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近红外荧光探针在肾脏疾病诊断中的研究进展
doi: 10.11972/j.issn.1672-8785.2026.03.004
沈纪鸿 ， 黄秋薪 ， 苏天 ， 罗贤柱 ， 于法标
海南医科大学生命科学与医学技术学院，热带医学研究中心，国家卫生健康委员会热带病防治重点实验室，海南 海口 571199
基金项目: 国家自然科学基金项目(22264013；82560368)
Research Progress of Near-Infrared Fluorescent Probes in the Diagnosis of Kidney Diseases
SHEN Ji-hong ， HUANG Qiu-xin ， SU Tian ， LUO Xian-zhu ， YU Fa-biao
NHC Key Laboratory of Tropical Disease Control, Tropical Medicine Research Center, School of Life Sciences and Medical Technology, Hainan Medical University, Haikou 571199, China
摘要
肾脏相关疾病(如急性肾损伤、慢性肾脏病以及肾肿瘤等)严重威胁人类健康，实现其早期诊断与动态监测对于揭示病理机制、评估损伤程度和改善患者预后具有重要意义。近红外荧光成像凭借组织穿透深、自发荧光干扰小、灵敏度高以及更适于活体实时成像等优势，在肾脏疾病研究与诊断中展现出广阔的应用前景。本文首先概述了肾脏疾病发生发展过程中涉及的关键病理过程及其重要的生物标志物，随后围绕活性氧、活性氮、活性硫、酶及微环境响应型近红外荧光探针进行分类综述，并结合其在急性肾损伤、慢性肾脏病、肾肿瘤以及尿液样本分析中的代表性应用，总结了相关探针的设计策略、成像性能和诊疗潜力。最后，从检测特异性、定量准确性、深部成像能力、生物安全性和临床转化可行性等方面讨论了该领域面临的主要挑战，并对未来发展方向进行了展望。
Abstract
Kidney-related diseases such as acute kidney injury, chronic kidney disease, and kidney tumors pose a serious threat to human health. Early diagnosis and dynamic monitoring of these diseases are of great significance for revealing pathological mechanisms, evaluating the degree of injury, and improving patient prognosis. Near-infrared fluorescence imaging has shown broad application prospects in the research and diagnosis of kidney diseases due to its advantages, including deep tissue penetration, low spontaneous fluorescence interference, high sensitivity, and suitability for real-time in vivo imaging. This article first outlines the key pathological processes and important biomarkers involved in the occurrence and development of kidney diseases. Then, a classification review is conducted around reactive oxygen species, reactive nitrogen, reactive sulfur, enzymes, and microenvironment-responsive near-infrared fluorescent probes. Combined with their representative applications in acute kidney injury, chronic kidney disease, kidney tumors, and urine sample analysis, the design strategies, imaging performance, and diagnostic and therapeutic potential of relevant probes are summarized. Finally, this article discusses the main challenges faced in this field from the aspects of detection specificity, quantitative accuracy, deep imaging capability, biosafety, and clinical translational feasibility, and looks forward to future development directions.
0 引言
肾脏是人体重要的代谢与稳态调控器官，参与代谢终产物清除、水电解质及酸碱平衡维持、血压调节和内分泌调控等关键生理过程，其结构与功能的完整性对于维持机体内环境稳定和整体健康具有重要意义[1]。一旦肾功能出现障碍，可导致电解质紊乱、酸碱失衡以及肾性贫血等疾病[2]。当前，急性肾损伤(Acute Kidney Injury, AKI)、慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease, CKD)和肾肿瘤(Renal Tumor, RT)等肾脏疾病已成为全球性公共卫生问题，且具有发病率高、隐匿性强、预后差等特点，严重威胁人类生命健康[3]。然而，现有临床诊断手段存在明显局限：血肌酐、血尿素氮和尿微量白蛋白等生化指标灵敏度不足，难以实现早期预警；肾活检具有侵入性；计算机断层扫描和磁共振成像等无创成像技术成本较高、时空分辨率有限，具有潜在的辐射暴露风险，且无法在分子层面揭示病理机制[4]。因此，开发无创、高灵敏度、高特异性以及可实时动态监测的新型诊断技术，对肾脏疾病的早期识别、病理机制解析、疗效评估和预后判断具有重要意义[5]。
荧光成像技术凭借灵敏度高、特异性强、响应快速、无创可视化以及活体实时监测等优势，成为疾病分子诊断的研究热点。与可见光波段相比，近红外(NIR, 700~1700 nm)波段具有组织穿透能力较强、生物自发荧光干扰少、信噪比高、光毒性小等特点，更适用于肾脏深部组织活体成像与长期动态监测[6-7]。肾脏疾病的进展是一个受多重机制驱动的复杂动态过程，涵盖缺氧应激、炎症放大、损伤凋亡和纤维化重构等级联反应。在此期间，会伴随活性氧(Reactive Oxygen Species, ROS)/活性氮(Reactive Nitrogen Species, RNS)/活性硫(Reactive Sulfur Species, RSS) [8-13]、关键代谢酶[14]以及微环境物理化学参数(黏度、极性、pH值)等关键生物标志物的异常表达。
近年来，荧光探针凭借对生物靶点的特异性识别、高灵敏度等优点，在临床疾病诊断中发挥着日益重要的作用。现有研究已由早期的单通道检测逐步拓展至荧光/光声双模态、化学发光、双响应/顺序激活等多元化体系，在急性肾损伤早期预警、慢性肾病进展监测、肾肿瘤精准成像等方面展现出巨大的应用潜力[15-16]。然而，该领域仍面临肾脏靶向性不足、定量精度有限、深层组织成像能力待提升、生物安全性与临床转化路径不明确等挑战。本文系统梳理荧光探针在肾脏疾病中的设计策略、响应机制和代表性应用，按ROS、RNS、RSS、酶响应以及微环境响应进行分类和归纳(见图1)，剖析其在AKI、CKD和RT检测中的研究进展，并总结当前瓶颈与未来发展方向，旨在为肾脏疾病精准诊断与新型荧光探针开发提供系统参考。
图 1 肾脏疾病相关NIR荧光探针的分类与响应标志物示意图
Fig. 1 Schematic diagram of the classification and response biomarkers of NIR fluorescent probes related to kidney disease
1 肾脏微环境的病理演变
AKI、CKD和RT是肾脏疾病中最具代表性的三类疾病，其发生、发展与体内活性分子的失衡及微环境紊乱密切相关。在AKI中，缺血再灌注、药物毒性或全身性感染等急性应激，会触发ROS与RNS的爆发性累积(如超氧阴离子(O2·-)、一氧化氮(NO)和过氧化硝酸盐(ONOO-))，进而引发肾小管上皮细胞的致死性氧化损伤与炎症级联反应。此过程往往伴随内源性抗氧化剂(如谷胱甘肽(Glutathione, GSH))的急剧耗竭、同型半胱氨酸(Homocysteine, Hcy)的代谢失衡，以及γ-谷氨酰转移酶(Gamma-Glutamyltransferase, GGT)、亮氨酸氨基肽酶(Leucine Aminopeptidase, LAP)、二肽基肽酶-4(Dipeptidyl Peptidase-4, DPP4)等肾损伤标志物的异常等[17-18]。若急性损伤持续存在或反复发生，病程将逐步进展为CKD，其特征为持续炎症状态、肾间质纤维化、肾小球硬化以及氧化应激稳态失衡，最终导致肾功能发生不可逆衰退[19]。与此同时，RT的发生则展现出另一种极端的微环境重编：具有致癌性的氧化脱氧核糖核酸(Deoxyribonucleic Acid, DNA)损伤与极高的基础应激水平打破了细胞稳态，导致肿瘤微环境中ROS、RNS、RSS以及特异性酶类的异常表达[20]。面对上述错综复杂的病理演变，传统的离体检测已难以满足需求。近年来，NIR荧光探针凭借高灵敏度与深层组织穿透优势脱颖而出。通过精准锚定AKI中的活性物种爆发与标志酶泄漏、CKD中的炎症纤维化演变，乃至RT中特异的肿瘤微环境特征[21-22]，能够实现对肾脏疾病的高灵敏度、高时空分辨率可视化成像。
