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2025 article

An N-Alkylpyridinium-Substituted Cyanine Platform for Constructing Renal-Clearable Near-Infrared Fluorogenic Probes

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1Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Cyanine dyes are highly valued as imaging agents in molecular imaging and disease diagnosis. However, their slow hepatobiliary clearance often raises concerns about their potential chronic toxicity. As such, developing general strategies to construct renal-clearable activatable probes based on cyanine dyes holds great promise. Herein, we developed a novel cyanine imaging platform that exhibited high renal clearance efficiency, enabling real-time disease monitoring based on urine fluorescence readouts. Through molecular engineering of the meso-position substituents of IR780, we discovered that methylation of the meso-pyridine-modified heptamethine cyanine (CyP) dramatically quenched the fluorescence, probably due to the synergism of photoinduced electron transfer (PET) and twisted intramolecular charge transfer (TICT) effects. Intriguingly, cyanine derivatives with a pyridinium group demonstrated preferential and rapid renal clearance, primarily due to the additional positive charge-mediated electrostatic interactions with anionic proteoglycans in the kidneys. Subsequently, by introducing stimuli-responsive self-immolating groups onto the meso-pyridine ring, we developed a universal renal-clearable imaging platform and designed four representative fluorescent probes. All the probes possessed a distinct near-infrared (NIR) fluorescent "turn-on" response and preferential renal clearance. As a proof of concept, two of them were successfully utilized to visualize fluctuations of redox imbalance across various acute kidney injury (AKI) mouse models, showing sensitivity superior to that of traditional serum creatinine (SCr) and blood urea nitrogen (BUN) assays. In summary, our work not only provides a comprehensive understanding of the structure-property relationship between meso-substituents and quantum yields of cyanine derivatives but also establishes a renal-clearable fluorogenic platform for advanced bioimaging and biomedical diagnostics.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
An N-Alkylpyridinium-Substituted Cyanine Platform for Constructing Renal-Clearable Near-Infrared Fluorogenic Probes
Date Crossref
14/12/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • Nanjing University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Nanjing Forestry University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Nanjing Drum Tower Hospital Department of Cardiothoracic Surgery pays non établi dans la notice
    Établissement de santé
  • School of Chemistry and Chemical Engineering State Key Laboratory of Coordination Chemistry pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • College of Materials Science and Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Nanjing University, Nanjing Forestry University et Department of Cardiothoracic Surgery — Nanjing Drum Tower Hospital, avec 2 autres affiliations.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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