肿瘤细胞的代谢活动依赖于在周围⾎管中汲取的氧⽓和养分，以维持其异常的增殖、侵袭和转移⾏为。⼤量研究表明，不同肿瘤之间存在显著的代谢微环境异质性，且其内在和外在的决定性影响因素尚未阐明，⽽这种代谢微环境的异质性严重影响针对肿瘤代谢特异性药物的有效性。
肿瘤组织内部及周围⾎管中的⾎红蛋⽩负责氧⽓分⼦的运输，因⽽在活体原位条件下对肿瘤相关⾎管中⾎氧饱和度⽔平的可视化监控和定量化测量，有助于有效评估肿瘤组织细胞的代谢⽔平和代谢微环境，从⽽为肿瘤学研究和临床诊断预测提供更精确、更全⾯的关键信息。
近⽇，中国科学院国家纳⽶科学中⼼钟业腾团队、陈春英团队和胡志远团队，共同研发了在近红外⼆区（NIR-IIb，1500-1700nm）活体成像窗⼝下的⾎氧饱和度（oxyhemoglobin saturation，sO2）原位动态成像技术。应⽤这⼀技术，可对⼩⿏深层组织内的肿瘤⾎管结构进⾏清晰成像，同时实时准确地量化其sO2⽔平。
该sO2指标不仅可⽤于评估肿瘤组织的代谢⽔平，⽽且可⽤于预测肿瘤免疫治疗的响应性，为肿瘤免疫治疗的疗效预测提供了全新⽅法。此外，基于此技术的双通道NIR-IIb活体动态成像，能够同时获取肿瘤⾎管sO2成像和PD-L1分⼦影像，有望进⼀步提⾼肿瘤免疫治疗预测的准确性。
相关研究成果以Oxyhaemoglobin saturation NIR-IIb imaging for assessing cancer metabolism and predicting the response to immunotherapy为题，发表在《⾃然-纳⽶技术》（Nature Nanotechnology）上。研究⼯作得到国家重点研发计划和中国博⼠后科学基⾦的⽀持。
上述研究的核⼼技术已申请中国发明专利。