2 用于肾脏相关疾病的NIR荧光探针分类
2.1 ROS荧光探针
ROS在急性肾损伤及其他肾脏氧化应激相关疾病的发生发展过程中具有重要作用。无论是作为初始活性物种的O2·-或者具有放大效应的过氧化氢(H2O2)，还是与炎症放大密切相关的次氯酸(HOCl)以及反应活性更高的羟基自由基(·OH)，其异常波动均与肾脏氧化还原失衡、炎症进展和组织损伤密切相关。因此，围绕不同ROS物种构建响应型NIR荧光探针，不仅有助于肾损伤的早期识别，也为病理机制解析和干预效应评价提供了分子影像学工具。
2.1.1 O·-2荧光探针
作为多种活性氧分子的上游前体，O·-2的异常升高常被视为肾脏氧化损伤的早期信号。针对药物代谢引发急性肾损伤早期缺乏有效生物标志物和无创实时检测手段的问题，Su T等人[23]报道了一种用于O·-2检测的NIR探针——HDM-Cl-SO。该探针以二氰基异佛尔酮类衍生物为荧光团，并引入双三氟甲基苯磺酸酯作为识别基团。在O·-2存在的情况下，HDM-Cl-SO探针在10 s内即可完成响应，并在668 nm处释放出强的荧光信号(检测限为93 nM)。此外，通过该探针不仅实现了细胞内外源性及内源性O·-2的准确成像，还用于揭示铜死亡与缺血再灌注急性肾损伤的关联，实现了AKI的早期诊断(见图2(a))。
图 2 (a) HDM-Cl-SO探针的传感机制及其在小鼠炎症和AKI模型中的荧光成像[23]；(b) NIR-O·-2探针的传感机制及其在顺铂诱导的AKI模型中的肾脏荧光成像[24]
Fig. 2 (a) Sensing mechanism of HDM-Cl-SO probe and its fluorescence imaging in mouse inflammation and AKI models [23]; (b) Sensing mechanism of NIR-O·-2 probe and its renal fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI models [24]
与上述偏重AKI早期诊断的研究相比，Lv Y等人[24]开发的NIR荧光探针(NIR-O·-2)则更多用于药物诱导肾毒性过程中O·-2波动的可视化成像(见图2(b))。该探针以三氟甲基作为O·-2的响应单元，在30 min内即可对O·-2作出响应，并在719 nm处释放明显荧光信号(检测限为0.24 M)。NIR-O·-2探针成功用于活细胞和组织中的内源性O·-2成像，并用来捕捉药物诱导肾毒性过程中的O·-2水平波动和评估左旋肉碱的保护作用。它可用作阐明肾毒性氧化损伤过程的基础工具。
相比之下，双模式探针可以有效提高检测的精确度。为了更好地靶向受损肾脏，Wu M等人[25]报道了KIM-1靶向的化学及荧光发光的PCCS探针(见图3(a))，并将其用于AKI早期诊断与干预。该体系通过L-丝氨酸靶向KIM-1，使其在肾小管部位富集。在O·-2存在的情况下，该探针在680 nm处产生化学发光信号，检测限为0.27 M，且化学发光半衰期可达1000 s左右。最为重要的是，PCCS探针可在顺铂诱导AKI小鼠中比血清肌酐和血尿素氮检测至少提前12 h实现无创识别，同时还表现出一定的抗氧化干预效应。Huang J等人[26]研发了两个可用于化学发光及荧光检测的传感器(见图3(b))。在O·-2/ONOO-存在的情况下，NCR1/NCR2可在700 nm处显示出强的NIR荧光及化学发光。此外，通过引入β-环糊精单元可以提高肾脏的清除能力。结果表明，NCR不仅能检测细胞内源性O·-2/ONOO-的水平波动，还能实现肾毒性暴露下肾脏活性氧/氮物种(Reactive Oxygen and Nitrogen Species, RONS)的非侵入性监测。此外，该探针还可以实现尿液分析。与组织学分析相比，该方法至少提前了24 h。
2.1.2 H2O2荧光探针
作为肾损伤相关氧化应激过程中的关键活性物种，H2O2不仅能够反映肾脏微环境的氧化还原失衡状态，也是实现肾脏疾病早期监测与动态评估的重要成像靶标。Wang M 等人[27]开发了一种用于肾损伤诊断的H2O2响应NIR荧光探针——DHX-1(见图4(a))。该探针以DHX-OH为荧光核心，并通过引入硼酸酯响应单元来构建H2O2检测体系。在H2O2作用下，DHX-1在665 nm处释放显著荧光信号，检测限低至0.39 nM。该探针已成功用于活细胞和斑马鱼中的H2O2成像，以及农药和尿酸相关肾损伤模型中的H2O2波动监测。
相较于主要依赖单一发射强度变化的单通道探针，比率型探针通过两个信号通道的信号变化，可在一定程度上减少探针浓度、组织厚度、激发强度以及局部环境波动带来的干扰，因此更适合复杂生物环境中的半定量分析和连续评估。基于此，Li N等人[28]构建了一种用于H2O2检测的比率型纳米探针——RP-SC(见图4(b))。该探针在AKI肾脏内水解释放Hcy-BOH和Cy-Dopa，并通过FHcy-BOH/FCy-Dopa的荧光强度比值实现对H2O2的半定量分析，且响应信号可在100 s内达到平台。为进一步增强对损伤肾脏的靶向能力，在探针设计中引入L-丝氨酸，使其能够更有效地靶向KIM-1。RP-SC探针可以在受损肾脏中表现出明显的荧光富集，并可实现长达60 h的肾功能连续监测。与传统检测策略相比，该探针能够更早提示AKI的发生，同时还可用于评估N-乙酰半胱氨酸治疗后的肾功能恢复情况。
图 3 (a) PCCS探针的构建及其在顺铂诱导AKI小鼠中的化学发光和荧光成像[25]；(b) NCR1探针的肾清除设计、响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的实时成像策略[26]
Fig. 3 (a) Construction of the PCCS probe and its chemiluminescence and fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI mices [25]; (b) NCR1 probe′s renal clearance design, response mechanism, and real-time imaging strategy in the cisplatin-induced AKI models [26]
图 4 (a) DHX-1探针的H2O2响应机制、肾损伤分子机制以及细胞/斑马鱼与小鼠肾损伤检测示意图[27]；(b) RP-SC纳米探针的合成、KIM-1介导的肾靶向递送以及AKI肾脏中的H2O2比率响应模式[28]
Fig. 4 (a) Schematic diagram of DHX-1 probe′s H2O2 response mechanism, molecular mechanism of kidney injury, and detection of cells/zebrafishes and mice with kidney damage [27];(b) Synthesis of RP-SC nanoprobes, KIM-1-mediated kidney-targeted delivery, and the H2O2 ratio response pattern in AKI kidneys [28]
为了增强组织穿透能力和提高成像的精确度，Zeng C等人[29]报道了一种具有肾清除能力的探针——PEG3-HC-PB，并将其用于AKI的NIR-II荧光/光声双模态成像。该探针以七甲川菁染料为母体，并在中心位引入苯基硼酸作为H2O2响应单元。在H2O2存在的情况下，PEG3-HC-PB探针在 950 nm 处的 NIR-II 荧光显著增强，同时产生明显的光声信号。该探针的响应时间约为 35 min，并表现出良好的水溶性、光稳定性以及肾清除特性。此外，它还可用于药物诱导的AKI和缺血再灌注AKI小鼠模型的实时3D-MSOT与NIR-II双模态成像，为肾损伤区域H2O2异常升高的体内可视化提供了有效手段。总体来看，H2O2作为肾损伤氧化应激状态的重要分子标志物，其可视化成像检测对于AKI的早期识别、病程动态监测以及治疗效果评价具有重要价值。
2.1.3 HOCl荧光探针
HOCl是肾脏炎症微环境中重要的ROS，过量产生会造成肾小管氧化损伤、加重炎症反应并促进肾纤维化，在AKI和CKD进展中发挥关键作用。因此，构建具备高选择性、原位检测和实时成像能力的HOCl荧光探针，对于动态揭示肾损伤过程中HOCl水平变化、阐明炎症相关病理机制以及发展新的诊疗策略具有重要意义。基于此，He C等人[30]开发了一种HOCl响应型探针——RDN-ClO(见图5(a))。在HOCl存在时，该探针中的罗丹明五元螺环结构发生开环反应，从而恢复其在639 nm处的红色荧光信号。它不仅可用于细胞、细菌及炎症模型中HClO的成像检测，还被进一步应用于顺铂诱导肾损伤小鼠模型，实现了对肾损伤过程中HOCl水平波动的动态追踪。
进一步地，Wang J等人[31]构建了一种溶酶体靶向的HOCl探针——Lyso-SiR-2S，并将其用于药物诱导AKI过程中HOCl的可视化成像(见图5(b))。该探针以Si-rhodamine为荧光母体，并引入吗啉基团作为溶酶体靶向单元。在HOCl作用下，探针开环，使其在677 nm处的荧光显著增强。Lyso-SiR-2S具有较低的检测限(25 nM)和快速响应能力，可用于多种活细胞中HOCl的成像分析，并实现了药物诱导AKI体内模型中的内源性HOCl成像。该研究为肾损伤炎症微环境中 HOCl的实时监测提供了有效工具，也为后续开发性能更高、肾脏适配性更强的HOCl探针奠定了基础。2025年，Xie T等人[32]报道了一种针对HOCl的NIR荧光探针——Cy-PITC。在HOCl存在的情况下，该探针在2 min内可触发798 nm处的荧光信号增强。Cy-PITC不仅可用于AKI细胞模型及小鼠尿液中痕量HOCl的检测，还能够在2 min内区分健康人与AKI患者尿样，为AKI的早期辅助诊断和临床转化应用提供了新的思路。
