Chicago, EUA - Cientistas da Universidade de Chicago revelaram um inovador biossensor quântico, pronto para revolucionar a forma como estudamos as células e diagnosticamos doenças. Esta tecnologia inovadora, desenvolvida em colaboração com pesquisadores da Universidade de Iowa, utiliza nanopartículas de diamante revestidas com uma camada especialmente projetada, inspirada na tecnologia por trás das televisões QLED.
O cerne deste biossensor reside no uso de nanocristais de diamante. Estes minúsculos diamantes, quando introduzidos em células vivas, podem atuar como sondas altamente sensíveis, permitindo que os cientistas monitorem os processos celulares e detectem doenças em seus estágios mais precoces. No entanto, um grande desafio tem sido manter as propriedades quânticas dessas nanopartículas uma vez dentro de uma célula, pois seu desempenho muitas vezes se degrada.
A equipe de pesquisa abordou essa questão inspirando-se na tecnologia das televisões QLED. Eles revestiram as nanopartículas de diamante com uma camada de siloxano, um material que aumenta as propriedades quânticas dos diamantes e impede que o sistema imunológico as reconheça como objetos estranhos. Essa abordagem inovadora não apenas melhorou a sensibilidade do sensor, mas também forneceu novos insights sobre como as modificações da superfície podem influenciar o comportamento quântico de um material.
Os resultados foram notáveis. Os pesquisadores observaram uma melhoria de até quatro vezes na coerência de spin, um fator chave no desempenho do sensor. Eles também descobriram que a camada de siloxano alterou fundamentalmente o comportamento quântico dentro do diamante, levando a uma maneira mais estável e sensível de ler sinais de células vivas. Esta descoberta resolve um mistério de longa data no campo da detecção quântica e abre novos caminhos para a inovação em engenharia e pesquisa fundamental.
"O impacto final não é apenas um sensor melhor, mas uma nova estrutura quantitativa para a engenharia da coerência e estabilidade de carga em nanomateriais quânticos", disse Uri Zvi, o autor principal do artigo. Esta descoberta tem o potencial de transformar o diagnóstico médico, permitindo a detecção mais precoce e precisa de doenças e oferecendo uma compreensão mais profunda da biologia celular.