Para ilmuwan dari University of Chicago telah mencapai terobosan signifikan dengan berhasil mengubah protein biologis menjadi sensor kuantum yang berfungsi penuh. Penemuan ini menjembatani kesenjangan antara dunia mekanika kuantum yang membutuhkan kondisi ekstrem dan biologi yang berkembang dalam lingkungan yang hangat dan kacau.
Penelitian ini berfokus pada penciptaan bit kuantum, atau qubit, menggunakan protein yang ditemukan dalam sel hidup. Pendekatan "dari dalam ke luar" ini memanfaatkan sifat kuantum alami molekul biologis, menunjukkan bahwa alam mungkin telah menggunakan mekanika kuantum untuk fungsi biologis sepanjang waktu. Kemampuan protein biologis untuk diubah menjadi qubit menunjukkan bahwa strukturnya secara inheren cocok untuk mempertahankan keadaan kuantum, yang berpotensi mengungkapkan lapisan kuantum tersembunyi dalam proses biologis seperti aktivitas enzim dan pelipatan protein.
Bidang biologi kuantum, yang mengeksplorasi bagaimana mekanika kuantum memengaruhi proses biologis, menunjukkan potensi besar dalam aplikasi biomedis. Sensor berbasis protein ini dapat diproduksi secara massal oleh sel dengan memperkenalkan gen yang tepat, memungkinkan penempatan presisi di dalam sistem kehidupan. Potensinya mencakup penciptaan jaringan kuantum yang terorganisir sendiri di dalam organisme hidup untuk pemantauan organ atau jaringan secara mendalam.
Sensor biologis ini juga berpotensi mendeteksi sinyal ribuan kali lebih kuat daripada teknologi saat ini, menawarkan tingkat sensitivitas yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam mengamati proses biologis. Salah satu aplikasi yang paling revolusioner adalah visi "resonansi magnetik kuantum skala nano," yang memungkinkan pelacakan struktur atom dari mesin seluler secara real-time dalam sel hidup. Ini dapat mengarah pada deteksi dini tanda-tanda molekuler penyakit, seperti protein salah lipat awal yang dapat menyebabkan tumor bertahun-tahun kemudian.
Meskipun presisi sensor protein ini belum menandingi sensor berlian terbaik, kemampuan mereka untuk berfungsi langsung di dalam sistem kehidupan dianggap oleh para ilmuwan sebagai janji yang "jauh lebih radikal." Penemuan ini dapat mengubah definisi diagnosis medis, memungkinkan deteksi probabilitas statistik kejadian penyakit pada tingkat molekuler sebelum gejala muncul. Hal ini dapat menggeser kedokteran dari pengobatan ke koreksi molekuler preventif, menandai era baru dalam layanan kesehatan.