Американские исследователи использовали светоизлучающие свойства определенных молекул для создания флуоресцентной нанотрубки, которая изменяет интенсивность своего свечения в зависимости от температуры. Это позволило ученым создать первый в мире «клеточный термометр».

Статья об этом опубликована в Journal of Physical Chemistry B.

Температура клетки может сказать о многих процессах, происходящих внутри нее. При возникновении патологического процесса она повышается. Например, раковые клетки имеют гораздо более быстрый метаболизм, а потому и температура их оказывается выше.

Исследователи из Университета Райса и Бейлорского медицинского колледжа модифицировали биосовместимый молекулярный ротор, известный как бор-дипиррометен (BODIPY). Эти молекулы представляют большой интерес для ученых из-за их флуоресцентных свойств, небольшого размера и интересной структуры.

Молекула BODIPY идеально подошла для измерения температуры мельчайших объектов. Ее флуоресценция длится очень небольшое время внутри клетки, а продолжительность сильно зависит от изменения как температуры, так и вязкости окружающей среды.

Но в условиях большой вязкости, которая обычно наблюдается в клетках, собственная продолжительность жизни флуоресценции сильнее всего зависит от температуры.

Это означает, что при определенной температуре свечение гаснет с определенной скоростью, и это можно увидеть с помощью микроскопа для флуоресцентной визуализации.

Результаты измерений, по словам ученых, довольно сильно зависят от поведения самой молекулы. Например, она может вращаться вокруг своей оси в процессе измерения, и это не даст точных значений. Однако, если заставить молекулу BODIPY двигаться как маятник из одного положения в другое, точные измерения станут возможными.

«Мы измеряем, как долго молекула остается в возбужденном состоянии, что зависит от того, насколько быстро она колеблется, — отметил Анхель Марти, один из авторов исследования и глава лаборатории, в которой оно проводилось. — Если вы увеличите температуру, он будет колебаться быстрее, и это сокращает время возбужденного состояния».