Basado en el articulo «Biología y física cuántica: una nueva etapa en el estudio de la vida» publicado por la Dra. Gabriela Jiménez
Durante décadas, la física cuántica y la biología parecían hablar idiomas distintos. La primera, enfocada en las partículas subatómicas y sus extrañas reglas; la segunda, dedicada a descifrar la complejidad de la vida. Sin embargo, un descubrimiento reciente acaba de demostrar que ambos mundos pueden fusionarse: investigadores de la Universidad de Chicago lograron transformar una proteína fluorescente en un cúbit funcional dentro de células vivas.
El avance, publicado en la revista Nature, inaugura un nuevo capítulo en la historia de la ciencia: la biología cuántica aplicada.
El salto de lo imposible a lo real
Hasta ahora, los experimentos cuánticos dependían de condiciones extremas de laboratorio: temperaturas cercanas al cero absoluto, aislamiento total y materiales sofisticados como diamantes. Mantener un cúbit estable en un entorno vivo era considerado una utopía.
El equipo de Chicago desafió esa idea utilizando una proteína muy conocida en biología, la EYFP (Enhanced Yellow Fluorescent Protein), que tradicionalmente se emplea como marcador para visualizar procesos celulares. Lo sorprendente es que esta proteína posee un estado electrónico especial (estado triplete) que permite que sus electrones se comporten como un cúbit.
Mediante pulsos de láser y microondas, los científicos manipularon este estado cuántico y lograron mantener su coherencia durante 16 microsegundos, un logro enorme considerando la “turbulencia” natural dentro de una célula viva.
¿Cómo se midió este fenómeno?
Para comprobarlo, los investigadores adaptaron un microscopio confocal, diseñado para excitar la proteína con láseres de diferentes longitudes de onda. De este modo, confirmaron las oscilaciones cuánticas y los tiempos de coherencia directamente dentro de células de mamíferos y bacterias.
La estrategia clave fue modificar genéticamente la proteína, de manera que pudiera ser producida por la propia célula con una propiedad esencial: el spin, indispensable para funcionar como cúbit.
Más allá del experimento: aplicaciones que transformarán la biomedicina
Este hallazgo no es un simple experimento exitoso: abre la puerta a una generación de sensores cuánticos intracelulares. Estas proteínas podrían convertirse en herramientas capaces de observar procesos biológicos con una precisión jamás vista, lo que tendría repercusiones en múltiples áreas:
- 🔬 Enfermedades neurodegenerativas: permitiría seguir en detalle el plegamiento de proteínas malformadas implicadas en el Alzheimer o el Parkinson.
- 🧬 Expresión génica en tiempo real: se podría rastrear cómo y cuándo se activan los genes en una célula viva.
- 💊 Medicina de precisión: abriría la posibilidad de observar directamente cómo actúan los fármacos dentro de la célula, ajustando terapias personalizadas.
- 🌡️ Nuevos biomarcadores: detectar cambios eléctricos, magnéticos o bioquímicos con sensibilidad inédita.
Aunque su sensibilidad aún es menor que la de cúbits basados en diamantes, la ventaja biológica es insuperable: al ser proteínas naturales, se integran de manera armónica en organismos vivos.
Una nueva disciplina híbrida
El impacto de este logro trasciende lo técnico. Estamos ante el nacimiento de una disciplina híbrida que podría redefinir la ciencia del siglo XXI: la biología cuántica aplicada.
Este campo combina la capacidad de la biología para generar sistemas vivos complejos con la potencia de la física cuántica para observar fenómenos invisibles al ojo humano. La unión promete una ventana inédita al interior de la vida, con aplicaciones en medicina, biotecnología, farmacología e incluso en la comprensión de procesos fundamentales de la conciencia y la evolución.
Preguntas que ya comienzan a surgir
Como todo gran avance, también despierta interrogantes:
- ¿Hasta qué punto podremos manipular procesos vitales desde la escala cuántica?
- ¿Qué implicaciones éticas tendría intervenir con tanta precisión en organismos vivos?
- ¿Podría esta tecnología usarse en medicina regenerativa, o incluso en la edición genética?
Estas preguntas no restan valor al descubrimiento: al contrario, lo sitúan en el centro de un debate científico, ético y filosófico que acompañará a la humanidad en los próximos años.
La vida vista desde lo cuántico
El cúbit biológico no es solo un logro experimental: es una puerta abierta a comprender la vida en su nivel más profundo. Así como el microscopio en su época permitió ver lo invisible, la biología cuántica aplicada permitirá explorar la realidad desde dentro, donde los átomos y los genes se encuentran.
Estamos ante el inicio de una revolución científica silenciosa que cambiará la forma en que estudiamos, curamos y concebimos la vida.