pp. 12669-12679, 2015)上。
该研究得到国家重大科学研究计划项目（No. 2011CB910401）、国家自然科学基金优秀创新群体（No. 61421064）、国家自然科学基金（No. 81201067）、中央高校基本科研业务费专项资金（HUST: 2013TS039）等项目资助。
