शिकागो विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने एक अभूतपूर्व उपलब्धि हासिल की है, जिसमें उन्होंने एक जैविक प्रोटीन को पूरी तरह कार्यात्मक क्वांटम सेंसर में बदल दिया है। यह शोध क्वांटम यांत्रिकी और जीव विज्ञान के बीच की खाई को पाटता है, क्योंकि पारंपरिक क्वांटम उपकरणों को चरम स्थितियों की आवश्यकता होती है, जबकि जीवित कोशिकाएं गर्म और अराजक वातावरण में पनपती हैं।
इस नवीन 'अंदर से बाहर' दृष्टिकोण में, शोधकर्ताओं ने एक "जीवित" क्वांटम बिट, या क्यूबिट बनाया है, जो क्वांटम दुनिया में सूचना की मूलभूत इकाई है। यह दर्शाता है कि प्रकृति स्वयं जैविक कार्यों के लिए क्वांटम यांत्रिकी का उपयोग कर सकती है। प्रोटीन की संरचना स्वाभाविक रूप से क्वांटम अवस्थाओं को बनाए रखने के लिए अनुकूलित हो सकती है, जो एंजाइम गतिविधि और प्रोटीन फोल्डिंग जैसी प्रक्रियाओं में एक छिपी हुई क्वांटम परत का सुझाव देती है।
कृत्रिम क्वांटम सेंसर के विपरीत, इन प्रोटीन क्यूबिट्स को सीधे कोशिकाओं द्वारा उत्पादित किया जा सकता है। सही जीन को कोशिका में पेश करने से प्राकृतिक मशीनरी इन अत्यधिक संवेदनशील सेंसरों का बड़े पैमाने पर उत्पादन कर सकती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि उन्हें सीधे जीवित प्रणाली के भीतर, ठीक उसी स्थान पर रखा जा सकता है जहाँ उनकी आवश्यकता होती है। यह क्षमता पूरे जीवों के भीतर स्व-संगठित क्वांटम नेटवर्क बनाने की संभावना खोलती है, जिससे ऊतकों या अंगों की अंदर से निगरानी की जा सके।
ये जैविक सेंसर वर्तमान तकनीकों की तुलना में हजारों गुना मजबूत संकेतों का पता लगा सकते हैं, जिससे जैविक प्रक्रियाओं के अवलोकन में अभूतपूर्व संवेदनशीलता का मार्ग प्रशस्त होता है। सबसे क्रांतिकारी अनुप्रयोगों में से एक "नैनो-स्केल क्वांटम मैग्नेटिक रेजोनेंस" की दृष्टि है, जो वास्तविक समय में सेलुलर मशीनरी की परमाणु संरचना को ट्रैक करने की अनुमति दे सकती है। यह तकनीक रोग के शुरुआती आणविक संकेतों का पता लगाने में मदद कर सकती है, जैसे कि पहला गलत मुड़ा हुआ प्रोटीन जो बाद में ट्यूमर का कारण बन सकता है।
हालांकि इन प्रोटीन सेंसरों की सटीकता अभी भी सर्वश्रेष्ठ हीरे के सेंसर से मेल नहीं खाती है, लेकिन जीवित प्रणालियों के भीतर सीधे कार्य करने की उनकी क्षमता को "कहीं अधिक मौलिक" वादा माना जाता है। यह खोज चिकित्सा निदान की परिभाषा को मौलिक रूप से बदल सकती है, जिससे लक्षणों के प्रकट होने से पहले ही आणविक स्तर पर बीमारी की संभावना का पता लगाया जा सके। इस प्रकार, चिकित्सा उपचार से निवारक आणविक सुधार की ओर बढ़ सकती है, जो स्वास्थ्य सेवा में एक नए युग की शुरुआत करती है।