Cientistas da Universidade de Chicago anunciaram um avanço significativo na área da biologia quântica, conseguindo converter proteínas fluorescentes de organismos marinhos em "biocubits". Os resultados da pesquisa foram publicados na revista Nature. Estes biocubits, inspirados em estruturas de medusas e corais, possuem a capacidade de existir em múltiplos estados simultaneamente, um fenômeno conhecido como superposição, característico da física quântica.
Esta inovação abre novas fronteiras para o desenvolvimento de tecnologias capazes de investigar os processos mais intrincados dentro das células. A descoberta tem o potencial de redefinir nossa compreensão dos sistemas vivos e impulsionar a criação de dispositivos de alta tecnologia. Ao contrário dos bits clássicos, que representam apenas 0 ou 1, os qubits quânticos podem existir em ambos os estados, ampliando drasticamente o poder computacional. No entanto, a aplicação de qubits em sistemas biológicos enfrentava desafios devido à necessidade de condições ambientais controladas.
A equipe de pesquisa desenvolveu um microscópio especializado que utiliza iluminação a laser para observar o estado das proteínas. Os experimentos foram realizados com proteínas puras, células de bochecha humana e bactérias Escherichia coli. Embora os biocubits tenham mantido seu estado quântico por aproximadamente 16 microssegundos – um período mais curto em comparação com outros métodos de criação de qubits – esta marca a primeira vez que propriedades quânticas foram medidas diretamente dentro de organismos vivos.
Esta conquista abre perspectivas promissoras para a pesquisa futura em biologia quântica e o desenvolvimento de novas biotecnologias. A capacidade de programar células para gerar biocubits representa uma ponte inovadora entre a física quântica e a biologia molecular, permitindo a observação direta de fenômenos quânticos, como a dinâmica do dobramento de proteínas e a catálise enzimática, em uma escala sem precedentes. Essa compreensão aprofundada poderá ter implicações significativas na ciência médica, possibilitando a detecção precoce de doenças em seus estágios bioquímicos quânticos. Este trabalho pioneiro foi apoiado pela criação do Centro Berggren de Biologia e Medicina Quântica na Universidade de Chicago, graças a uma generosa doação de 21 milhões de dólares.
Em contraste com sensores quânticos convencionais que necessitam de adaptação para sistemas biológicos, esta abordagem integra a tecnologia quântica diretamente no próprio sistema biológico, transformando-o em um qubit. Essa estratégia aproveita as ferramentas evolutivas e de auto-montagem da natureza para superar os obstáculos enfrentados pela tecnologia quântica tradicional. As implicações desta pesquisa se estendem à revolução na ressonância magnética (RM) em nanoescala habilitada por quantum, permitindo a revelação da estrutura atômica da maquinaria celular e transformando a forma como a pesquisa biológica é conduzida.