π‐Extended COUPY Fluorophores for Targeted Near‐Infrared Fluorescence and Lifetime Imaging in Live Cells

D Diego Abad‐Montero (Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain) M Manel Bosch (Unitat de Microscòpia Òptica Avançada, Centres Científics i Tecnològics, Universitat de Barcelona, Av. Diagonal 643, E-08028 Barcelona, Spain) R Rodrigo Garcés‐Castellanos (Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain) M Michael Q. Schottenhamel (Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain) S Sergio Pedraza‐Arevalo (Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain) A Alejandro Ibáñez‐Costa (Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain) J Justo P. Castaño (Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain) T Tania García‐Becerra (Molecular Imaging Platform (MIP) Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB‐CSIC) Barcelona Spain) E Elena Rebollo (Molecular Imaging Platform (MIP) Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB‐CSIC) Barcelona Spain) M Marta E. Alberto (Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche) A Antonio Francés‐Monerris (Institut de Ciència Molecular Universitat de València València Spain) V Vicente Marchán (Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB), Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), Martí i Franquès 1-11, E-08028 Barcelona, Spain)

Abstract

ABSTRACT Fluorescent probes operating in the near‐infrared (NIR) region offer deep‐tissue visualization with minimal background interference, reduced phototoxicity, and enhanced signal‐to‐noise ratios. However, most conventional NIR fluorophores exhibit poor photostability, low fluorescence quantum yields, and limited chemical versatility, which constrain their use in demanding biological environments. Here, we report a new family of π‐extended COUPY dyes ( 3 – 7 ), rationally engineered to deliver efficient far‐red/NIR performance through vinylogation of the exocyclic double bond of the coumarin scaffold. This single structural modification induces a bathochromic shift exceeding 100 nm in both absorption and emission spectra while preserving the compact architecture and synthetic accessibility of the parent coumarin. The resulting dyes combine high molar absorptivity, moderate‐to‐high quantum yields, and exceptional photostability under biologically‐relevant conditions. Their performance was validated in live‐cell imaging using both intensity‐based and fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM), demonstrating compatibility with advanced imaging techniques. Furthermore, site‐specific bioconjugation to a clinically relevant peptide confirmed their suitability for targeted imaging. Collectively, π‐extended COUPY dyes represent a promising class of synthetically modular, chemically robust, and biologically compatible far‐red/NIR fluorophores for high‐resolution imaging, targeted strategies, and advanced bioimaging modalities, and provide a foundation for future studies aimed at evaluating their performance in more complex biological models.

Article Details

Volume / Issue Vol. 1, Issue 1
Published June 23, 2026
ISSN 1433-7851
Publisher Wiley

Journal Info

Angewandte Chemie International Edition

Wiley

ISSN: 1433-7851 Physical Sciences

Authors (12)

D

Diego Abad‐Montero

Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain

M

Manel Bosch

Unitat de Microscòpia Òptica Avançada, Centres Científics i Tecnològics, Universitat de Barcelona, Av. Diagonal 643, E-08028 Barcelona, Spain

R

Rodrigo Garcés‐Castellanos

Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain

M

Michael Q. Schottenhamel

Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB) and Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB) Barcelona Spain

S

Sergio Pedraza‐Arevalo

Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain

A

Alejandro Ibáñez‐Costa

Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain

J

Justo P. Castaño

Maimonides Biomedical Research Institute of Cordoba (IMIBIC) Córdoba Spain

T

Tania García‐Becerra

Molecular Imaging Platform (MIP) Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB‐CSIC) Barcelona Spain

E

Elena Rebollo

Molecular Imaging Platform (MIP) Institute of Molecular Biology of Barcelona (IBMB‐CSIC) Barcelona Spain

M

Marta E. Alberto

Dipartimento di Chimica e Tecnologie Chimiche

A

Antonio Francés‐Monerris

Institut de Ciència Molecular Universitat de València València Spain

V

Vicente Marchán

Departament de Química Inorgànica i Orgànica, Secció de Química Orgànica, Universitat de Barcelona (UB), Institut de Biomedicina de la Universitat de Barcelona (IBUB), Martí i Franquès 1-11, E-08028 Barcelona, Spain