DTU-institutdirektør: Sundhedssektoren bør udnytte nye kvanteteknologier

Medicinske fremskridt er meget ofte drevet af nye teknologier med forbedret præcision og nøjagtighed. For eksempel har forbedringer i kernemagnetisk resonans (MR-scanning) resulteret i enorme fremskridt inden for diagnostik og behandling.

Vi begynder dog at se, hvordan yderligere fremskridt i følsomhed og opløsning med konventionelle metoder er udfordret. Der findes dog en lovende og ny retning inden for biomedicinske sensorer, hvor vi formentlig snart vil se en stærkt forbedret ydeevne. Den kommer fra den tekniske forskning i kvantefysik og -teknologi.

I Danmark er vi generelt godt med i forskning i nye kvanteteknologier, og der er stærke miljøer på flere universiteter, herunder DTU. Flere og flere brancher har derudover fået øjnene op for potentialerne i kvanteteknologier, særligt i forhold til kvantekommunikation og kryptering, og i udvikling af kvantecomputere.

Sundhedsvæsnet bør ikke vente på udvikling af kvantecomputere med tilstrækkelig regnekraft, for allerede nu kan vi udnytte kvantemekanikken.

Jan Henrik Ardenkjær-Larsen
Institutdirektør, DTU Sundhedsteknologi

Der er dog ét område, hvor man endnu ikke har set potentialet, og det er inden for life science og sundhed. Jeg tror dog, at tiden er moden.

En aktuel anledning er regeringens melding om, at de vil fastholde et nationalt fokus på udvikling af kvanteteknologier – blandt andet indenfor sundhedsområdet – med en samlet investering fra 2023-2027 på omkring en milliard kroner.

Sundhedsvæsnet bør ikke vente på udvikling af kvantecomputere med tilstrækkelig regnekraft, for allerede nu kan vi udnytte kvantemekanikkens egenskaber til at skabe innovative løsninger på sundhedsmæssige udfordringer.

Et konkret eksempel på kvanteteknologi, der har enorme muligheder inden for sundhedssektoren, er nv-sensorer, som vi blandt andet arbejder med på DTU Sundhedsteknologi i en ERC Synergy bevilling med Ulm Universitet i Tyskland.

Det er kort fortalt teknologier, som baserer sig på kvantemekaniske egenskaber ved små defekter i diamanter. Dem kan vi udnytte til for eksempel at måle små magnetfelter genereret af biologiske systemer og identificere biomarkører på molekylært niveau (nanoskala).

Det giver os en række muligheder i forhold til især tidlig opdagelse af sygdomme, præcisionsmedicin, drug delivery og billeddannelse, hvor kvantesensorer kan levere detaljerede billeder med høj opløsning og kontrast.

Det at nv-sensorer med deres ekstreme følsomhed kan opfatte selv meget små magnetfelter, vil gøre dem i stand til at detektere selv de mindste ændringer i kroppens kemiske eller fysiske sammensætning eller elektriske nervesignaler.

Det giver os en række muligheder i forhold til især tidlig opdagelse af sygdomme.

Jan Henrik Ardenkjær-Larsen
Institutdirektør, DTU Sundhedsteknologi

Det åbner op for en mere præcis overvågning af patienter med kroniske sygdomme som diabetes, hjertesygdomme eller neurologiske lidelser og kan gøre det muligt at påvise sygdommen tidligere.

Og det er bare ét eksempel. Der ligger mange andre muligheder for sundhedsvæsnet i at se potentialerne, skubbe på udviklingen og fremme og integrere disse og lignende teknologier.

For nylig indgik et konsortium af blandt andet fire universiteter og fire ministerier et samarbejde om at udvikle et kvantesikret netværk – qci.dk. Et lignende samarbejde ville være oplagt inden for sundhed og life science.

Et første skridt bør være en øget opmærksomhed på potentialet, som passende kunne understøttes af et udbygget samarbejde mellem forskere, hospitaler og teknologivirksomheder, hvor vi sammen finder de lavt hængende frugter og kommer med ideer til moon shot projekter. Vi skal have bygget bro mellem kvanteteknologi og sundhedssektoren.