近红外染料作为新一代的长波长染料，代表了这一领域的重大突破。现有商业化的近红外染料，由于染料的过分聚集以及稳定性差，因而受制于荧光亮度有限的问题。得益于科研人员采用的创新型分子工程学技术，克服了上述问题，从而比其他竞争产品具备了关键性的优势：近红外CF染料荧光强度*并且非常稳定。例如，亮度高至可以在633nm处激发(即在吸收峰值的肩部激发)，而此时在770nm左右的荧光发射强度仍然高于基于APC的串联染料。因此，近红外染料特别适合于流式细胞仪的各种应用，从而可以避免串联染料稳定性等带来的问题。
 

　　近红外染料能有效解决可见光区荧光检测的信噪比瓶颈限制，因为在近红外激发下，可以较大程度的降低背景，为方便而灵敏准确地检测多种分析物提供了机会。然而，直接的近红外可视化检测暂未实现，因为肉眼难以观测到700nm以后的光。因此开发有效策略，将近红外响应信号转化为不需要仪器而直接裸眼可见的输出信号，实现近红外可视化检测具有重要意义和挑战。
 

　　近红外染料用于生物成像时，除了具有近红外吸收/发射波长、还荧光具有良好的水溶性和较低的生物毒性，特异的组织或细胞靶向性以及良好的细胞穿透性等，从而达到更安全、灵敏的荧光成像目的。为了提高近红外染料的水溶性和生物相容性和较低的生物毒性，可以将一种高分子聚合物材料-聚乙二醇(PEG)修饰到荧光染料上，常见的有CY3-PEG-MAL,Cy5-PEG-NH2,RhodamineB-PEG-NHS,CY7-PEG-COOH等等，经过PEG修饰后的荧光染料还具有较长时间的体内循环。
 

　　近红外染料链接PEG再链接二棕榈酰磷脂酰乙醇胺，可以作为靶向材料作用于肿瘤。