具有高亮度和长血液循环时间的近红外二区刷状大分子荧光探针用于肾脏疾病检测

肾脏疾病已经成为继心血管疾病、肿瘤、糖尿病之后又一严重威胁健康的疾病，因此对肾脏疾病的早期诊断尤为重要。然而，临床上广泛使用的基于肌酐和尿素氮的检测指标对于早期肾脏损伤并不灵敏。近红外二区（NIR-II，900-1700 nm）荧光成像，由于其背景散射低，自发荧光弱，在活体光学成像中表现出极高的时空分辨率和灵敏度，显示出对肾脏疾病早期诊断的巨大潜力。然而目前所报道的肾脏可清除的NIR-II有机荧光探针普遍存在亮度低以及血液循环时间短（t_1/2 < 2 h）等问题，限制了其进一步的应用和临床转化。

针对以上问题，研究团队构筑了一系列基于氮杂-氟硼荧（aza-BODIPY）的肾脏可清除的刷状大分子荧光探针（命名为FBP），其发射波长从725 nm到1025 nm之间可调节。优化筛选出的FBP 912探针，其亮度（波长> 1000 nm）是目前所报道的肾脏可清除的近红外二区有机探针的10倍左右，并且该探针在12 h内约65%能从肾脏中代谢，能够实现对肾脏缺血再灌注损伤的早期高灵敏度检测。FBP 912探针的血液循环时间达到6.1 h，在4T1肿瘤的被动靶向成像以及肾细胞癌主动靶向成像方面表现出优异的信噪比和较长的肿瘤保留时间。

图1肾脏可清除的大分子探针的结构式以及活体成像应用结果。

参考文献:

Chenzhi Yao#, Ying Chen#, Mengyao Zhao, Shangfeng Wang, Bin Wu, Yiwei Yang, Dongrui Yin, Peng Yu, Hongxin Zhang and Fan Zhang*. A Bright, Renal-Clearable NIR-II Brush Macromolecular Probe with Long Blood Circulation Time for Kidney Disease Bioimaging. Angew. Chem. Int. Ed. , 2022, 61, e202114.

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近红外二区小动物活体成像系统NIR-II-ST

NIR-II in vivo imaging system

文中利用近红外二区小动物活体成像系统NIR-II-ST分别完成了小鼠全身血管成像、小鼠缺血再灌注过程中的体内成像、左肾原位肿瘤小鼠的肿瘤和血管成像及肾脏离体成像实验。

该小动物活体成像系统功能强大，相机性能优异，多款深度制冷的InGaAs近红外相机可供选择。检测灵敏度高，可实现大视野以及局部小动物高信噪比和高分辨活体成像。开发的软件功能一键操作，可实时反映仪器状态，自动化控制，操控与图像处理一体化，终身免费升级。该成像系统应用场景多样化，可用于小动物近红外二区宽场成像、全光谱成像、近红外二区荧光寿命成像，且成像系统采用了模块化设计，成像功能亦可进一步升级扩展X射线激发模块、CT成像模块、三维成像模块、热成像模块、比率荧光测试、多通道成像与原位光谱测试等。该系统可应用于活体小动物荧光手术导航、脏器成像、肿瘤成像、血管成像、淋巴成像、体内植入物的监测、药物追踪与活体原位疾病检测等。