Как создавали белки
Белки были созданы с помощью направленной эволюции. В ДНК, кодирующую белок, вносят тысячи случайных мутаций, формируя множество вариантов с различными свойствами. После этого отбирают наиболее эффективные, повторяя процесс многократно. В результате получаются белки, способные взаимодействовать с магнитными полями на молекулярном уровне.
«Этот подход показывает, насколько непредсказуем путь от фундаментальной науки к технологическому прорыву. Все началось с изучения природных процессов: белки для МФБ изначально были найдены в овсе, а квантовые эффекты ранее наблюдались у птиц, которые ориентируются по магнитному полю Земли», — отмечает доцент Харрисон Стил.
Применение в медицине и биотехнологии
Ученые уже создали прототип прибора, способного обнаруживать модифицированные белки внутри живых организмов. Это открывает новые возможности для медицины: мониторинг экспрессии генов, отслеживание изменений в опухолях, контроль доставки лекарств на молекулярном уровне. В отличие от МРТ, МФБ позволяют работать не с органами или тканями, а с конкретными молекулами, что существенно повышает точность исследований.
Кроме того, белки могут применяться для изучения фундаментальных биологических процессов, где квантовые эффекты играют ключевую роль, например, в фотосинтезе или в навигации животных. Исследователи планируют расширить возможности МФБ для мультифункциональных сенсорных платформ, которые объединят свет, магнитные и радиочастотные сигналы для комплексного анализа живых систем.
«Наши белки показывают потенциал нового поколения биосенсоров и квантовых биотехнологий, — говорит Абрахамс. — Это только начало исследований по интеграции квантовых процессов в живые системы».