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La cetoacidosis diabética (CAD) es la emergencia hiperglucémica más común en pacientes con diabetes y está causada por un exceso de cetonas. Entre el total de cuerpos cetónicos, el ácido D-3-hidroxibutírico (D-3-HB) es el principal, con casi un 78 %. Por lo tanto, la detección de D-3-HB en suero ha sido un marcador rutinario para el diagnóstico de la cetoacidosis diabética. La detección fluorescente es el método más eficaz, ya que es sencillo de utilizar, económico, permite la monitorización en tiempo real y tiene una alta sensibilidad. Aquí se sintetizaron dos sondas novedosas, 4-(2-hidroxibencilen)tiosemicarbazida (1) y 4-(1H-imidazo[4,5-f][1,10]-fenantrolin-2-il)fenol (2), que mostraron una respuesta fluorescente OFF-ON peculiar al D-3-HB en solución acuosa. Las sondas 1 y 2 han mostrado una respuesta selectiva y sensible al D-3-HB frente a otros iones metálicos, aniones y aminoácidos comunes. Además, el mecanismo se confirmó mediante 1H-RMN y ESI-MS. Por otra parte, la sonda 1 se aplicó con éxito a la bioimagen, lo que demuestra su valor para aplicaciones prácticas en sistemas biológicos.