- Wat is biofysica?
- Object van studie van biofysica
- Doelen van biofysica
- Takken van de biofysica
- Belang van biofysica
We leggen uit wat biofysica is, haar doelstellingen, studieobject en takken. Ook het belang ervan om het leven te begrijpen.
Wat is biofysica?
Biofysica is de discipline dat gaat over de studie van biologie vanuit het oogpunt van fysiek (vandaar hun gezamenlijke naam). Deze dubbele of dubbele aard maakt het onmogelijk om te definiëren of het een tak van de natuurkunde is die dicht bij de biologie staat, of een tak van de biologie die dicht bij de natuurkunde staat.
Het combineert in ieder geval de theoretische geest van de natuurkunde met de mogelijkheid om verifieerbare experimentele resultaten te verkrijgen, iets wat gebruikelijk is in de biologie.
Biofysica is in die zin een van de eerste wetenschappelijke disciplines die verschillende benaderingen van Wetenschappen elementalen, wat een stijgende trend is in de hedendaagse wetenschappelijke wereld. De resultaten die met deze discipline worden behaald, zijn van interesse zowel voor biologie als toegepaste natuurkunde.
Het is een jonge discipline, althans in zijn formele erkenning, aangezien zijn studiegebieden zelfs ouder waren dan het concept van de wetenschap zelf. De eerste echte biofysische studie was in de zeventiende eeuw, toen de studies van de Duitse jezuïet wetenschapper Atanasio Kircher (1601-1680) over bioluminescentie bij dieren werden gepubliceerd als onderdeel van zijn werk "Ars Magna Lucis en Umbrae”.
Object van studie van biofysica
Het object van studie van biofysica kan worden gedefinieerd als het fysieke veld van de leven of de toepassing van natuurkunde op levende wezens. Voor een groot deel beschouwt hij zijn studieobject vanuit het fysische perspectief van de klassieke mechanica, dat wil zeggen de Newtoniaanse mechanica.
Het gaat om het verkennen van fenomenen gebruikelijk in de wereld van de natuurkunde, zoals: elektriciteit, de licht, de magnetisme, maar gekoppeld aan de wereld van de biologie: bio-elektriciteit, bioluminescentie, biomagnetisme, enzovoort.
Doelen van biofysica
Biofysica streeft een diverse reeks doelstellingen na, zoals:
- Begrijp het menselijk lichaam en andere levende wezens in termen van: systemen fysiek begiftigd met kwantificeerbare variabelen zoals interne energie, entropie, enzovoort.
- Vertaal in de taal van de natuurkunde (dat wil zeggen, beschrijf in de termen ervan) enkele specifieke fenomenen van het complexe leven, vooral die waarbij de energieën grondbeginselen: elektriciteit, magnetisme, zwaartekracht, enzovoort.
- Pas alle eerdere kennis toe op de oplossing van problemen specifiek, zoals de vervaardiging van prothesen, de uitvinding van behandelingen en nieuwe hulpmiddelen diagnostisch, of nieuwe materialen geïnspireerd door het leven zelf.
- Breng een transdisciplinaire benadering van natuurkunde en biologie in de praktijk om de beperkingen van een specifiek veld te overstijgen met behulp van de tools en kennis van andere.
Takken van de biofysica
De belangrijkste studiegebieden van de biofysica, die elk een bepaalde tak van interesse inluiden, zijn de volgende:
- Biomechanica. Het gaat om de studie van de processen van het menselijk lichaam, ze te begrijpen als de toepassing van interne en externe krachten erop, wat ons in staat stelt erover na te denken in termen als energie-efficiëntie, anatomische mechanica, enz. bruikbaar voor het maken van prothesen.
- Bio-akoestiek. Zoals de naam al aangeeft, is het onderzoek naar de productie van de geluid in de dieren, inclusief de mens. Dit varieert van het gedrag van golven geluid, tot aan het neurofysiologische apparaat van het oor.
- Cel motoren. Het is een discipline die de bewegingen van levende wezens als een proces van energietransformatie (chemie, meestal) op het werk, zodat ze ze kunnen imiteren (om bijvoorbeeld nanomachines te maken).
- Eiwit dynamiek. Het gaat over de studie van de bewegingen en plooien van de eiwit en andere moleculaire constructies, volgens hun structuren, functies of samenstellingen, die de wetten van de fysica toepassen.
- Moleculaire communicatie. In wezen gaat het om de uitwisseling van informatie op cellulair niveau, zowel tussen cellen van hetzelfde organisme, als tussen eencellige organismen, met behulp van systemische principes die vanuit een fysiek oogpunt goed kunnen worden begrepen.
Belang van biofysica
Het meest interessante aan het biofysische perspectief is dat het de grenzen tussen de wereld van materie (anorganisch) en de wereld van het leven (biologisch), omdat beide worden beïnvloed door dezelfde fundamentele natuurkundige krachten. Op deze manier geeft het een meer elementair begrip van wat het leven is en wat levende wezens onderscheidt van de levenloze materie die hen omringt.
Aan de andere kant maakt biofysica het mogelijk biologische problemen vanuit een ander perspectief te benaderen, waarbij gebruik wordt gemaakt van de elementen van de natuurkunde, zoals de toepassing van elektromagnetische stralen bij het onderzoek van cellen, of kernmagnetische resonanties om de weefsels van de organismen het is niet nodig om ze te beschadigen of te breken.