شاخه ای از علوم پایه بیوفیزیک می باشد که از برای بررسی و مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی از روش های فیزیک استفاده می کند. فیزیک برای تبیین جهان طبیعی از قوانین ریاضی استفاده می کند، در حقیقت فیزیک توانایی این را دارد که برای کسب چگونگی عملکرد موجودات بیولوژیکی و موجودات زنده مورد استفاده قرار بگیرد.
در زمینه بیوفیزیک تحقیقات به جلوگیری از بروز بیماری ها و درمان آنان، ساخت دارو های گسترش فناوری زیستی و پیشرفته کمک کرده است تا انسان قادر باشد با کیفیت بهتری زندگی کند. در این مقاله از آویژه می خواهیم شما را با رشته بیوفیزیک آشنا کنیم.
بیوفیزیک چیست؟
رشته بیوفیزیک رشته ای می باشد که جهت درک چگونگی عملکرد سیستم های بیولوژیکی روش ها و تئوری های فیزیک را به کار می برد. بیوفیزیک جهت درک مکانیک نحوه ساخت مولکول های زیستی، نوع عملکرد و حرکت قسمت های مختلف سلول و عملکرد سیستم های پیچیده در بدن از جمله گردش خون، مغز، سیستم ایمنی بدن و دیگر موارد خیلی مهم می باشد.
بیوفیزیک یک زمینه علمی پر جنب و جوش می باشد که دانشمندان زیادی از حوزه های مختلف از قبیل شیمی، ریاضی، مهندسی، فیزیک، فارماکولوژی و علوم مواد، برای توسعه و کشف ابزار های جدید جهت درک چگونگی زیست شناسی از مهارت‌‌های خود استفاده می کنند.
بیوفیزیک پلی بین دو رشته
دانشمندان فیزیک برای توضیح آن چه در طبیعت اتفاق می افتد، از ریاضیات استفاده می نمایند. از این رو سایر دانشمندان زیست شناسی در پی کشف نوع عملکرد سیستم های بیولوژیکی می باشند. این سیستم ها شامل سلول ها، اکوسیستم ها، مولکول ها، ارگانیسم هایی می باشد که خیلی پیچیده رفتار می کنند.
در قرن بیست و یکم تحقیقات بیولوژیکی شامل آزمایشاتی می باشد که داده های محاسباتی و فیزیکی بسیار تولید می کنند. زیست شناسان به تنهایی توانایی این را ندارند که این داده‌‌ها را پیش بینی کنند و یا بفهمند که بر طبق قوانین فیزیک کار، چطور این سیستم های بیولوژیکی می کنند. این جایی می باشد که بیوفیزیکدان ها وارد می شوند.
در علوم، بیوفیزیکدان ها اندکی ریاضیات، فیزیک و شیمی آموزش دیده اند و قادر هستند طیف وسیعی از مسئله ها را مطالعه و بررسی کنند، که این مسائل شامل بررسی چگونگی جذب نور از طرف سلول های گیاهی، چگونگی ارتباط سلول های عصبی، چگونگی و تبدیل آن به انرژی، چگونگی تغییر در DNA سلول های سالم و تبدیل آنان به سلول های سرطانی و خیلی از مشکلات بیولوژیکی دیگر می باشند.
تاریخچه بیوفیزیک
بیوفیزیک شاخه ای تقریبا جوان از علم می باشد. بیوفیزیک به عنوان یک زیر شاخه از علوم پایه، در اوایل تا اواسط قرن بیستم بیوفیزیک ایجاد شد. با این حال، خیلی قبل تر پایه های مطالعه بیوفیزیک، در قرن نوزدهم، در برلین از طرف گروهی از فیزیولوژیست ها گذاشته شد.
در برلین فیزیولوژیست های دانشکده فیزیولوژی شامل افرادی از جمله امیل دوبوسی – ریموند ، هرمان فون هلمهولتز، کارل لودویگ و ارنست فون براک بودند که بر روی علم بیوفیزیک همگی مطالعه می کردند.
آدولف فیک در سال 1856، یکی از دانشجویان لودویگ، اولین کتاب درسی را توانست با عنوان بیوفیزیک را منتشر کند. ولی در آن زمان سطح علم فیزیک و فناوری به حد کافی پیشرفت نکرده بود تا قادر باشد به شکلی گسترده سیستمهای بیولوژیک را مانند سطح مولکولی مورد بررسی و مطالعه قرار دهد.
دانشمندان آلمانی در نیمه اول قرن بیستم، در شناخت بیوفیزیک از دیگر دانشمندان جهان پیشی گرفتند. آنان زمینه های نور و الکترومغناطیسی را مورد بررسی و مطالعه قرار دادند و این تحقیقات را عمدتاً برای مطالعه و بررسی تأثیر تشعشعات روی موجودات زنده انجام دادند.
