Une équipe de chercheurs de l’Université d’Osaka a travaillé avec des partenaires internationaux pour créer un thermomètre microscopique fiable et précis utilisant la technologie quantique. Le thermomètre est si précis qu’il est capable de mesurer la température d’animaux microscopiques. La technologie peut détecter les propriétés dépendant de la température des spins quantiques et des nanodiamants fluorescents.
Technologie de détection quantique exploite la sensibilité de systèmes quantiques extrêmement fragiles au milieu environnant. Il y a sept ans, les chercheurs ont utilisé une technique similaire pour quantifier les températures à l’intérieur des cellules cultivées. Pourtant, la nouvelle technologie peut détecter la chaleur et la température qui sont activement impliquées dans les processus biologiques.
Pour créer le dispositif, l’équipe de recherche a décoré la surface de nanodiamants avec des structures polymères et les a injectées dans des vers nématodes C. elegans, qui sont l’un des animaux modèles les plus populaires en biologie. Les chercheurs voulaient connaître la température saine de base des vers. Une fois à l’intérieur des créatures, les nanodiamants se déplaçaient rapidement. Cependant, l’algorithme de surveillance quantique a pu suivre les nanodiamants et mesurer régulièrement la température.
Les chercheurs ont provoqué une fièvre à l’intérieur des vers en stimulant les mitochondries avec un traitement pharmacologique, et le thermomètre quantique a observé avec succès l’augmentation de la température. Les chercheurs disent qu’il était «fascinant» de voir que la technologie quantique fonctionne bien avec des animaux vivants.
Un chercheur a déclaré que l’équipe n’avait jamais cru que la température de minuscules vers de moins d’un millimètre pouvait s’écarter de la norme et se transformer en fièvre. Les chercheurs affirment que les résultats de leurs tests sont une étape importante qui guidera l’orientation future de la détection quantique en ce qui concerne la biologie. Les chercheurs continueront de perfectionner et d’améliorer leur technologie à l’avenir.