Објашњавамо шта је биофизика, њене циљеве, предмет проучавања и гране. Такође, њен значај за разумевање живота.
Шта је биофизика?
Биофизика је дисциплина који се бави проучавањем биологија са становишта физички (отуда њихов заједнички назив). Ова двострука или двојна природа онемогућава дефинисање да ли је то грана физике блиска биологији или грана биологије блиској физици.
У сваком случају, комбинује теоријски дух физике са могућношћу добијања проверљивих експерименталних резултата, нешто уобичајено у биологији.
Биофизика је, у том смислу, једна од првих научних дисциплина која комбинује различите приступе науке елементала, што је тренд у успону у савременом научном свету. Резултати добијени овом дисциплином су од камата и за биологију и за примењену физику.
То је млада дисциплина, барем по њеном формалном признању, пошто њене области проучавања претходе концепту саме науке. Прва права биофизичка студија била је у седамнаестом веку, када су објављене студије немачког језуитског научника Атанасија Кирхера (1601-1680) о биолуминисценцији животиња као део његовог рада "Арс Магна Луцис ет Умбрае”.
Предмет проучавања биофизике
Предмет проучавања биофизике може се дефинисати као физичко поље живот или примена физике на жива бића. У великој мери, он свој предмет проучавања посматра из физичке перспективе класичне механике, односно Њутнове механике.
Укључује истраживање феномени уобичајено у свету физике, као нпр електрична енергија, тхе светлости, тхе магнетизам, између осталог, али је повезан са светом биологије: биоелектричност, биолуминисценција, биомагнетизам итд.
Циљеви биофизике
Биофизика тежи различитим циљевима, као што су:
- Разумети људско тело и друга жива бића у смислу система физички обдарен квантитативним варијаблама као што је унутрашња енергија, ентропија, итд.
- Преведите на језик физике (односно, опишите у њеним терминима) неке посебне феномене сложеног живота, посебно оне који укључују енергије основе: електрицитет, магнетизам, гравитације, итд.
- Сво досадашње знање применити на решење за проблеме специфичне, као што су производња протеза, проналазак третмана и нових алата дијагностички, или нови материјали инспирисани самим животом.
- Спровести у пракси трансдисциплинарни приступ физици и биологији, како би се превазишла ограничења одређене области користећи алате и знања Од осталих.
Гране биофизике
Главне области проучавања биофизике, од којих свака инаугурише одређену грану интересовања, су следеће:
- Биомеханика. Реч је о проучавању процеса људског тела, схватајући их као примену унутрашњих и спољашњих сила на њега, што нам омогућава да о њима размишљамо у терминима као што су енергетска ефикасност, анатомска механика итд., што је опет корисно за производњу протеза.
- Биоакустика. Као што му име каже, истраживање производње звук у Животиње, укључујући људско биће. Ово варира од понашања таласи звук, до неурофизиолошког апарата уха.
- Ћелијски мотори. То је дисциплина која укључује покрета живих бића као процеса трансформације енергије (хемија, обично) на послу, тако да их могу опонашати (на пример, да стварају наномашине).
- Динамика протеина. Реч је о проучавању покрета и набора беланчевина и друге молекуларне конструкције, према њиховој структури, функцијама или композицијама, примењујући законе физике.
- Молекуларна комуникација. У суштини, ради се о размени информација на ћелијском нивоу, како између ћелије истог организам, као између једноћелијски организми, користећи системске принципе који се могу добро разумети са физичке тачке гледишта.
Значај биофизике
Оно што је најзанимљивије у вези са перспективом биофизике је да она преиспитује или преиспитује границе између света материја (неоргански) и свет живота (органски), пошто на оба утичу исте фундаменталне силе физике. На тај начин пружа елементарније разумевање шта је живот и шта разликује жива бића од неживе материје која их окружује.
С друге стране, биофизика омогућава да се биолошким проблемима приступи из другачије перспективе, што користи предности елемената физике, као што је примена електромагнетних зрака у испитивању ћелија, или нуклеарне магнетне резонанце за проучавање ткива организми нема потребе да их оштетите или разбијете.