为了进一步增加HOCl体内成像的准确性和组织穿透深度，并实现多信号之间的互补验证，Liu L等人[33]报道了一种用于AKI过程中HOCl动态检测的NIR荧光/光声双模态探针——FDOCl-22。该探针以亚甲蓝作为信号输出单元，以酰胺结构作为HOCl响应位点，并通过引入乙二醇链改善水溶性。当FDOCl-22与HOCl反应后，亚甲蓝单元被释放，从而引起686 nm处的荧光信号显著增强，同时在680 nm处产生明显的光声响应。该探针可在25 s内对HOCl 快速响应，并对其表现出高灵敏度(检测限低至20.7 nM)。此外，由于具有良好的肾脏靶向能力和生物相容性，FDOCl-22被成功应用于药物诱导AKI小鼠模型中HOCl水平的动态监测。荧光成像可实现肾脏区域HOCl水平波动的实时可视化，而光声成像则能够提供更深层组织中的空间分布信息。两种成像模式的结合不仅提高了肾损伤区域HOCl水平分析的准确性和可靠性，还实现了不同给药时间及剂量条件下药物诱导早期AKI的识别与评估。
尽管单响应探针已在肾损伤研究中显示出良好的成像潜力，但肾脏病理进程通常涉及多种生理生化事件的共同参与和相互调控，仅依赖单一响应信号往往难以全面反映氧化应激微环境的真实状态。因此，发展能够同时识别两种关键生理参数的双响应荧光探针，有助于实现复杂肾脏微环境中多靶点的同步监测，从而更全面、更准确地揭示活性氧网络在肾损伤发生发展中的动态变化及内在关联。基于此，Zou B等人[34]报道了一种溶酶体靶向的顺序激活NIR荧光探针——LNX-HClO，并将其用于AKI中HOCl与黏度的联合成像。硫代甲酰胺基团作为HOCl响应位点，吗啉单元作为溶酶体靶向基团。在存在HOCl及高粘度的情况下，LNX-HClO在700 nm处显示出强的荧光信号并伴随有150 nm的大斯托克斯位移。该探针对HOCl的响应可在3 min内完成，检测限为112.5 nM，并已成功应用于药物诱导和缺血再灌注诱导AKI模型中的成像分析及疗效评估。
2.1.4 小结
总体来看，肾脏ROS探针的研究已围绕O·-2、H2O2、HOCl/ClO-等关键物种形成较为清晰的发展脉络。早期工作主要聚焦于单一ROS的NIR荧光识别，随后逐步发展出双模态、双响应/序贯激活、肾可清除以及尿液样本快速分析等不同类型的体系，并进一步延伸至AKI机制解析、治疗评估以及天然保护剂筛选等应用场景。由此可见，ROS探针在肾脏疾病中的应用已由“病理过程成像”逐渐发展为“机制解析及潜在转化分析工具”，为AKI的早期诊断及干预研究提供了重要支撑。
2.2 RNS荧光探针
在肾损伤的演变过程中，RNS同样是诱发氧化还原失衡的关键因素。其中，ONOO-是由O·-2与NO快速反应生成的高活性毒性产物。它不仅会进一步加剧氧化与硝基化应激，还与炎症反应、缺血再灌注损伤以及铁死亡等病理机制密切相关。另一方面，NO作为一种核心的气体信号分子，本身也广泛参与肾脏血流调节、炎症调控以及组织损伤应答等生理与病理生理过程。从目前肾脏荧光探针研究来看，RNS相关探针主要集中于ONOO-的可视化检测。相关研究已从早期的单一荧光响应，逐渐发展到肾靶向早期诊断、双模态成像，以及与氧化还原通路、三磷酸腺苷(Adenosine triphosphate, ATP)和微环境参数等多种病理生理信息联合检测的综合策略。基于此，本节将重点讨论ONOO-响应型探针的最新进展，并简要回顾直接用于NO检测的代表性研究。
图 5 (a) RDN-ClO探针的构建与应用[30]；(b) Lyso-SiR-2S探针的设计思路以及在AKI小鼠模型中的成像[31]
Fig. 5 (a) Construction and application of RDN-ClO probe [30]; (b) Design concept of Lyso-SiR-2S probe and its imaging in AKI mouse models [31]
2.2.1 ONOO-荧光探针
Wang F等人[35]报道了一种具有肾脏富集能力ONOO-响应的NIR荧光探针——KNP-1(见图6(a))，并将其用于AKI的早期可视化检测。KNP-1以尼罗红衍生物为NIR荧光团，并引入对羟基苯胺作为ONOO-响应位点。当与ONOO-反应后，它在679 nm处的荧光显著增强，检测限为100 nM。静脉注射后，该探针可在肾脏有效富集，并成功用于药物及缺血再灌注诱导AKI模型的活体成像。与血清肌酐和血尿素氮等传统指标相比，KNP-1可至少提前24 h检测到ONOO-升高，表明其具备AKI早期诊断潜力。为了实现探针在受损肾脏部位的聚集能力，Du M等人[36]构建了用于AKI精准成像的KIM-1靶向NIR荧光探针——CyO@CD-Ser(见图6(b))。该探针由L-丝氨酸修饰的β-环糊精与发色团CyO组成，其中L-丝氨酸修饰部分可靶向KIM-1。存在ONOO-时，CyO@CD-Ser在710 nm处产生明显的NIR荧光信号。该探针对ONOO-的检测限为42.7 nM，并已成功应用于顺铂诱导AKI模型中ONOO-的特异性成像。
图 6 (a) KNP-1探针的设计原理及其在AKI小鼠模型中的成像[35]；(b) CyO@CD-Ser探针对ONOO-的响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的活体荧光成像[36]
Fig. 6 (a) Design principle of KNP-1 probe and its imaging in AKI mouse models [35]; (b) Response mechanism of CyO@CD-Ser probe to ONOO- and in vivo fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI models [36]
Yang W等人[37]报道了一种可用于检测铁死亡介导AKI中ONOO-的NIR荧光探针——NFP-ONOO(见图7(a))。存在ONOO-时，它在654 nm处的荧光显著增强(检测限为54.7 nM)，并在约25 min内达到最大响应。该研究揭示ONOO-不仅是AKI早期氧化应激的重要指标，也可用于表征铁死亡相关的肾损伤过程。与此同时，Chen M等人[38]基于激发态分子内质子转移机制，开发了一种用于监测铁死亡介导AKI中ONOO-波动的荧光探针——MEO-NO(见图7(b))。它对ONOO-表现出更快的响应(45 s)和高的灵敏度(检测限为7.28 nM)。该探针被成功应用于细胞、斑马鱼及小鼠模型中ONOO-的深层成像，并实现了索拉非尼诱导铁死亡相关AKI的早期检测与评估。为了提高检测的精确度和准确度，Liu H W等人[39]构建了一种ONOO-响应的NIR荧光/光声双模态分子探针——SiRho-HD(见图7(c))，并将其用于顺铂诱导AKI中ONOO-波动的监测。
为了更全面地解析AKI的复杂病理机制，Li C C等人[40]构建了一种用于同时检测ONOO-和微环境黏度变化的双响应荧光探针——TDPP(见图8(a))。在存在ONOO-及高粘度的情况下，它可分别在546 nm和626 nm处产生荧光信号。借助该探针，成功实现了体内外ONOO-与黏度波动的同步监测，并评估了Fer-1和白藜芦醇对铁死亡相关AKI的作用。Ding Y等人[41]报道了一种用于连续监测药物诱导AKI中ONOO-和GSH水平波动的可逆NIR荧光探针——NRN(见图8(b))。NRN与ONOO-反应后，导致766 nm处荧光减弱；随后在GSH作用下被还原，荧光恢复，从而实现可逆信号转换。它对ONOO-和GSH的检测限分别为418 nM和0.28 mM。基于这一特性，该探针可用于实时评估顺铂单独或者联合对乙酰氨基酚诱导AKI以及L-肉碱干预后的动态变化。Zou Y等人[42]设计了双通道NIR荧光探针P2，并将其用于揭示AKI细胞焦亡过程中 ATP与ONOO-的关联。该探针将罗丹明和亚甲蓝整合在同一分子结构中，分别用于响应ATP和ONOO-，并在585 nm和690 nm两个通道独立输出信号。由于两通道光谱重叠较小，P2探针可降低信号串扰和假阳性干扰。
图 7 (a) NFP-ONOO探针的ONOO-响应原理及AKI小鼠肾脏成像验证[37]；(b) MEO-NO探针的响应机制及AKI 模型活体动态成像[38]；(c)线粒体靶向比率型探针的结构及AKI的 NIRF/PA双模成像应用[39]
Fig. 7 (a) The ONOO- response mechanism of the NFP-ONOO probe and its verification by AKI mouse kidney imaging [37];(b) The response mechanism of the MEO-NO probe and in vivo dynamic imaging of the AKI models [38];(c) The structure of the mitolchondrial-targeting ratiometric probe and its application in NIRF/PA dual-mode imaging of AKI [39]
值得注意的是，ONOO-探针不仅可以用于AKI早期诊断和机制解析，也可用于慢性肾脏病进展及干预机制研究。Wu J等人[43]报道了一种用于实时追踪慢性肾衰过程中ONOO-变化的NIR荧光探针——WK-ONOO。它对ONOO-表现出高灵敏度(检测限为119.3 nM)，并可在600~700 nm发射窗口用于细胞和肾组织成像。在5/6肾切除诱导的慢性肾衰大鼠模型中，茯苓酸处理可以使肾脏ONOO-水平降低。结合肾功能、氧化应激、炎症因子和肠道菌群分析，该研究提示茯苓酸可能通过调控ONOO-相关炎症通路及肠-肾轴来发挥肾保护作用。
2.2.2 NO荧光探针
NO作为体内重要的气体信号分子，在肾脏生理过程中发挥关键调控作用，包括调节肾血流量、血管张力以及肾小球滤过功能。在AKI等病理状态下，NO异常升高，并可与O·-2迅速反应生成具有强氧化性的ONOO-。ONOO-可进一步诱导氧化应激、线粒体功能障碍以及炎症反应，从而加剧肾组织损伤，是介导AKI发生发展的重要上游信号分子。因此，实现NO水平的实时动态监测，对于深入理解AKI的发病机制、开展早期预警和评估治疗效果具有重要意义。
