環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，近紅外二區(qū)稀土探針為抗干擾檢測提供了新手段。稀土離子的電子躍遷受外界環(huán)境影響小，在重金屬（如Pb、Cd）存在時(shí)，探針的熒光壽命波動不足5%，而有機(jī)染料的信號衰減可達(dá)70%以上。以水體農(nóng)藥殘留檢測為例，將表面修飾適配體的稀土探針投入污水中，對10 mol/L的*仍能保持穩(wěn)定的熒光壽命響應(yīng)一一當(dāng)農(nóng)藥分子與適配體結(jié)合后，探針的熒光壽命從3.8ns延長至5.2ns，這種變化可通過便攜式近紅外二區(qū)成像儀現(xiàn)場讀取，檢測速度比傳統(tǒng)液相色譜法快10倍，且無需復(fù)雜樣品前處理，適用于河流、水庫等場景的實(shí)時(shí)監(jiān)測。

單分子基因測序領(lǐng)域，稀土探針成為突破讀長限制的“光學(xué)燈塔”。將不同稀土離子標(biāo)記的核苷酸（如Eu標(biāo)記A、Tb標(biāo)記T、Dy標(biāo)記C、Sm標(biāo)記G）接入DNA鏈，通過近紅外二區(qū)熒光壽命差異（如Eu 0.6ms、Tb 1.2ms、Dy 2.3ms、Sm 0.5ms）識別堿基類型。在單分子測序?qū)嶒?yàn)中，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了10kb以上的讀長，且錯(cuò)誤率＜0.01%，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)熒光測序（讀長＜500bp，錯(cuò)誤率0.1%）。更重要的是，稀土探針的光穩(wěn)定性允許長時(shí)間測序，某人類基因組測序項(xiàng)目中，使用稀土探針的單分子測序儀在72小時(shí)內(nèi)完成了全基因組覆蓋，數(shù)據(jù)完整性達(dá)99.9%，為罕見病基因診斷與**突變分析提供了高效工具。