Se ha producido un avance significativo en la detección cuántica biológica: un equipo investigador liderado por la Universidad Técnica de Múnich (TUM) ha descubierto y probado un nuevo mecanismo de acción mediante el cual las proteínas pueden controlarse mediante ondas de radio. Al hacerlo, influyen en un estado cuántico sensible conocido como espín y lo hacen visible a través de la luz. En el futuro, estos hallazgos podrían ayudar a detectar e incluso dirigir procesos bioquímicos en las células simplemente desde el exterior utilizando ondas de radio.
De este modo, influyen en un estado cuántico sensible conocido como espín y lo hacen visible mediante la luz. En el futuro, estos hallazgos podrían ayudar a detectar e incluso dirigir procesos bioquímicos en las células simplemente desde el exterior, utilizando ondas de radio.
Hasta ahora, la detección cuántica se conocía principalmente a través de materiales de estado sólido, como diamantes con pequeños defectos introducidos deliberadamente. Los investigadores están aplicando este principio a las proteínas: moléculas biológicas que pueden producirse genéticamente y diseñarse específicamente. En el futuro, esto podría permitir integrar sensores cuánticos directamente en células o tejidos.
Estos sensores basados en proteínas son potencialmente muy adecuados para la biodetección, es decir, para la obtención de imágenes de células, tejidos u órganos vivos. En teoría, se ubican directamente donde se necesita realizar la medición, lo que los hace idóneos para estudios en organismos, a diferencia de los voluminosos sensores de estado sólido.
Dominik Bucher, profesor de Detección Cuántica en la Facultad de Ciencias Naturales de la TUM, explica: “A diferencia de los sistemas establecidos basados en estado sólido, los enfoques basados en proteínas no solo pueden servir como sensores, sino que también abren la posibilidad de controlar procesos biológicos con ondas de radio de forma selectiva, una perspectiva sumamente interesante".
¿Qué hicieron exactamente los investigadores?
Los investigadores irradiaron con luz azul dos proteínas fotosensibles, denominadas flavoproteínas. El punto de partida fue un criptocromo, una proteína estudiada en biología como posible sensor de campo magnético en aves. Las muestras de proteína utilizadas en el estudio fueron suministradas por el grupo de investigación del profesor Erik Schleicher, de la Universidad de Friburgo.
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