相较于ONOO-荧光探针，针对肾脏相关疾病的NO成像研究仍相对有限。目前相关探针的设计重点主要集中在提升NO识别的特异性以及增强深部组织成像能力。Mao Z等人[44]针对传统邻苯二胺(O-Phenylenediamine, OPD)识别位点易受活性羰基物种及部分ROS/RNS干扰的问题，开发了一种基于芳香二级胺N-亚硝化反应的双光子荧光探针——NCNO，并将其用于NO的原位特异性检测。通过引入N-亚硝化识别策略，有效避免了OPD位点的交叉反应干扰。当NCNO与NO反应后，在613 nm处产生显著荧光信号(检测限低至37 nM)，并在约120 s内达到信号平台。得益于双光子激发及红光发射特性，该探针首次实现了小鼠肾脏缺血再灌注损伤过程中NO的原位成像，揭示了NO生成的时空动态变化特征。上述研究表明，在NO探针的设计过程中，当前阶段的核心仍在于提高对NO本身的原位识别准确性，从而为后续疾病机制研究与临床转化提供可靠工具。
图 8 (a) TDPP探针的响应机制及应用[40]；(b) NRN探针的结构以及在不同药物处理组AKI小鼠中的活体成像[41]
Fig. 8 (a) Response mechanism and application of TDPP probe [40]; (b) NRN probe′s structure and in vivo imaging in AKI mice treated with different drugs [41]
2.2.3 小结
当前肾脏相关RNS荧光探针的研究仍以ONOO-为主，从早期构建NIR响应型探针以实现AKI的敏感检测，逐步拓展至肾靶向修饰、KIM-1相关信号增强、多参数的功能化探针以及荧光/光声双模态成像体系，并深入应用于铁死亡、焦亡以及药物性肾损伤等关键病理机制的研究。相比之下，直接面向NO监测的肾脏探针报道仍相对有限。通过引入新型识别反应策略，可在提升检测特异性的同时拓展深部组织成像能力，因此展现出良好的发展潜力。
2.3 RSS荧光探针
RSS及相关含硫小分子在肾损伤的发生与发展过程中同样发挥着重要的调控作用。无论是参与细胞内巯基稳态的半胱氨酸(Cysteine, Cys)、Hcy和GSH，还是与氧化还原平衡密切相关的二氧化硫/亚硫酸盐(SO2/SO2-3/HSO-3)、硫化氢(H2S)和多硫化氢(如H2Sn)，其水平异常波动均可反映肾脏损伤、铁死亡进程以及药物性肾毒性等关键病理状态。
2.3.1 生物硫醇荧光探针
生物硫醇是维持肾脏氧化还原稳态的重要分子，其中Cys、Hcy和GSH的动态变化不仅可作为肾损伤的重要指标，也与后续代谢紊乱及细胞死亡过程密切相关。在Cys、Hcy与GSH之间存在交叉干扰的问题上，Liu Y等人[45]构建了基于丁-3-炔-2-酮识别基团的香豆素探针1，实现了对Cys的特异性检测。该探针以7-二乙氨基香豆素为荧光骨架，本身呈弱荧光；与Cys反应后导致492 nm处荧光淬灭，而Hcy和GSH几乎不引起荧光变化，从而实现对Cys的特异性响应。其检测限为0.9 M，在约60 min内完成响应，并在肾癌细胞中实现Cys特异性成像。该工作为三类生物硫醇的有效区分奠定了基础。接着，研究者进一步发展了GSH选择性识别策略。Liu Y等人[46]基于氯功能化香豆素-烯酮平台构建了GSH选择性荧光探针3f，通过引入3,4-二甲氧基硫酚基团实现双重功能：一方面，通过光诱导电子转移效应降低背景荧光；另一方面，作为反应位点使探针在GSH作用下产生显著荧光增强。该探针在600 nm处发射荧光，检测限为30 M，响应时间约为30 min，并在细胞成像中表现出对GSH(相对于Cys和Hcy)的良好选择性。
Shi Y等人[47]通过调控4,5-二氯罗丹明骨架的螺内酯-两性离子平衡，构建了GSH荧光探针DCR-BTE(见图9(a))。该探针在水溶液中主要以无荧光的螺内酯形式存在；与GSH发生转硫酯化反应后，生成水溶性更强的DCR-GSH，促使结构转变为开环荧光形式；在574 nm处产生增强信号，并在约50 min内达到响应平台。DCR-BTE探针已成功用于监测对乙酰氨基酚过量处理后小鼠肝脏与肾脏中的GSH耗竭情况。进一步地，Zhang C等人[48]开发了一种用于GSH成像、抑制剂筛选等研究的GSH特异性荧光探针——NBD-P(见图9(b))。存在GSH时，NBD-P在585 nm处产生信号。该体系不仅可用于细胞和动物模型中的内源性GSH成像，还建立了快速药物筛选方法，成功鉴定出雷公藤红素这一潜在GSH抑制剂，并可用于区分肿瘤组织与正常组织。在此基础上，Li H等人[49]报道了一种用于揭示雷公藤红素诱导的肾癌细胞铁死亡过程中GSH动态变化的超灵敏GSH探针——AR(见图9(c))。该探针具有良好的稳定性与生物相容性，适用于体外、体内以及患者来源组织的荧光成像，并能够直接关联GSH耗竭与铁死亡发生过程。相较于NBD-P主要侧重筛选与分型，AR进一步实现了对药物诱导铁死亡机制的动态评估。除检测型探针外，兼具诊疗一体化功能的生物硫醇探针亦逐渐成为研究热点。Tang Y等人[50]开发了Cys调控的双光子溶酶体靶向探针Cys-J(见图9(d))，并将其用于肾病相关Cys成像。该探针以萘酰亚胺为荧光骨架，引入硫代酯识别单元响应Cys，并通过吗啉基团实现溶酶体靶向。识别Cys后，不仅在555 nm处产生荧光增强(检测限低至37 nM)，而且可释放具有潜在治疗作用的H2S。Cys-J首次实现了肾炎及肾损伤模型中Cys的双光子成像，标志着生物硫醇探针由单纯的分子识别迈向组织成像与诊疗协同应用的新阶段。
2.3.2 SO2-3/HSO-3荧光探针
作为另一类关键的氧化还原信号分子，SO2及其衍生物(SO2-3/HSO-3)在维持肾脏生理功能和调控病理损伤过程中发挥重要作用。内源性SO2主要来源于含硫氨基酸的代谢，其浓度失衡已被证实与AKI、CKD及药物性肾毒性密切相关。因此，发展针对SO2-3/HSO-3的高选择性荧光探针，成为肾脏氧化还原稳态研究的重要方向。
图 9 (a) DCR-BTE探针对GSH的响应机制以及在肾组织中的GSH成像[47]；(b) NBD-P探针的响应机制以及在小鼠中的成像研究[48]；(c) AR探针对GSH的响应机制[49]；(d) Cys-J探针对Cys的响应机制以及在肾损伤中的成像[50]
Fig. 9 (a) DCR-BTE probe′s response mechanism to GSH and GSH imaging monitoring in kidney tissue [47]; (b) NBD-P probe′s response mechanism and imaging study in mice [48]; (c) Response mechanism of AR probe to GSH [49]; (d) Cys-J probe′s response mechanism to Cys and imaging in kidney injury [50]
Jiang S等人[51]开发了肾靶向NIR荧光探针DSMN(见图10(a))，揭示了SO2与药物诱导AKI之间的关系。该探针基于二氰基亚甲基-4H-苯并噻喃荧光骨架构建，可对SO2-3/HSO-3产生快速且有选择性的响应；在710 nm处表现出显著荧光增强，并具有125 nm的大斯托克斯位移；检测限低至13 nM，响应时间达到秒级。凭借良好的肾脏靶向能力，DSMN成功用于顺铂诱导AKI模型中SO2水平变化的成像。他们首次提出SO2作为药物性AKI潜在生物标志物的可能性，为后续相关研究奠定了基础。
单响应探针容易受到探针分布不均、局部浓度变化以及光漂白等因素的影响，限制了其定量分析能力。Cao P等人[52]通过在苯并噻唑与苯并吡喃鎓之间构建共轭体系，开发了一种可实现对SO2-3/HSO-3双通道响应的比率型探针——BP-BT-OH(见图10(b))。它对SO2-3/HSO-3表现出高灵敏度，具有近80倍的比值变化，响应时间约为50 s，检测限为0.21 M，并表现出良好的选择性与抗干扰能力。该体系不仅可用于细胞中内源性与外源性SO2-3/HSO-3的检测，还成功应用于顺铂诱导AKI小鼠模型成像，并揭示了SO2-3/HSO-3水平升高可能与含硫代谢酶表达下调相关。为了实现对SO2-3/HSO-3更精准的检测，Bin Y等人[53]开发了一种用于药物诱导AKI三维可视化诊断的肾靶向快速响应的光声探针——Rho-QL(见图10(c))。该探针针对SO2-3/HSO-3构建光声响应体系；在SO2-3/HSO-3存在的情况下，其响应时间仅为5 s，检测限为16 nM，并具有优异的肾脏富集能力。借助光声成像技术，Rho-QL实现了肾组织中SO2-3/HSO-3分布的实时三维可视化。
图 10 (a) DSMN探针对SO2衍生物的响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的肾脏成像[51]；(b) BP-BT-OH 探针的肾靶向SO2-3/HSO-3检测机制以及在AKI模型中的荧光成像[52]；(c) Rho-QL探针对SO2的响应机制以及在肾脏中的MSOT成像[53]
Fig. 10 (a) DSMN probe′s response mechanism to SO2 derivatives and kidney imaging in cisplatin-induced AKI models [51];(b) Kidney-targeting SO2-3/HSO-3 detection mechanism of BP-BT-OH probe and its fluorescence imaging in AKI models [52];(c) Rho-QL probe′s response mechanism to SO2 and MSOT imaging in the kidney [53]
2.3.3 H2Sn/H2S的荧光探针
