Com publicação científica

Vink Fan via Shutterstock
Emaranhamento quântico em ilustração 3D
Por Redação SciAdvances
Fonte
Áreas
Compartilhar
Campos magnéticos podem modificar a estrutura tridimensional, a estabilidade e a atividade funcional das proteínas, além de permitir novas formas de diagnóstico e tratamento.
Tratada por pesquisas na fronteira do conhecimento, a interação de proteínas com campos magnéticos não é nada trivial. Nos últimos anos, cientistas têm tentado avançar nesta área com a integração de equipes multidisciplinares de pesquisa.
Esses esforços podem viabilizar um salto enorme em termos de várias ciências, como a bioengenharia e a biotecnologia.
Cientistas da Universidade de Oxford, no Reino Unido, lideraram um estudo que demonstrou ser possível criar um processo mecânico quântico dentro de proteínas. É a primeira vez que efeitos quânticos foram projetados para criar uma nova família de tecnologias.
Estudo multidisciplinar
Juntando conhecimentos em Engenharia Biológica, Física Quântica e Inteligência Artificial em uma abordagem multidisciplinar, os pesquisadores conseguiram criar uma nova classe de biomoléculas chamadas ‘proteínas fluorescentes magnetossensíveis’.
Essas biomoléculas podem interagir com campos magnéticos e ondas de rádio devido às interações mecânicas quânticas em seu interior, que acontecem quando a proteína é exposta à luz com um determinado comprimento de onda.
Evolução dirigida
No desenvolvimento, os pesquisadores usaram a técnica chamada ‘evolução dirigida’, começando por introduzir mutações aleatórias na sequência de DNA que codifica cada proteína e criando milhares de variantes com propriedades alteradas.
Então, as variantes de melhor desempenho são selecionadas e o processo é repetido até as proteínas apresentarem uma sensibilidade drasticamente melhorada aos campos magnéticos.
Essa nova tecnologia pode abrir caminho para uma nova classe de tecnologias biológicas baseadas na mecânica quântica.
Pesquisa internacional
Gabriel Abrahams, doutorando na Universidade de Oxford, é o primeiro autor do estudo, enquanto o Dr. Harrison Steel, professor de Engenharia de Oxford, é o autor sênior da pesquisa.
Além de cientistas de Oxford, também participaram do estudo pesquisadores da Universidade Aarhus, na Dinamarca; Universidade RMIT, na Austrália; da Universidade Sungkyunkwan, na Coreia do Sul, e da empresa Calico Life Sciences.
O estudo foi publicado na revista científica Nature.
Com foco em avanços tecnológicos principalmente nas áreas de Biomedicina e Biologia, os pesquisadores criaram um protótipo de instrumento de imagem capaz de localizar proteínas modificadas usando um mecanismo semelhante ao da ressonância magnética.
Esse instrumento seria capaz de identificar moléculas específicas ou a expressão gênica dentro de um organismo vivo, o que poderia configurar um novo cenário para o enfrentamento dos desafios médicos, incluindo a administração direcionada de medicamentos e o monitoramento de alterações genéticas em tumores.
Agora, os pesquisadores estão trabalhando nas aplicações da descoberta e no aprofundamento da compreensão dos efeitos quânticos.
Autores/Pesquisadores Citados
Publicação
Acesse o artigo científico completo (em inglês).
Outros avanços

Universidade de Washington em St. Louis

Instituto de Tecnologia de Massachusetts