急性肾损伤是一种常见且危及生命的疾病，其特征是肾功能急剧丧失。它影响约15%的住院患者和超过50%的重症监护病房患者，具有高发病率和死亡率。由于急性肾损伤的标准生物标志物—血尿素氮和血清肌酐—在肾小球滤过率至少下降50%之前不会出现明显变化，目前的诊断方法仅在晚期阶段才准确有效。

当临床诊断出急性肾损伤时，肾功能已经遭受严重且不可逆的损伤，可能进展为肾衰竭。因此，早期急性肾损伤的有效诊断对于及时的治疗干预和降低死亡风险至关重要。

诸如正电子发射断层扫描、计算机断层扫描和磁共振成像等无创成像技术已被广泛应用于通过监测造影剂的清除来评估肾功能。然而，它们的广泛应用受到设备不可及、时空分辨率不足、“始终开启”信号的非特异性积累以及潜在辐射风险的限制。相比之下，可激活的光学探针具有高灵敏度、快速响应和模块化设计，使其对分子传感和疾病诊断具有吸引力。

机理模式图（图源自National Science Review）

该研究报道了一种单分子双报告探针DHU-AKI-3，该探针具有可激活的无串扰多路信号输出功能，通过整合原位成像和体外便携式尿检，实现对早期急性肾损伤的精确诊断。全身给药后，DHU-AKI-3在受损肾脏中被选择性激活，产生长滞留的光声信号，可在临床诊断窗口之前进行实时原位成像。

同时，近红外荧光信号迅速释放并排泄到尿液中，从而能够通过智能手机辅助的比色分析进行无创、床旁检测。无串扰的原位和体外信号的相互验证保证了诊断准确性。该研究强调了单分子双报告探针在直接可视化尿液中早期急性肾损伤方面的潜力，满足了急性肾损伤管理中床旁检测的迫切需求。

参考消息：https://academic.oup.com/nsr/advance-article/doi/10.1093/nsr/nwag367/8707072