除前述生物硫醇和SO2-3/HSO-3等含硫代谢物外，H2S及H2Sn作为重要的活性硫信号分子，在肾脏氧化还原稳态调控和病理损伤过程中同样发挥关键作用。H2S不仅参与血管舒张、抗氧化防御和炎症调节，而且其异常变化还与AKI、药物性肾毒性以及铁死亡等病理过程密切相关；H2Sn通常具有更高的反应活性，能够参与蛋白质巯基过硫化修饰以及细胞氧化还原信号转导。因此，发展针对H2S或H2Sn的高选择性荧光探针，并进一步解析它们与其他硫代谢分子之间的动态关联，成为肾脏RSS成像研究的重要方向。
针对H2Sn的检测，Lv Z等人[54]提出侧链工程策略，通过在氮杂半花菁骨架中引入亲水六元杂环，构建了一种兼具蛋白干扰规避能力与肾靶向特性的NIR荧光探针——NA-H2S2，并将其用于肾脏铁死亡过程中H2S2的高保真成像(见图11)。当探针与H2S2反应后，其在682 nm处产生显著荧光信号(检测限低至24.2 nM)，并在约10 min内达到响应平衡；同时表现出优异的特异性，可有效避免白蛋白结合引起的非特异性信号增强。该探针已成功应用于Erastin及顺铂诱导的肾脏铁死亡模型，实现了H2S2的实时近红外成像。此外，NA-H2S2在静脉给药后可有效富集于肾脏，并可通过体外光学尿液分析实现H2S2的快速检测。为了了解H2S与其他生物硫醇之间的分子串扰，Yu T等人[55]从硫信号协同调控的角度出发，开发了一种双功能荧光探针，实现了对H2S与Hcy的双通道成像。该探针可在不同荧光通道中分别响应H2S与Hcy，从而在活细胞中实现内源性及外源性水平的同步可视化。更重要的是，此体系首次被应用于顺铂诱导AKI模型中H2S与Hcy动态变化的双通道成像，并进一步用于药物干预效果评估。
2.3.4 小结
整体而言，RSS探针正逐步从“单一硫物种检测”向“硫代谢网络动态监测与诊疗干预相结合”的方向迈进，为肾脏疾病的早期诊断、病理机制解析以及精准治疗提供了更加丰富的分子影像学工具。未来，围绕肾脏微环境的特异性靶向设计、多模态成像技术的进一步整合以及硫信号与其他活性分子(如ROS、RNS)之间的交叉调控关系进行深入探索，将成为RSS探针在肾脏疾病应用中的重要发展方向。
2.4 酶响应型荧光探针
酶响应型荧光探针是一类以特异性酶催化反应为识别基础的分子探针，通常通过酶对底物位点的选择性切割，触发荧光信号开启、增强或比率变化，从而实现对靶标酶活性的原位实时监测。在肾脏疾病中，多种酶类(如ALP、蛋白酶、氧化还原酶和酯酶等)常出现表达或活性异常。这些变化不仅可作为肾损伤的早期标志，也参与炎症放大、细胞凋亡以及纤维化进展等关键病理环节。因此，酶响应型探针已成为肾病早期诊断与机制研究的重要分子影像学工具。
2.4.1 γ-GGT荧光探针
γ-GGT是肾脏生理与病理过程中的关键酶类，主要参与GSH代谢及氧化应激调控，其活性异常可直接反映肾小管的功能状态。因此，针对γ-GGT构建酶响应型荧光探针，为监测肾脏损伤和评估病理进展提供了有效手段。相关研究主要围绕γ-GGT特异性识别位点设计，通过酶促反应触发荧光信号变化，实现对γ-GGT活性的精准监测，并进一步关联肾脏病理状态。
图 11 NA-H2S2探针对H2S2的响应机制以及在铁死亡介导肾损伤模型中的活体成像[54]
Fig. 11 NA-H2S2 probe′s response mechanism to H2S2 and in vivo imaging in the ferroptosis-mediated kidney injury models [54]
Ji L等人[56]以4-(二氰基亚甲基)-2-异佛尔酮萘胺(4-(Dicyanomethylene)-2-Isophorone Naphthylamine, DCIN)为荧光核心，并以谷氨酸作为γ-GGT识别基团，构建了γ-GGT激活型荧光探针DCIN-GGT(见图12(a))。该探针用于单侧输尿管梗阻所致肾损伤的成像与诊断。存在γ-GGT时，DCIN-GGT被特异性激活，并在760 nm处产生显著增强的荧光信号，同时具有较大的斯托克斯位移——285 nm(检测限为3.5 U/L)。该探针不仅能够区分正常、氧化应激和炎症状态下的肾小管细胞，还首次实现了对单侧输尿管梗阻小鼠受损肾与对侧肾的荧光区分，凸显了DCIN-GGT作为分子工具在敏感且特异性检测肾损伤方面的潜力。随后，为了提高检测的精确度，Cheng P等人[57]构建了一种用于AKI实时成像的荧光/光声双模态聚合物肾报告器——FPRR(见图12(b))。在γ-GGT存在的情况下，FPRR中γ-谷氨酸附近的酰胺键被特异性切割，NIRF(710 nm)和PA(700 nm) 信号增强。该探针在24 h时的肾清除率可达78%，并可在顺铂诱导AKI后24 h通过实时成像及光学尿液分析实现早期检测，相较于血清标志物升高和组织学改变提前约48 h。此外，其光声成像信噪比是近红外荧光成像的2.3倍。该研究将γ-GGT酶活性监测与肾脏病理状态深度结合，突破了单一荧光检测的局限，实现了对肾脏损伤的精准可视化。
为了更好地研究酶与其他物质的相互作用，Peng W等人[58]进一步通过结构优化和多通道响应设计，开发了一种用于γ-GGT和ONOO-顺序检测的双响应荧光探针——HX-GP(见图12(c))。在γ-GGT存在的情况下，γ-谷氨酰键被切断并发生分子内环化，释放红色荧光产物HX-OH，使613 nm处荧光增强。随后，HX-OH可进一步与ONOO-反应，生成绿色荧光产物HNA，使荧光信号蓝移至518 nm，从而实现在不同通道中对两种病理标志物的顺序成像。HX-GP探针对γ-GGT和ONOO-的检测限分别为42 mU/mL和76.2 nM，响应时间分别约为20 min和1 min，并用于顺铂诱导AKI细胞模型中γ-GGT与ONOO-的同步成像。该策略不仅提升了HX-GP的抗干扰能力与检测稳定性，也使γ-GGT探针从单一酶活性监测进一步拓展至肾小管损伤相关病理过程的多维解析，为肾脏疾病的早期诊断与机制研究提供了更可靠的可视化工具。
2.4.2 β-己糖胺酶荧光探针
基于肾损伤过程中β-己糖胺酶(β-N-Acetylhexosaminidase, NAG)活性上调这一特征，Wang Y等人[59]构建了一种用于活细胞中NAG活性可视化检测的酶响应型荧光探针。它以DyOH为荧光骨架，具有良好的水溶性、选择性以及较大的斯托克斯位移。在NAG的催化作用下，探针被特异性激活，在560 nm处产生明显荧光发射(检测限为0.135 mU/mL)，并在约14 min内完成响应。更重要的是，该探针不仅可用于活细胞内NAG活性的成像，还被用于监测HK-2细胞药物诱导损伤过程中NAG活性的动态变化。
尿液作为反映肾脏生理与病理状态的直接、无创样本来源，已成为酶响应型探针临床转化应用的重要场景。针对肾小管损伤的经典标志物NAG，Tan L等人[60]开发了一种用于尿液快速检测的化学发光探针——NAG-CL。该探针与NAG反应后，可同步生成荧光产物并触发强化学发光信号，从而实现尿液样本中NAG活性的定量检测。NAG-CL可在20 min内完成响应，检测限低至0.004 U/L，且不易受尿液pH值、离子强度等因素干扰。更重要的是，该探针不仅可在顺铂诱导AKI小鼠尿液中实现NAG活性的早期无创检测，还能够区分慢性肾脏病患者与健康人的尿液样本。随后，Tan J等人[61]进一步将NAG响应型探针拓展至NIR-II成像，开发了NAG激活型NIR-II纳米探针BOD-II-NAG-NP(见图13(a))，并将其用于同步监测药物诱导AKI和糖尿病相关CKD。该探针在NAG激活后可释放NIR-II荧光信号，导致1000 nm处的荧光增强，并在30 min内完成响应，从而实现对肾功能障碍的体内成像。值得注意的是，BOD-II-NAG-NP能够较现有多数检测方法至少提前32 h识别药物诱导AKI的发生，并可在糖尿病肾病模型中穿透较厚脂肪层，实现高分辨率CKD成像。
图 12 (a) DCIN-GGT探针的响应设计原理以及在肾损伤模型中的成像[56]；(b) FPRR探针的分子设计及 NIR荧光/光声双模态成像策略[57]；(c) HX-GP探针对γ-GGT和ONOO-的序列响应机制[58]
Fig. 12 (a) Response design principle of DCIN-GGT probe and its imaging in the kidney injury models [56]; (b) FPRR probe′s Molecular design and NIR fluorescence/photoacoustic dual-modal imaging strategy [57]; (c) Sequence response mechanism of HX-GP probe to γ-GGT and ONOO- [58]
2.4.3 其他酶标志物荧光探针
除γ-GGT及NAG外，肾脏相关酶响应型探针还围绕缺氧相关还原酶、溶酶体糖苷酶、细胞凋亡相关半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-3(Cysteine aspartic protease-3, Caspase-3)、硝基还原酶(Nitroreductase, NTR)、羧酸酯酶2(Carboxylesterase 2, CES2)、DPP4以及LAP等酶标志物展开。这些标志物分别对应缺氧应激、药物性肾损伤、细胞凋亡、代谢性肾损伤、肾小管损伤以及肿瘤相关病理过程，使酶响应型探针的应用不再局限于AKI的单一判断，而是逐步拓展至不同疾病背景、损伤部位和应用终点的精细化表征。
图 13 (a) BOD-I-NAG-NP探针的体内检测机制以及NIR-I/NIR-II肾功能成像探针设计[61]；(b)探针 A/B对NAD(P)H的还原激活机制[62]
Fig. 13 (a) In vivo detection mechanism of BOD-I-NAG-NP probe and design of NIR-I/NIR-II renal function imaging probes [61]; (b) Reduction and activation mechanism of NAD(P)H by probes A/B [62]
