很难找出电池内部的温度，在其各个组件中更是如此，因为即使是最小的温度计也太大了。俄罗斯科学家提出了一种解决这一问题的新工具，他们使用了一种热敏染料——一种卟啉磷络合物，其发光取决于温度。
神经元中的发光染料
温度极大地影响许多化学过程，因此也影响生化过程。科学家们早就知道这种联系 - 例如，19 世纪制定的范特霍夫规则对其进行了描述。
此外，许多生物分子对其所在溶液的特性极为“挑剔”。有些很容易因过热（蛋白质变性）而被破坏，而另一些则在温度下降时停止工作。温度因素的研究也很重要，因为它在某些疾病的发展和精子发生等正常生理过程中起着重要作用。
如果单个器官和组织的温度不难测量，那么在细胞水平上这就很困难了。不难猜测，任何设备对于这项任务来说都太大了，此外，它还会在测量过程中破坏细胞的自然状态。
俄罗斯化学家团队解决了这个问题，他们在《 传感器和执行器 A：物理 》杂志上发表了一篇文章。他们测试了一种特殊的荧光分子——卟啉与五价磷（磷（V））的复合物，一种“温度计分子”。
卟啉是相当复杂的有机化合物，由四个相同的部分组成，即吡咯。每个这样的分子都是一个“环”，氮原子或-NH基团在环内转动。基于这种结构，活细胞产生血红素（作为血红蛋白和细胞色素的一部分）和叶绿素，叶绿素是光合作用的关键分子。
现在，科学家们发现了这些化合物的新用途。他们合成了一种修饰的卟啉与磷的复合物，命名为 MPyPP(OH)2。易溶于水，是阳离子。作者相信他们已经创造了一种很有前途的细胞内测温工具——即确定细胞内温度的评估。
这是可能的，因为 MPyPP(OH)2 发光分子发出的光随温度变化。更准确地说，发光的特征时间，即它的持续时间，会发生变化。以前，在许多具有不同结构的化合物中发现了类似的特性。
新的热传感器在实验室广泛使用的细胞培养物上进行了测试。这些是来自宫颈肿瘤的中国仓鼠卵巢 CHO 和 HeLa 细胞。结果表明，MPyPP(OH)2 具有良好的温度分辨率，允许区分十分之一度的差异。
研究人员还发现，复合物发光信号的变化受其两个成分（磷和卟啉）之间的键连接强度的影响。而这反过来又取决于周围溶液的特性，包括温度。
“得益于与来自圣彼得堡的同事的合作，先前已经确定这些化合物在生理温度范围（30-44 度）内的发光光谱和发光寿命取决于温度. 在我们的新工作中，我们已经证明这种方法在活细胞中也很有效。同时，揭示了一个不寻常的事实 - 当磷卟啉被引入细胞时，由于与蛋白质相互作用并形成生物相容性磷酸盐，它们被去磷酸化。事实上，我们合成的分子输送到细胞后，我们测量游离磷-游离卟啉的发光，然后根据发光光谱，确定细胞内的温度。未来，我们计划扩大研究中卟啉的范围，以提高此类分子温度计的灵敏度，”俄罗斯科学院院士 Yulia Gorbunova评论道。