Kami menerangkan apa itu biofizik, objektifnya, objek kajian dan cabangnya. Juga, kepentingannya untuk memahami kehidupan.
Apakah biofizik?
Biofizik ialah disiplin yang berkaitan dengan kajian tentang biologi dari sudut pandangan fizikal (maka nama bersama mereka). Sifat ganda atau dwi ini menjadikannya mustahil untuk menentukan sama ada ia adalah cabang fizik yang dekat dengan biologi, atau cabang biologi yang dekat dengan fizik.
Walau apa pun, ia menggabungkan semangat teori fizik dengan kemungkinan mendapatkan keputusan eksperimen yang boleh disahkan, sesuatu yang biasa dalam biologi.
Biofizik adalah, dalam pengertian ini, salah satu disiplin saintifik pertama yang menggabungkan pendekatan yang pelbagai Sains elementals, yang merupakan trend yang semakin meningkat dalam dunia saintifik kontemporari. Keputusan yang diperolehi oleh disiplin ini adalah daripada minat untuk kedua-dua biologi dan fizik gunaan.
Ia adalah disiplin yang muda, sekurang-kurangnya dalam pengiktirafan rasminya, kerana bidang pengajiannya bahkan mendahului konsep sains itu sendiri. Kajian biofizik pertama yang betul adalah pada abad ketujuh belas, apabila kajian saintis Jesuit Jerman Atanasio Kircher (1601-1680) mengenai bioluminesensi haiwan diterbitkan sebagai sebahagian daripada karyanya "Ars Magna Lucis et Umbrae”.
Objek kajian biofizik
Objek kajian biofizik boleh ditakrifkan sebagai bidang fizikal kehidupan atau aplikasi fizik untuk makhluk hidup. Pada sebahagian besarnya, beliau menganggap objek kajiannya dari perspektif fizikal mekanik klasik, iaitu mekanik Newton.
Ia melibatkan penerokaan fenomena biasa dalam dunia fizik, seperti elektrik, yang ringan, yang kemagnetan, antara lain, tetapi dikaitkan dengan dunia biologi: bioelektrik, bioluminesensi, biomagnet, dan sebagainya.
Matlamat biofizik
Biofizik mengejar set objektif yang pelbagai, seperti:
- Memahami tubuh manusia dan makhluk hidup lain dari segi sistem fizikal yang dikurniakan pembolehubah yang boleh diukur seperti tenaga dalaman, entropi, dan lain-lain.
- Terjemahkan ke dalam bahasa fizik (iaitu, huraikan dalam istilahnya) beberapa fenomena tertentu kehidupan kompleks, terutamanya yang melibatkan tenaga asas: elektrik, kemagnetan, graviti, dan lain-lain.
- Gunakan semua pengetahuan terdahulu untuk penyelesaian masalah khusus, seperti pembuatan prostesis, ciptaan rawatan dan alat baharu diagnostik, atau bahan baharu yang diilhamkan oleh kehidupan itu sendiri.
- Mengamalkan pendekatan transdisipliner kepada fizik dan biologi, untuk mengatasi batasan bidang tertentu menggunakan alat dan pengetahuan daripada yang lain.
Cawangan biofizik
Bidang utama kajian biofizik, yang setiap satunya merasmikan cabang minat tertentu, adalah yang berikut:
- Biomekanik. Ia adalah mengenai kajian proses tubuh manusia, memahaminya sebagai aplikasi daya dalaman dan luaran kepadanya, yang membolehkan kita memikirkannya dari segi seperti kecekapan tenaga, mekanik anatomi, dll., yang seterusnya adalah berguna untuk pembuatan prostesis.
- Bioakustik. Seperti namanya, penyiasatan pengeluaran bunyi di dalam haiwan, termasuk manusia. Ini terdiri daripada tingkah laku ombak bunyi, sehingga kepada radas neurofisiologi telinga.
- Motor sel. Ia merupakan satu disiplin yang merangkumi pergerakan makhluk hidup sebagai proses perubahan tenaga (kimia, biasanya) di tempat kerja, dengan itu dapat meniru mereka (untuk mencipta mesin nano, contohnya).
- Dinamik protein. Ia adalah mengenai kajian pergerakan dan lipatan protein dan binaan molekul lain, mengikut struktur, fungsi atau komposisinya, menggunakan undang-undang fizik.
- Komunikasi molekul. Pada asasnya, ia adalah mengenai pertukaran maklumat di peringkat selular, kedua-duanya antara sel yang sama organisma, sebagai antara organisma bersel tunggal, menggunakan prinsip sistemik yang boleh difahami dengan baik dari sudut fizikal.
Kepentingan biofizik
Apa yang paling menarik tentang perspektif biofizik ialah ia memikirkan semula atau memikirkan semula sempadan antara dunia perkara (bukan organik) dan dunia kehidupan (organik), kerana kedua-duanya dipengaruhi oleh daya asas fizik yang sama. Dengan cara ini, ia memberikan pemahaman yang lebih berunsur tentang apa itu kehidupan dan apa yang membezakan hidupan daripada bahan tidak bernyawa yang mengelilingi mereka.
Sebaliknya, biofizik membenarkan masalah biologi didekati dari perspektif yang berbeza, yang mengambil kesempatan daripada unsur-unsur fizik, seperti aplikasi sinar elektromagnet dalam pemeriksaan sel, atau resonans magnet nuklear untuk mengkaji tisu-tisu organisma tidak perlu merosakkan atau memecahkannya.