光遺傳-成像一體化：神經功能的閉環研究系統支持473nm藍光刺激與近紅外二區熒光成像的同步操作，在光遺傳實驗中，可實時記錄光刺激下GCaMP6s標記的神經元鈣信號變化。在恐懼記憶模型中，藍光打開海馬CA1區神經元的同時，系統以50ms時間分辨率捕捉熒光強度變化，結合行為學錄像（如小鼠僵直反應），構建“神經活動-行為表現”的直接關聯，為神經可塑性研究提供多維數據。采用飛秒激光光源的近紅外二區顯微成像系統，以2μm空間分辨率揭示細胞微結構動態變化。
免疫細胞動態監測：從遷移到活化的全程記錄利用CFSE標記的T細胞（1050nm熒光），系統在近紅外二區追蹤免疫細胞在腫塊組織的遷移軌跡。在CAR-T醫治實驗中，可觀察到CAR-T細胞在腫塊邊緣的“爬行”運動（速度12μm/min）及與腫瘤細胞的動態接觸（平均作用時間3分鐘），同步通過鈣信號成像評估T細胞活化程度。這些動態數據與腫塊縮小率（R=0.86）直接關聯，為免疫細胞醫治的療效預測提供新范式。 雙光子激發技術結合近紅外二區探測，為系統帶來亞細胞級分辨率的成像能力。
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