隨著生物醫(yī)學和臨床成像技術(shù)的飛速發(fā)展，在NIR-II/SWIR波段的熒光納米探針發(fā)展迅速。NIR-II波段(1000nm-1700nm)在組織中的散射和吸收較低，允許輻射更深入地穿透不透明組織，且可以保持高分辨率。

單壁碳納米管是生物醫(yī)學傳感中常用的光學探針之一，其穩(wěn)定性高，表面功能化的能力強，可提高檢測特定分子靶點的靈敏度。

在可用于表面功能化的眾多分子中，蛋白質(zhì)具有最高的分子靶向能力。然而，瑞士EPFL的Vitalijs Zubkovs和Ardemis Boghossian等研究人員指出，在維持納米管熒光的同時，新開發(fā)的納米傳感器需要將蛋白質(zhì)“以可控的定向方式結(jié)合到納米管表面，同時保持其生物活性”。蛋白質(zhì)功能化是通過用DNA或連接分子包裹納米管，然后以共價鍵與蛋白質(zhì)結(jié)合，以保持蛋白質(zhì)的折疊和分子靶向特性。

在《Chemical Materials》期刊中，他們發(fā)表了一種使用連接分子將黃色熒光蛋白與納米管表面結(jié)合的新方法，他們的方法不僅比現(xiàn)有使用DNA的方法更經(jīng)濟，還增加了蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性。

研究人員通過大量光學和光譜學方法來分析功能化納米傳感器的光學和熒光性質(zhì)，例如吸收光譜法和圓二色性光譜法。隨著納米管探針的發(fā)展，NIR-II熒光光譜法被用來探測這個波段內(nèi)的發(fā)射光譜。

在他們的NIR-II熒光光譜測試裝置中使用660nm激光激發(fā)阱板中的粒子，通過Isoplane SCT-320光譜儀和NIRvana 640 ST InGaAs相機采集NIR-II熒光光譜。研究人員利用納米管發(fā)射光對環(huán)境的敏感性來分析其他分子和蛋白質(zhì)的結(jié)合特性。例如，通過監(jiān)測溶解在水中的分子發(fā)射線的位置，可以得出關(guān)于納米管表面吸附分子表面的覆蓋情況，因為隨著水分子進入納米管表面途徑的改變，光譜線會發(fā)生位移。