„Salt cuantic” pentru medicină. Cercetătorii au dezvoltat un microscop ce arată structuri nemaivăzute până acum
Cercetătorii australieni au dezvoltat un microscop ce poate produce imagini cu structurile biologice minuscule care până acum nu puteau fi văzute. Reușita oamenilor de știință a fost descrisă ca fiind un pas major pentru tehnologia cuantică.
Aceasta ar fi prima oară când tehnologia cuantică a îmbunătățit microscoapele optice existente, care în viitor ar putea duce la îmbunătățiri în imagistica medicală și sistemele de navigație.
Tehnologiile cuantice sunt bazate pe principiile fizicii cuantice, folosită pentru a descrie comportamentul sistemelor minuscule precum atomii și particulele subatomice. Microscopul cuantic funcționează cu o claritate de 35% mai bună față de tehnicile de imagistică extrem de avansate existente deja.
Deși este încă la stadiul de „proof-of-concept” (dovadă de concept), cercetătorii speră ca microscopul să aibă în cele din urmă o gamă variată de întrebuințări, inclusiv îmbunătățirea scanării RMN, studierea degenerării nervilor și a efectelor antibioticelor.
„Am arătat că este posibil să forțăm limitele fizicii clasice”
Cercetătorul coordonator, prof. Warwick Bowen de la Universitatea din Queensland, a spus că microscopul cuantic a depășit tehnologiile convenționale. „Am arătat că este posibil să forțăm limitele fizicii clasice, să vedem lucruri pe care nu le putem vedea cu un microscop obișnuit”, a explicat Bowen.
O problemă obișnuită în imagistica structurilor minuscule este semnalul emis de obiectul pe care cercetătorii încearcă să îl observe în comparație cu fluctuațiile de lumină din fundalul imaginii, potrivit The Guardian.
Oamenii de știință au rezolvat în trecut această problemă prin sporirea intensității sursei de lumină a microscopului, folosind lasere de miliarde de ori mai puternice decât Soarele, inclusiv prin tehnici care au câștigat Premiul Nobel pentru Chimie în 2014.
Asta poate cauza probleme pentru mostrele biologice studiate, a precizat prof. Brant Gibson de la Institutul Regal pentru Tehnologie din Melbourne (RMIT). „Sunt ucise, comportamentul lor este alterat. Tot felul de lucruri se întâmplă care face foarte dificilă interpretarea sistemelor biologice”, a explicat Gibson.
Fenomenul descris de Einstein drept „o interacțiune înfricoșătoare de la distanță”
Pentru a obține o imagine mai clară, noul microscop folosește tehnologia cuantică pentru a reduce fluctuațiile aleatorii de lumină dintr-o imagine. Asta implică inseparabilitate cuantică, fenomen prin care fotonii din lumină sunt legați unul de altul, un efect descris de către Albert Einstein drept „o interacțiune înfricoșătoare de la distanță”.
Microscopul studiază vibrațiile moleculare din interiorul unui celule. „Pur și simplu ne spune ce legături chimice există în anumite regiuni ale celulei. A fost demonstrat că asta poate diferenția celulele canceroase de cele sănătoase”, a spus Bowen.
„Dacă această tehnică poate extrage mai multă informație prin folosirea unui nivel cu o anumită intensitate a luminii, atunci eu cred că este un rezultat cu adevărat profund”, a subliniat Gibson.
Vă mai recomandăm să citiți și:
Astrofizicienii au simulat structura cuantică primordială a Universului nostru
China a creat prima rețea cuantică integrată din lume care se întinde pe mii de kilometri
O echipă de cercetători anunță că a reușit prima teleportare cuantică „susținută” pe distanță lungă
Fizicienii au obținut prima inseparabilitate cuantică care poate fi observată fără microscop