Norouzi M等人[62]报道了一种用于敏感检测活细胞和肾脏组织中NAD(P)H波动的NIR花菁染料探针——Probe B(见图13(b))。在NAD(P)H存在的情况下，该探针可使其在NIR区产生显著荧光增强，并因NIR发射和快速响应特性被用于动态监测线粒体NA-D(P)H水平。在海拉细胞中，顺铂、卡铂、替莫唑胺以及CoCl2诱导的缺氧处理均可引起Probe B荧光信号增强，揭示了其能够反映药物刺激或缺氧状态下的细胞还原代谢变化。此外，在WT/ADPKD小鼠肾组织以及NHK/ADPKD人肾组织中，病变组织的荧光信号均高于正常组织，说明Probe B可用于表征多囊肾病相关组织中的NAD(P)H代谢异常。
作为与γ-GGT功能互补的关键丝氨酸水解酶，CES2主要分布于肝脏、肠道及肾脏近端小管，其活性异常与药物性肝肾损伤、代谢紊乱以及肿瘤发生密切相关。Zhang Y等人[63]构建了CES2激活型荧光探针DDXB，并将其用于实现肾损伤过程中CES2活性变化的可视化。该探针经CES2催化水解后，在625 nm处产生荧光增强信号，检测限为0.018 g/mL，响应时间约为15 min。DDXB首次被用于链脲佐菌素(Streptozotocin, STZ)、肾缺血再灌注以及顺铂诱导肾损伤模型中CES2异常上调的监测，并通过免疫组化进一步验证，提示CES2有望成为肾损伤的潜在酶学生物标志物。
Vanin-1同样是反映肾脏近端小管损伤的重要酶标志物，其活性变化与肾缺血再灌注损伤及药物性肾损伤密切相关。Tian Z等人[64]开发了Vanin-1响应型近红外探针DDAV。该探针被Vanin-1激活后，可在670 nm处释放出强的荧光信号，并在约1 h内完成响应。DDAV已被用于顺铂诱导肾损伤模型的早期诊断。除体内原位成像外，该探针还被进一步用于筛选高表达Vanin-1的肠道菌。在AKI相关病理背景的早期探索中，Sarkar S等人[65]报道了一种用于NTR检测的比率型探针，以评估不同器官组织的缺氧易感性。该探针兼具比率型信号、近红外发射、双光子吸收以及pH值不敏感等特点。其本身在710 nm处具有较强发射，在NTR作用下的发射峰蓝移至655 nm，从而产生明显的比率型荧光变化；检测限为76 ng/mL，在约45 min内完成响应。借助该探针发现，肾脏(尤其是肾髓质)相较于肾皮质表现出更强的缺氧易感性。尽管此研究并非直接针对某一具体肾病分型，但其从缺氧相关酶活变化的角度揭示了肾脏(尤其是肾髓质)对缺氧应激的高度敏感性，为后续肾损伤相关缺氧响应型酶探针的建立提供了重要病理依据。
细胞凋亡是肾损伤发生发展中的重要病理环节，因此针对Caspase-3的荧光探针成为解析肾损伤分子机制的重要工具。Weng J等人[66]设计了一种可经肾清除的小分子近红外荧光探针——1-DPA2，并将其用于同时识别PS和活化Caspase-3。该探针通过“一锅法”顺序点击反应构建而成，兼具受体介导的凋亡细胞滞留和酶促荧光激活特征。在活化Caspase-3的作用下，1-DPA2在808 nm处产生显著近红外荧光发射(检测限低至1.35 ng/mL)，并可在2 h内达到最大响应。在顺铂诱导AKI模型中，该探针可在给药后24 h观察到明显的近红外信号，并进一步用于实时追踪N-乙酰半胱氨酸干预后的肾功能恢复过程。
近年来，用于糖尿病肾病等慢性代谢性肾损伤的可视化评估的荧光探针也被开发出来。Wang J等人[67]设计了一种用于糖尿病肾病早期诊断的二肽基肽酶4(Dipeptidyl Peptidase 4, DPP4)响应NIR荧光探针——GP-DCMNH2。该探针以DCMNH2为荧光核心，并引入甘氨酰-L-脯氨酸作为DPP4识别基团。存在DPP4时，GP-DCMNH2在645 nm处显示出强的荧光信号(检测限为13.1 ng/mL)，并可在15 min内完成响应。在糖尿病肾病小鼠模型中，该探针在肾组织及血液样本中均显示出更强的近红外荧光信号，表明DPP4响应型探针可用于糖尿病肾病相关酶活异常的可视化评估。
除了DPP4之外，LAP也被用于糖尿病肾病及急性肾损伤的成像研究。Liu Y等人[68]开发了LAP响应型近红外探针HD-LAP(见图14(a))。存在LAP时，该探针在704 nm处表现出强的荧光信号，并可用于HK-2和HepG2细胞中LAP活性的成像。更重要的是，HD-LAP首次实现了糖尿病肾病小鼠体内LAP活性的实时成像，并可进一步用于临床血清样本分析。此外，LAP响应型探针也被进一步用于AKI的早期诊断。Xia X等人[69]构建了肾脏富集型LAP激活NIR荧光探针ECL(见图14(b))。该探针由NI-R半花菁染料CyNH2、亮氨酸识别基团以及对甲苯磺酰胺单元组成。随着肾损伤加重，肾脏中的LAP水平升高，ECL被LAP特异性激活并产生NIR荧光信号。此研究表明，ECL可实现早于血清指标检测和肾组织学分析的AKI诊断，并可进一步用于监测乳腺癌化疗期间的肾损伤进展。
除AKI和糖尿病肾病等常见肾损伤模型外，酶响应型探针的应用也开始趋向于肾脏衰老和肾癌等更复杂疾病的诊断。Lv X等人[70]开发了一种用于衰老细胞精确追踪的β-半乳糖苷酶(β-galactosidase, β-gal)激活型荧光探针——TZ0813A。存在β-gal时，该探针在550 nm处产生显著荧光增强，检测限低至1.91 mU/L，响应时间约为13 min。T-Z0813A成功实现了自然衰老及多柔比星诱导衰老小鼠肾组织中衰老细胞的可视化，并进一步用于评价二甲双胍的抗衰老效应，表明β-gal响应型探针可为肾脏衰老过程及干预效果评估提供有效工具。在肾癌相关成像方面，Lu D等人[71]构建了一种用于肾癌原位成像的氨基肽酶N(Aminopeptidase N, APN)激活型近红外荧光探针——HDAPN-PEG。APN存在时，该探针在708 nm处产生强烈荧光(检测限为0.52 ng/mL，响应时间约为20 min)，并可特异性点亮肾癌细胞，而在正常肾细胞中则保持较低背景信号。凭借良好的肾脏富集能力和癌症相关酶标志物特异性，HDAPN-PEG已被用于活体小鼠肾癌的原位成像及手术导航技术。
图 14 (a) HD-LAP探针对LAP的响应机制及活体NIR荧光成像[68]；(b) ECL探针的LAP激活机制以及在顺铂诱导AKI模型中的活体成像[69]
Fig. 14 (a) HD-LAP probe′s response mechanism to LAP and in vivo NIR fluorescence imaging [68]; (b) LAP activation mechanism of ECL probe and in vivo imaging in cisplatin-induced AKI models [69]
2.4.4 小结
总体来看，肾脏相关酶响应型荧光探针已由早期针对γ-GGT、NAG、Vanin-1、NTR等单一酶活的检测，逐步发展至多靶标联合识别、顺序响应以及荧光/光声双模态成像体系。随着DPP4、LAP、NAD(P)H、β-gal、APN和CES2等标志物的引入，其应用也从AKI拓展至糖尿病肾病、CKD相关衰老、尿液无创检测以及RCC原位成像等方向。与直接响应活性小分子的探针相比，酶响应型探针更能反映肾小管损伤、代谢异常、细胞凋亡和疾病进展等关键病理事件，为肾脏疾病的早期诊断与机制研究提供了更具针对性的分子影像学工具。
2.5 微环境响应型荧光探针
微环境响应型荧光探针是一类以生物体系内的物理化学微环境参数(如pH值、黏度、极性、温度、离子浓度等)为识别靶点，通过微环境变化触发探针分子结构、电子云分布或光物理性质改变，实现荧光信号可控调节的分子工具。与前文所述的酶响应、小分子响应探针不同，此类探针无需依赖特定酶的催化作用或者小分子的共价反应，而是直接感知生物组织微环境的异常波动。这种波动往往先于酶活性、活性小分子浓度的变化，是肾脏疾病发生发展的早期特征，因此在肾脏疾病的超早期预警、病理微环境解析以及精准成像中具有不可替代的优势。
2.5.1 极性响应型荧光探针
组织极性与细胞膜完整性、蛋白质构象以及脂质代谢状态密切相关。在肾脏损伤过程中，肾小管上皮细胞膜破坏、脂质过氧化增强和肾间质成分重塑均可能引起局部极性变化。因此，极性响应型探针可用于反映肾损伤相关微环境异常。Zhang J等人[72]开发了一种脂滴靶向的NIR荧光探针——LD-B，并将其用于实现体内脂滴极性变化的可视化。该探针具有显著的极性敏感性：在高极性环境中，679 nm处荧光较弱；而在低极性环境中，荧光明显增强。借助该探针，研究人员首次在细胞和活体水平揭示了药物诱导急性肾损伤过程中脂滴极性的升高，并证实LD-B能够在肾脏区域有效富集。该研究表明，脂滴极性变化可作为AKI相关微环境异常的可视化指标，也为基于物理化学参数变化的肾损伤探针设计提供了新的切入点。
2.5.2 黏度响应型荧光探针
在肾脏损伤过程中，肾间质纤维化、细胞凋亡以及膜结构破坏等病理变化可引起局部组织或细胞内黏度升高，而黏度异常又可能影响物质扩散、细胞代谢和线粒体功能，进一步加重肾损伤。因此，黏度变化逐渐成为肾脏疾病早期诊断和病理微环境解析的重要指标。Dai L等人[73]报道了一种黏度响应的NIR荧光探针——NI-VD(见图15(a))，并将其用于实现糖尿病小鼠肾脏中黏度变化的可视化。该探针具有较大的斯托克斯位移，并可在线粒体区域实现黏度响应；随着体系黏度升高，NI-VD在730 nm处的荧光逐渐增强，从PBS到甘油体系中信号增强13倍左右。借助该探针，研究人员首次实现了糖尿病小鼠肾脏与正常肾脏之间黏度差异的可视化。为了进一步靶向亚细胞器，Tang Y等人[74]开发了一种用于肝损伤和肾损伤成像的线粒体靶向黏度响应荧光探针——Mito-ND(见图15(b))。该探针具有良好的线粒体定位能力以及光稳定性；在高黏度环境中，Mito-ND在681 nm处产生显著荧光，信号增强幅度可达189倍左右。相较于NI-VD主要用于区分糖尿病肾脏与正常肾脏的黏度差异，Mito-ND进一步拓展至器官损伤相关黏度成像场景，表明黏度响应型探针可在体内器官水平上支持肾损伤状态的无创识别。
图 15 (a) NI-VD探针对黏度的响应机制以及小鼠体内黏度成像[73]；(b) Mito-ND探针对黏度的响应机制以及药物诱导小鼠线粒体黏度异常的成像监测[74]
