Novo microscópio quântico pode ver estruturas minúsculas em células vivas

Pesquisadores da Alemanha e da Universidade de Queensland, na Austrália, deram um imenso salto científico ao criar um microscópio quântico que pode revelar estruturas biológicas impossíveis de serem vistas de outra forma.

Segundo a equipe, esse novo "microscópio quântico? deverá ter impacto muito além da microscopia e da biotecnologia, uma vez que a técnica que ele emprega poderá ser usada em áreas tão diferentes quanto a navegação e os exames médicos.

No novo trabalho, os cientistas lançaram uma poderosa luz de laser sobre uma célula de levedura (fungos) para revelar os disfarces de suas subestruturas.

Eles conseguiram obter a resolução mais alta que desejavam graças aos fótons emaranhados, já que "detectar um fóton fornece informações sobre quando o próximo fóton chegará?, explicou Warwick Bowen, físico quântico da Universidade de Queensland, na Austrália e coautor do novo estudo.

Avanço nas máquinas de ressonância magnética

Bowen explica que o avanço também pode melhorar máquinas de ressonância magnética.

"Acredita-se que o emaranhamento esteja no cerne de uma revolução quântica. Finalmente demonstramos que os sensores que o usam podem substituir a tecnologia não quântica existente.?
Warwick Bowen

O professor com a primeira prova do potencial de mudança com o emaranhamento para detecção. Boa parte do sucesso do microscópio da equipe se deu pela capacidade de catapultar sobre uma ?barreira rígida? na microscopia de luz tradicional.

"Os melhores microscópios de luz usam lasers brilhantes que são bilhões de vezes mais brilhantes do que o sol. Sistemas biológicos frágeis, como uma célula humana, podem sobreviver apenas por um curto período de tempo e este é um grande obstáculo?, explicou o professor.

Microscópio quântico

O entrelaçamento (ou emaranhamento) é o fenômeno quântico pelo qual duas partículas podem se tornar intrinsecamente unidas, de uma forma que tudo o que acontecer a uma afetará imediatamente a outra, não importa a distância em que sejam separadas.

A resolução dos microscópios ópticos atuais é limitada pelo comprimento de onda da luz visível e pela natureza aleatória dos fótons, que chegam aos borbotões na amostra a ser observada, de onde são espalhados em todas as direções, o que introduz um forte "ruído? que restringe a sensibilidade, a resolução e a velocidade de obtenção das imagens.

Os engenheiros têm lidado com isso aumentando a intensidade da luz, mas essa nem sempre é uma boa solução. "Os melhores microscópios ópticos usam lasers brilhantes que são bilhões de vezes mais brilhantes do que o Sol,? explica o professor Bowen.

"Sistemas biológicos frágeis, como uma célula humana, podem sobreviver apenas por um curto período de tempo e este é um grande obstáculo.?
Warwick Bowen

Preservação da célula

O equipamento montado pelo time fornece 35% de clareza aprimorada sem destruir a célula. Ele permite ainda que estruturas biológicas minúsculas sejam visualizadas. "Os benefícios são óbvios ? desde uma melhor compreensão dos sistemas vivos até tecnologias de diagnóstico aprimoradas?, acrescentou.

O artigo contendo o estudo dos pesquisadores da Universidade de Queensland foi publicado na revista científica Nature. "Isso abre a porta para algumas revoluções tecnológicas de amplo alcance?, concluiu o professor Warwick Bowen.

Com informações do UOL