A mecânica quântica explica fenômenos físicos em escala muito pequena, ao nível das moléculas, átomos, núcleos atômicos e até unidades ainda menores. O momento atual está sendo marcado pela revolução de diversas áreas por meio de tecnologias quânticas, sejam elas computadores ou sensores. Com isso, logo surgiu o questionamento sobre como utilizar essas soluções também no setor da saúde.
Sempre buscando encontrar soluções inovadoras, o Estado Livre da Baviera estuda uma nova tecnologia usada para o tratamento de câncer. Ainda que o rastreamento do metabolismo das células tumorais por ressonância magnética não seja possível por enquanto, uma equipe de pesquisa interdisciplinar, em parceria com a Universidade Técnica de Munique (TUM), está trabalhando no desenvolvimento de um hiperpolarizador de base quântica para aplicação clínica. O objetivo é usá-lo para melhorar significativamente as imagens de ressonância magnética dos processos metabólicos, de modo a avaliar tumores mais cedo e com mais precisão, além de melhorar o monitoramento das terapias tumorais.
Para atingir a chamada imagem metabólica – aquela obtida pela tecnologia quântica -, moléculas diagnosticamente relevantes são injetadas no corpo e seu metabolismo é rastreado. Isso já era possível com a tomografia por emissão de pósitrons (PET, na sigla em inglês), mas esse método usa substâncias radioativas e não consegue diferenciar entre os produtos inicial e final nos processos metabólicos. Por outro lado, a ressonância magnética com o hiperpolarizador quântico permite imagens metabólicas de diferentes metabólitos sem substâncias radioativas.
A tecnologia dos dispositivos comuns de ressonância magnética já se baseia nas propriedades mecânicas quânticas dos núcleos atômicos: ela utiliza características das chamadas spin nucleares, também chamadas de impulso rotatório. Cada spin nuclear gera um momento magnético semelhante ao de um ímã dipolo de uma agulha de bússola.
No entanto, apesar destas altas forças de campo magnético, os momentos magnéticos dos spin nucleares são distribuídos quase aleatoriamente e têm apenas uma baixa magnetização efetiva. A técnica de hiperpolarização permite agora melhorar a magnetização efetiva das rotações nucleares por um fator adicional de 10 mil a 100 mil e assim aumentar significativamente a sensibilidade da ressonância magnética.