Fig. 15 (a) Response mechanism of NI-VD probe to viscosity and in vivo viscosity imaging in mice [73]; (b) Response mechanism of Mito-ND probe to viscosity and imaging monitoring of drug-induced abnormal mitochondrial viscosity in mice [74]
图 16 (a) P4探针的优化以及糖尿病肾病小鼠线粒体黏度的成像监测[75]；(b) AR-Cy-3探针对半胱氨酸和线粒体黏度的响应机制以及铁死亡肾损伤的线粒体黏度异常的成像监测[76]
Fig. 16 (a) Optimization of the P4 probe and imaging monitoring of mitochondrial viscosity in diabetic nephropathy mice [75]; (b) Response mechanism of the AR-Cy-3 probe to cysteine and mitochondrial viscosity and imaging monitoring of abnormal mitochondrial viscosity in ferroptosis-related kidney injury [76]
Zheng X等人[75]基于半花菁骨架构建了黏度响应型荧光探针P4(见图16(a))，通过结构调控降低溶剂极性对黏度响应的干扰，并将其用于糖尿病肾损伤过程中线粒体黏度的监测。在高黏度环境中，P4探针在760 nm处产生显著荧光增强，信号增强146倍左右，并与黏度变化呈良好的线性关系。更重要的是，该探针具有较高的线粒体定位能力，不仅可用于活细胞中线粒体黏度变化的可视化监测，还能在体内追踪糖尿病肾损伤进展过程中黏度升高的动态变化。此外，为提升探针对肾脏病理微环境的综合解析能力，一些可同时响应微环境参数与病理相关分子的多响应探针被开发出来。Ye Y等人[76]报道了一种双功能氰花菁探针——AR-Cy-3(见图16(b))，并将其用于同步监测肾脏铁死亡过程中的Cys和线粒体黏度变化。该探针可对Cys(650 nm)和黏度(710 nm)进行双通道互不干扰的检测。在肾脏铁死亡模型中，Cys通道信号轻度下降，而黏度通道信号显著增强。此研究首次将线粒体黏度升高与Cys耗竭这一病理相关分子事件联系起来。
2.5.3 pH值响应型荧光探针
除了极性和黏度之外，酸中毒相关的pH值异常也逐渐成为肾脏微环境成像的重要方向。Jiang Y等人[77]开发了首个小分子肾靶向NIR-II pH值探针——NIR-II-pH(见图17(a))，并将其用于识别肾病进展中的代谢性酸中毒。该探针在酸性条件下被激活，在937 nm处产生超过28倍的荧光增强，同时支持NIR-II荧光/光声双模态成像。借助NIR-II-pH探针，在顺铂诱导AKI和肾缺血再灌注模型中观察到随疾病进展逐渐加重的酸中毒变化，较临床检测方法提前36 h捕捉到顺铂组酸中毒的起始信号。为了避免环境因素的影响，Zhang Z等人[78]开发了一种用于对DKD中异位脂质积累进行定量成像的比率型上转换荧光探针——DSDM(见图17(b))。随着细胞内脂质积累增加，脂滴相关绿色发射产生变化，而内质网红色信号基本保持稳定，因此可利用绿色/红色发射强度比值对脂滴水平进行定量评估。借助DSDM探针，研究人员不仅分析了棕榈酸诱导的人肾细胞脂质积累，还在肾脏特异性AQP7缺失的糖尿病肾病小鼠中检测到脂质积累增加和内质网应激增强。
图 17 (a) NIR-II-pH探针的设计以及在小鼠酸中毒模型中的肝肾成像[77]；(b) DSDM探针的设计及小鼠肾损伤组织成像[78]
Fig. 17 (a) Design of NIR-II-pH probe and liver and kidney imaging in mouse acidosis models [77]; (b) Design of DSDM probe and tissue imaging of kidney injury in mice [78]
2.5.4 小结
总体来看，肾脏微环境响应型探针虽在数量上少于ROS和酶响应型探针，但其发展路径已逐渐清晰。早期研究主要围绕脂滴极性、线粒体黏度和酸中毒等单一参数，随后发展出NIR-II荧光/光声多模态体系以及比率型定量策略，并进一步拓展至与Cys、HOCl等病理信号联动的多响应设计。相较于直接检测瞬时活性物种，此类探针更侧重反映肾损伤相关的微环境变化，因此在DKD、AKI和病程动态评估中展现出独特优势。
3 结束语
NIR荧光探针为肾脏疾病的分子水平可视化诊断提供了新的技术路径。目前，该类探针已在AKI、CKD和RT等模型中，实现了对ROS、RNS、RSS、关键酶以及微环境参数的特异性响应与动态监测，显著提升了肾损伤早期识别和病理机制解析能力。随着探针设计策略的不断优化，其功能也由单响应或单一通道成像逐步拓展至多模态成像、双响应/顺序激活以及尿液快速检测等多种形式，为无创、实时、高灵敏监测肾脏病理进程提供了可行方案，并为临床前药物筛选和疗效评价提供了重要工具。
尽管如此，该领域仍面临若干挑战。首先，现有研究仍以AKI相关探针为主，面向慢性肾脏病、糖尿病肾病和肾肿瘤等疾病场景的针对性探针相对不足，疾病覆盖尚不均衡。其次，多数探针仍集中于NIR-I窗口，深层组织成像和精准定量能力有限[79]。此外，不同类别标志物的发展也存在差异：ROS和RNS探针研究较为丰富，而RSS及酶响应型探针在病理分型、慢性病应用和临床样本验证方面仍需进一步加强。最后，多数探针还停留在细胞和动物实验阶段，受生物安全性、体内代谢、标准化制备以及临床一致性评价等因素限制，真正实现临床转化仍面临较大挑战[80]。
未来，肾脏疾病相关NIR荧光探针的发展应更加注重病理机制耦合与多模态成像融合。在ROS和RNS方向，可由单一氧化还原物种检测进一步发展为比率型、可逆响应、双参数协同以及NIR化学发光等更高层次的判读模式；在RSS和酶响应方向，则可围绕γ-GGT、DPP4、LAP、NAG等与肾小管损伤、糖尿病肾病以及尿液早期标志物密切相关的靶点，构建兼具肾脏富集、肾清除、尿液分析和体内实时成像能力的探针体系[81]。同时，将NIR荧光与光声、拉曼等技术联用，有望在同一体系中同步获取标志物浓度、微环境变化以及器官分布等多维信息[21]。随着人工智能(Artificial Intelligence, AI)的发展，AI辅助探针设计和成像数据解析有望成为推动该领域临床转化的重要突破口。通过机器学习整合分子结构、光谱性质、生物分布及成像数据，可提高探针分子设计的效率和准确性，并可优化多响应及多模态成像体系的结构组合[82]。在疾病应用层面，AI结合NIR成像数据有望提升AKI、糖尿病肾病、肾间质纤维化以及肾细胞癌等不同病理状态的无创识别能力，弥补单一成像模式在成像深度和定量准确性方面的不足。
此外，未来还可面向肾病高危人群筛查、化疗相关肾损伤预警、糖尿病肾病长期监测，以及儿童和老年特殊人群等具体需求，开展定制化探针研发，并进一步探索其在发病机制研究、药物疗效评价和新药筛选中的辅助应用。尽管NIR荧光探针在特异性、安全性和临床样本一致性方面仍需系统验证，但可以预期的是，随着探针化学、成像技术和智能分析方法的深度融合，NIR荧光探针有望成为肾脏疾病早期筛查、精准诊断、疗效监测和病程管理的重要分子影像学工具。
图 1 肾脏疾病相关NIR荧光探针的分类与响应标志物示意图
Fig. 1 Schematic diagram of the classification and response biomarkers of NIR fluorescent probes related to kidney disease
图 2 (a) HDM-Cl-SO探针的传感机制及其在小鼠炎症和AKI模型中的荧光成像[23]；(b) NIR-O·-2探针的传感机制及其在顺铂诱导的AKI模型中的肾脏荧光成像[24]
Fig. 2 (a) Sensing mechanism of HDM-Cl-SO probe and its fluorescence imaging in mouse inflammation and AKI models [23]; (b) Sensing mechanism of NIR-O·-2 probe and its renal fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI models [24]
图 3 (a) PCCS探针的构建及其在顺铂诱导AKI小鼠中的化学发光和荧光成像[25]；(b) NCR1探针的肾清除设计、响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的实时成像策略[26]
Fig. 3 (a) Construction of the PCCS probe and its chemiluminescence and fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI mices [25]; (b) NCR1 probe′s renal clearance design, response mechanism, and real-time imaging strategy in the cisplatin-induced AKI models [26]
图 4 (a) DHX-1探针的H2O2响应机制、肾损伤分子机制以及细胞/斑马鱼与小鼠肾损伤检测示意图[27]；(b) RP-SC纳米探针的合成、KIM-1介导的肾靶向递送以及AKI肾脏中的H2O2比率响应模式[28]
Fig. 4 (a) Schematic diagram of DHX-1 probe′s H2O2 response mechanism, molecular mechanism of kidney injury, and detection of cells/zebrafishes and mice with kidney damage [27];(b) Synthesis of RP-SC nanoprobes, KIM-1-mediated kidney-targeted delivery, and the H2O2 ratio response pattern in AKI kidneys [28]
