腎臟疾病已經成為繼心血管疾病、腫瘤、糖尿病之後又一嚴重威脅健康的疾病，囙此對腎臟疾病的早期診斷尤為重要。然而，臨床上廣泛使用的基於肌酐和尿素氮的檢測名額對於早期腎臟損傷並不靈敏。近紅外二區（NIR-II，900-1700 nm）螢光成像，由於其背景散射低，自發螢光弱，在活體光學成像中表現出極高的時空分辯率和靈敏度，顯示出對腎臟疾病早期診斷的巨大潜力。然而現時所報導的腎臟可清除的NIR-II有機螢光探針普遍存在亮度低以及血液迴圈時間短（t1/2< 2 h）等問題，限制了其進一步的應用和臨床轉化。
針對以上問題，張凡教授研究團隊構築了一系列基於氮雜-氟硼熒（aza-BODIPY）的腎臟可清除的刷狀大分子螢光探針（命名為FBP），其發射波長從725 nm到1025 nm之間可調節。優化篩選出的FBP 912探針，其亮度（波長> 1000 nm）是現時所報導的腎臟可清除的近紅外二區有機探針的10倍左右，並且該探針在12 h內約65%能從腎臟中代謝，能够實現對腎臟缺血再灌注損傷的早期高靈敏度檢測。FBP 912探針的血液迴圈時間達到6.1 h，在4T1腫瘤的被動靶向成像以及腎細胞癌主動靶向成像方面表現出優异的信噪比和較長的腫瘤保留時間。這一研究成果以“A Bright，Renal-Clearable NIR-II Brush Macromolecular Probe with Long Blood Circulation Time for Kidney Disease Bioimaging”為題線上發表於《德國應用化學》（Angew. Chem. Int. Ed.，2022，61，e202114273）。課題組博士後姚陳志和博士生陳瑩為論文第一作者。
該工作得到了復旦大學化學系、復旦大學先進資料實驗室、聚合物分子工程國家重點實驗室、上海市分子催化與功能資料重點實驗室、國家重點研發項目、國家自然科學基金傑出青年基金、國家自然科學基金基礎科學中心項目和上海市科學技術委員會基礎研究專案的大力支持。
圖1腎臟可清除的大分子探針的結構式以及活體成像應用結果。
全文連結：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202114273