該系統在器官芯片研究中展現出獨特價值。在肝芯片模型中，系統通過檢測肝細胞內線粒體探針的熒光壽命，可實時評估芯片的肝功能狀態一一當芯片暴露于肝毒***物時，線粒體的熒光壽命會在2小時內出現明顯縮短，這種快速響應能力比傳統的生化檢測提前12小時發現毒性效應，為藥物肝毒性篩選提供了高效的實時監測手段。環境污染物的個體毒理“記錄儀”，在斑馬魚胚胎中通過肝臟谷胱甘肽探針壽命，量化重金屬暴露的實時毒性效應。醫用材料的免疫反應“檢測儀”，評估鈦合金植入物周圍巨噬細胞熒光壽命，指導材料表面改性以降低炎癥反應。

在植物生長研究領域，該系統同樣大顯身手。可以用于研究植物根系的生長、養分吸收以及植物與微生物的相互作用。將熒光標記的微生物接種到植物根系周圍，利用系統觀察微生物在根系表面的定殖和活動情況，以及植物根系對微生物的響應，這對于優化農業生產、提高作物產量和質量具有重要的指導意義。從實驗室到臨床的跨越，近紅外二區成像系統在術中腫塊切緣界定中展現優勢，靜脈注射探針后可實時區分瘤體與正常組織，提升手術精細度。

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