Che cos’è la biofisica?

La Biofisica è il campo che applica le teorie e i metodi della fisica per capire come funzionano i sistemi biologici.

La biofisica è stata fondamentale per comprendere la meccanica di come sono fatte le molecole della vita, come si muovono e funzionano le diverse parti di una cellula e come funzionano i sistemi complessi nei nostri corpi – il cervello, la circolazione, il sistema immunitario e altri. La biofisica è un campo scientifico vibrante in cui gli scienziati di molti campi tra cui matematica, chimica, fisica, ingegneria, farmacologia e scienze dei materiali, usano le loro abilità per esplorare e sviluppare nuovi strumenti per capire come funziona la biologia, per tutta la vita.
 

Gli scienziati Biofisici usano la matematica per spiegare cosa succede in natura. Gli scienziati della vita vogliono capire come funzionano i sistemi biologici. Questi sistemi includono molecole, cellule, organismi ed ecosistemi molto complessi. La ricerca biologica nel 21 ° secolo prevede esperimenti che producono enormi quantità di dati. Come possono i biologi persino iniziare a comprendere questi dati o prevedere come potrebbero funzionare questi sistemi?

È qui che entrano in gioco i biofisici. I biofisici hanno una formazione unica nelle scienze quantitative della fisica, della matematica e della chimica e sono in grado di affrontare una vasta gamma di argomenti, che vanno dal modo in cui le cellule nervose comunicano, al modo in cui le cellule vegetali catturano la luce e la trasformano in energia, a come i cambiamenti nel DNA delle cellule sane possono innescare la loro trasformazione in cellule cancerose, a tanti altri problemi biologici.
 Nel nostro contesto, la Biofisica Informazionale, a queste competenze si aggiunge la conoscenza di tutte quelle discipline o trattamenti che rientrano in quella che viene chiamata Medicina Complementare.

Alcune attività che svolgono i Biofisici?

I biofisici lavorano per sviluppare metodi per superare le malattie, sradicare la fame globale, produrre fonti di energia rinnovabile, progettare tecnologie all’avanguardia e risolvere innumerevoli misteri scientifici. In breve, i biofisici sono in prima linea nella risoluzione di problemi umani secolari e problemi del futuro.

Analisi e struttura dei dati

La struttura del DNA fu risolta nel 1953 usando la biofisica, e questa scoperta fu fondamentale per mostrare come il DNA sia come un progetto per la vita.

Ora possiamo leggere le sequenze di DNA di migliaia di umani e di tutte le varietà di organismi viventi. Le tecniche biofisiche sono anche essenziali per l’analisi di queste enormi quantità di dati.

Modellazione al computer

I biofisici sviluppano e usano metodi di modellizzazione computerizzata per vedere e manipolare le forme e le strutture di proteine, virus e altre molecole complesse, informazioni cruciali necessarie per sviluppare nuovi bersagli farmacologici o capire come le proteine ​​mutano e fanno crescere i tumori.

Molecole in movimento

I biofisici studiano come gli ormoni si muovono intorno alla cellula e come le cellule comunicano tra loro. Usando i tag fluorescenti, i biofisici sono stati in grado di far brillare le cellule come una lucciola al microscopio e conoscere il sofisticato sistema di transito interno della cellula.

Neuroscienza

I biofisici stanno costruendo modelli di computer chiamati reti neurali per modellare il funzionamento del cervello e del sistema nervoso, portando a nuove comprensioni su come vengono elaborate le informazioni visive e uditive.

Imaging

I biofisici hanno sviluppato sofisticate tecniche di imaging diagnostico tra cui risonanza magnetica, scansioni TC e scansioni PET. La biofisica continua ad essere essenziale per lo sviluppo di una tecnologia ancora più sicura, più veloce e più precisa per migliorare l’imaging medico e insegnarci di più sul funzionamento interno del corpo.

Ecosistemi

La biofisica ambientale misura e modella tutti gli aspetti dell’ambiente dalla stratosfera alle prese d’aria oceaniche profonde. I biofisici ambientali ricercano le diverse comunità microbiche che popolano ogni nicchia di questo pianeta, seguono gli inquinanti nell’atmosfera e stanno trovando il modo di trasformare le alghe in biocarburanti.

Tutti questi sono esempi di “fisica applicata” ovvero dell’uso delle conoscenze e della metodologia di ricerca proprie del fisico per affrontare problemi irrisolti in altri settori, con un approccio innovativo, rigoroso e multidisciplinare.

La biofisica Informazionale sta quindi diventando un campo scientifico all’avanguardia della ricerca che sta trasformando la nostra comprensione della biologia e della pratica della medicina,