Conhecidas pelo brilho esverdeado natural, como nas águas-vivas, as proteínas fluorescentes estão no centro de uma nova fronteira científica: a aplicação da física quântica dentro de células vivas. Pesquisadores vêm explorando essas moléculas como alternativa ao tradicional centro NV de diamante, um dos sensores quânticos mais usados atualmente. Diferentemente dos diamantes modificados, que são maiores e difíceis de posicionar no interior celular, as proteínas fluorescentes podem ser inseridas geneticamente com precisão, permitindo monitorar processos biológicos em tempo real. Estudos recentes demonstraram que variantes como a proteína fluorescente amarela aprimorada (EYFP) podem entrar em estados quânticos sensíveis a campos magnéticos, funcionando como sensores em organismos vivos e à temperatura ambiente.
O avanço ganhou força em centros de pesquisa como o Instituto Quântico de Chicago e o University College London, além de novos programas de financiamento nos Estados Unidos e no Reino Unido. As aplicações em estudo incluem ressonância magnética em nanoescala, aprimoramento de diagnósticos — como testes experimentais de HIV até 100 mil vezes mais sensíveis — e desenvolvimento de ferramentas capazes de mapear sinais elétricos de neurônios. A grande inovação está na possibilidade de detectar campos eletromagnéticos diretamente dentro das células, algo antes restrito a sistemas físicos como diamantes NV ou semicondutores.
Apesar do entusiasmo, desafios persistem. As proteínas fluorescentes são mais frágeis e podem se degradar com a exposição prolongada à luz. Cientistas agora buscam torná-las mais estáveis e aumentar sua sensibilidade, explorando estados quânticos específicos como o tripleto. Além disso, novas abordagens combinam fluorescência com técnicas semelhantes à ressonância magnética para melhorar imagens biológicas em tecidos vivos. Para especialistas, o campo ainda está no início, mas representa um passo promissor rumo a sensores quânticos biologicamente integrados, com potencial para transformar diagnósticos, terapias e a compreensão da vida em escala microscópica.
Com informações: Nature