图 5 (a) RDN-ClO探针的构建与应用[30]；(b) Lyso-SiR-2S探针的设计思路以及在AKI小鼠模型中的成像[31]
Fig. 5 (a) Construction and application of RDN-ClO probe [30]; (b) Design concept of Lyso-SiR-2S probe and its imaging in AKI mouse models [31]
图 6 (a) KNP-1探针的设计原理及其在AKI小鼠模型中的成像[35]；(b) CyO@CD-Ser探针对ONOO-的响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的活体荧光成像[36]
Fig. 6 (a) Design principle of KNP-1 probe and its imaging in AKI mouse models [35]; (b) Response mechanism of CyO@CD-Ser probe to ONOO- and in vivo fluorescence imaging in cisplatin-induced AKI models [36]
图 7 (a) NFP-ONOO探针的ONOO-响应原理及AKI小鼠肾脏成像验证[37]；(b) MEO-NO探针的响应机制及AKI 模型活体动态成像[38]；(c)线粒体靶向比率型探针的结构及AKI的 NIRF/PA双模成像应用[39]
Fig. 7 (a) The ONOO- response mechanism of the NFP-ONOO probe and its verification by AKI mouse kidney imaging [37];(b) The response mechanism of the MEO-NO probe and in vivo dynamic imaging of the AKI models [38];(c) The structure of the mitolchondrial-targeting ratiometric probe and its application in NIRF/PA dual-mode imaging of AKI [39]
图 8 (a) TDPP探针的响应机制及应用[40]；(b) NRN探针的结构以及在不同药物处理组AKI小鼠中的活体成像[41]
Fig. 8 (a) Response mechanism and application of TDPP probe [40]; (b) NRN probe′s structure and in vivo imaging in AKI mice treated with different drugs [41]
图 9 (a) DCR-BTE探针对GSH的响应机制以及在肾组织中的GSH成像[47]；(b) NBD-P探针的响应机制以及在小鼠中的成像研究[48]；(c) AR探针对GSH的响应机制[49]；(d) Cys-J探针对Cys的响应机制以及在肾损伤中的成像[50]
Fig. 9 (a) DCR-BTE probe′s response mechanism to GSH and GSH imaging monitoring in kidney tissue [47]; (b) NBD-P probe′s response mechanism and imaging study in mice [48]; (c) Response mechanism of AR probe to GSH [49]; (d) Cys-J probe′s response mechanism to Cys and imaging in kidney injury [50]
图 10 (a) DSMN探针对SO2衍生物的响应机制以及在顺铂诱导AKI模型中的肾脏成像[51]；(b) BP-BT-OH 探针的肾靶向SO2-3/HSO-3检测机制以及在AKI模型中的荧光成像[52]；(c) Rho-QL探针对SO2的响应机制以及在肾脏中的MSOT成像[53]
Fig. 10 (a) DSMN probe′s response mechanism to SO2 derivatives and kidney imaging in cisplatin-induced AKI models [51];(b) Kidney-targeting SO2-3/HSO-3 detection mechanism of BP-BT-OH probe and its fluorescence imaging in AKI models [52];(c) Rho-QL probe′s response mechanism to SO2 and MSOT imaging in the kidney [53]
图 11 NA-H2S2探针对H2S2的响应机制以及在铁死亡介导肾损伤模型中的活体成像[54]
Fig. 11 NA-H2S2 probe′s response mechanism to H2S2 and in vivo imaging in the ferroptosis-mediated kidney injury models [54]
图 12 (a) DCIN-GGT探针的响应设计原理以及在肾损伤模型中的成像[56]；(b) FPRR探针的分子设计及 NIR荧光/光声双模态成像策略[57]；(c) HX-GP探针对γ-GGT和ONOO-的序列响应机制[58]
Fig. 12 (a) Response design principle of DCIN-GGT probe and its imaging in the kidney injury models [56]; (b) FPRR probe′s Molecular design and NIR fluorescence/photoacoustic dual-modal imaging strategy [57]; (c) Sequence response mechanism of HX-GP probe to γ-GGT and ONOO- [58]
图 13 (a) BOD-I-NAG-NP探针的体内检测机制以及NIR-I/NIR-II肾功能成像探针设计[61]；(b)探针 A/B对NAD(P)H的还原激活机制[62]
Fig. 13 (a) In vivo detection mechanism of BOD-I-NAG-NP probe and design of NIR-I/NIR-II renal function imaging probes [61]; (b) Reduction and activation mechanism of NAD(P)H by probes A/B [62]
图 14 (a) HD-LAP探针对LAP的响应机制及活体NIR荧光成像[68]；(b) ECL探针的LAP激活机制以及在顺铂诱导AKI模型中的活体成像[69]
Fig. 14 (a) HD-LAP probe′s response mechanism to LAP and in vivo NIR fluorescence imaging [68]; (b) LAP activation mechanism of ECL probe and in vivo imaging in cisplatin-induced AKI models [69]
图 15 (a) NI-VD探针对黏度的响应机制以及小鼠体内黏度成像[73]；(b) Mito-ND探针对黏度的响应机制以及药物诱导小鼠线粒体黏度异常的成像监测[74]
Fig. 15 (a) Response mechanism of NI-VD probe to viscosity and in vivo viscosity imaging in mice [73]; (b) Response mechanism of Mito-ND probe to viscosity and imaging monitoring of drug-induced abnormal mitochondrial viscosity in mice [74]
图 16 (a) P4探针的优化以及糖尿病肾病小鼠线粒体黏度的成像监测[75]；(b) AR-Cy-3探针对半胱氨酸和线粒体黏度的响应机制以及铁死亡肾损伤的线粒体黏度异常的成像监测[76]
Fig. 16 (a) Optimization of the P4 probe and imaging monitoring of mitochondrial viscosity in diabetic nephropathy mice [75]; (b) Response mechanism of the AR-Cy-3 probe to cysteine and mitochondrial viscosity and imaging monitoring of abnormal mitochondrial viscosity in ferroptosis-related kidney injury [76]
图 17 (a) NIR-II-pH探针的设计以及在小鼠酸中毒模型中的肝肾成像[77]；(b) DSDM探针的设计及小鼠肾损伤组织成像[78]
Fig. 17 (a) Design of NIR-II-pH probe and liver and kidney imaging in mouse acidosis models [77]; (b) Design of DSDM probe and tissue imaging of kidney injury in mice [78]
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