The toxicity of organophosphorus pesticides (OPs) can catastrophically cause liver cell damage and inhibit the catalytic activity of cholinesterase. We designed and synthesized a near-infrared fluorescent probe HP-LZB with large Stokes shift which can specifically identify and detect butyrylcholinesterase (BChE) and visually explore the interaction between OPs and endogenous BChE in living cells. Fluorescence was turned on when HP-LZB was hydrolyzed into HP-LZ in the presence of BChE, and OPs could inhibit BChE's activity resulting in a decrease of fluorescence. Six OPs including three oxon pesticides (paraoxon, chlorpyrifos oxon and diazoxon) and their corresponding thion pesticides (parathion, chlorpyrifos and diazinon) were investigated. Both in vitro and cell experiments indicated that only oxon pesticides could inhibit BChE's activity. The limits of detection (LODs) of paraoxon, chlorpyrifos oxon and diazoxon were as low as 0.295, 0.007 and 0.011 ng mL

Thyroid cancer always appears insidiously with few noticeable clinical symptoms. Due to its limitations, conventional ultrasound imaging can lead to missed or misdiagnosed cases. Surgery is still the primary treatment method of thyroid cancer, but removal of surrounding healthy tissues to minimize recurrence leads to overtreatment and added patient suffering. To address this challenge, herein, a nitroreductase (NTR) fluorescent probe, Ox-NTR, has been developed for detecting thyroid cancer and tracking the surgical removal of thyroid tumors by fluorescence imaging. The conjugated structure of oxazine 1 was disrupted, significantly reducing the issue of high background signals, thus effectively achieving low background fluorescence. Under hypoxic conditions, the nitro group of Ox-NTR can be reduced to an amine and subsequently decomposed into oxazine 1, emitting intense red fluorescence. Ox-NTR has a low detection limit of 0.09 μg/mL for NTR with excellent photostability and selectivity. Cellular studies show that Ox-NTR can effectively detect NTR levels in hypoxic thyroid cancer cells. Moreover, the ability of Ox-NTR of rapid response to thyroid cancer in vivo is confirmed by fluorescence imaging in mice, distinguishing tumors from normal tissues due to its superior low background fluorescence. Utilizing this fluorescence imaging method during surgical resection can guide the removal of tumors, preventing both missed tumor tissues and accidental removal of healthy tissue. In summary, the novel Ox-NTR offers precise detection capabilities that provide significant advantages over traditional imaging methods for thyroid cancer diagnosis and treatment, making it a valuable tool to guide tumor removal in surgical procedures.

Vanin-1 is a pantetheine hydrolase that plays a key role in inflammatory diseases. Effective tools for noninvasive, real-time monitoring of Vanin-1 are lacking, largely due to background fluorescence interference in existing probes. To address this issue, we developed a dual-modal fluorescent and colorimetric probe, MB-Van1, to detect Vanin-1 with high sensitivity and selectivity. MB-Van1 has a structure optimized to exhibit nearly zero background fluorescence, resulting in a high signal-to-noise ratio that enables the accurate detection of Vanin-1 activity in various biological tissues. In vitro experiments demonstrated that MB-Van1 had a detection limit as low as 0.031 ng/mL in the fluorescence mode. We successfully employ MB-Van1 to observe elevated Vanin-1 levels in inflammatory tissues of various mouse models of rheumatoid arthritis (RA), drug-induced liver injury (DILI), and nonsteroidal anti-inflammatory drug (NSAID) enteropathy models, within only 5 min. This advancement provides a novel approach for monitoring the dynamic changes of Vanin-1 during inflammation, offering new strategies for the early diagnosis and therapeutic assessment of other related diseases.