肾脏是人体的重要器官，在调节人体正常代谢、维持人体电解质平衡等方面具有重要作用。然而，沉重的生理负担也使得肾脏容易受到损伤。在临床上，常规的肾功能检测方法是通过测定血尿素氮以及血清肌酐的含量。然而，这两种指标均具有一定的延迟性，意味着发现指标异常的时候肾功能已经有了较为严重的损伤。肾脏活检是一种准确性更高的检测手段，但其作为一种侵入式的方法常伴随着一定的风险。此外，一些基于传统成像手段的检测方式已开发并投入使用，可高成本、低可行性以及潜在的电离辐射等问题限制了其广泛的使用。因此肾功能的实时成像对于评估药物的肾毒性和监测肾脏疾病的进展具有重要意义。
本文作者开发了一种具有近红外二区荧光发射的小分子光学探针CDIR2用于肾功能的检测，其具有1050nm的近红外二区荧光发射以及良好的光稳定性。
图1. CDIR2的肾清除率和体内稳定性研究
图2. CDIR2在体内的肾清除途径
在成像实验中，由于近红外二区荧光成像具有更深的穿透深度，CDIR2在注射1分钟后便可观察到小鼠的肾脏。肾代谢机理研究表明CDIR2是通过肾小球滤过的方式排出，并且在肾小管中没有肾小管分泌及再吸收过程。
图3. CDIR2近红外二区荧光成像对活体小鼠肾功能进行实时检测
随后，研究人员进一步建立顺铂诱导肾损伤模型并利用CDIR2实时监测小鼠的肾损伤情况。在注射顺铂72小时后的小鼠中，由于肾功能下降，通过近红外二区荧光成像观察到的CDIR2肾清除速率明显慢于正常小鼠，肾损伤情况可在注射CDIR2后20分钟内即可被实时观察。
本文作者团队合成了一种NIR-II荧光分子半导体(CDIR2)，并证明了其在小鼠肾脏功能障碍无创成像中的应用。文章发表在Angew. Chem. Int. Ed.，题目是Renal‐clearable Molecular Semiconductor for Second Near‐Infrared Fluorescence Imaging of Kidney Dysfunction.通讯作者是来自新加坡南洋理工大学的浦侃裔教授与南京邮电大学的范曲立教授。
DOI: 10.1002/anie.201909560
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