در دیگر کشور‌‌ها برنامه‌‌های بیوفیزیک تا اواسط قرن بیستم، نیز گسترش پیدا کرد و به محبوبیت بسیار زیادی پیدا کرد و از سال 1950 تا 1970 با سرعتی بیشتر از گذشته، تحقیقات بیوفیزیک انجام شد.
علاوه بر کشف دنا و ساختار آن، برای ایجاد واکسن از تکنیک های بیوفیزیک و توسعه روش های تصویربرداری از جمله اسکن CAT و MRI جهت کمک به پزشکان در ایجاد روش‌‌های جدید درمانی و تشخیص بیماری‌‌ها چون پرتو درمانی، دیالیز و ضربان ساز استفاده شده است.
اکنون مطالعات این رشته به سمت مسائل وابسته به تغییر آب و هوای زمین متمرکز نموده است. برای مثال بعضی از دانشمندان این رشته از میکروارگانیسم های زنده در حال تولید سوخت‌‌های زیستی می باشند که توانایی این را دارند که به عنوان سوخت جایگزین بنزین شوند.
انواع بیوفیزیک
در خیلی از شاخه های متنوع زیست این رشته شناسی گنجانده شده است.
تحقیقاتی در زمینه بیوفیزیک یا زیست شناسی بعضی از مباحث شامل موارد زیر هستند:
در صورت عدم دسترسی به تلفن ثابت و دریافت بسته های مشاوره لطفا کلیک کنید.
تماس از تلفن همراه
بیوفیزیک غشاء
مطالعه عملکرد و ساختار غشای سلولی، از قبیل پروتئین ها، کانال های یونی و گیرنده های تعبیه شده در آنان در زمینه بیوفیزیک غشاء جای می گیرند.
بیوفیزیک محاسباتی / نظری
برای مطالعه سیستمهای بیولوژیکی، استفاده از مدل سازی ریاضی در زمینه بیوفیزیک نظری و محاسباتی قرار می گیرد. در این عملکرد پروتئین ها و شاخه فیزیک، ساختارهای بیومولکولی در سطح اتمی و کمپلکس‌‌های مولکولی مورد مطالعه قرار می گیرد.
مهندسی پروتئین
جهت اصلاح و ایجاد پروتئین ها از مهندسی پروتئین جهت توسعه زیست شناسی مصنوعی استفاده می شود. اغلب مهندسی پروتئین در قالب درمان‌‌های جدید بیماری جهت پیشبرد سلامت انسان مورد استفاده قرار می گیرد.
ساختارهای مولکولی
این شاخه بر ساختمان مولکول های بیولوژیکی شامل اسید های نوکلئیک، پروتئین‌‌ها و لیپید ها مطالعه می کند.
مکانیسم ها
استفاده از مکانیسم های فیزیکی در شاخه بیوفیزیک مکانیسم‌‌ها برای توضیح وقایع فرآیند های بیولوژیکی جای می گیرد. بعضی از مکانیسم های فیزیکی شامل فولدینگ یا تا خوردگی پروتئین، انتقال انرژی در غشا‌‌ها، رفتار‌های الکتریکی سلول‌‌ها و حرکت سلولی هستند.
متخصصان بیوفیزیک کجا کار می کنند؟
بیوفیزیکدانان محققان و معلمان فیزیک، زیست شناسی، مهندسی و خیلی از حوزه های دیگر هستند. آنان در بیمارستان ها، دانشگاه ها، شرکت‌‌های مهندسی زیستی و استارتاپ های فنی که در توسعه سیستم های انتقال دارو، آزمایش های نوین تشخیصی یا سوخت های زیستی بالقوه می باشند، توانایی این را دارند که مشغول به کار گردند.
بیشتر بخوانید:معرفی رشته زیست شناسی
نتیجه گیری
در این مقاله از آویژه سعی کردیم رشته بیوفیزیک را برای کسانی که قصد دارند در این رشته به تحصیلات خود ادامه دهند، به صورت کامل و مفصل معرفی کنیم. امیدواریم این مقاله مفید بوده باشد. مشاوران و متخصصان با تجربه مرکز مشاوره آویژه می توانند سوالات شما در خصوص این مقاله را برای شما پاسخ دهند. شما می توانید با شماره گیری 09099071985 با این مشاوران در ارتباط باشید.
سوالات متداول
منظور از رشته بیوفیزیک چیست؟
شاخه ای از علوم پایه بیوفیزیک می باشد که از برای بررسی و مطالعه فرآیندهای بیولوژیکی از روش های فیزیک استفاده می کند.
اولین کتاب بیوفیزیک توسط چه کسی منتشر شد؟
آدولف فیک در سال 1856، یکی از دانشجویان لودویگ، اولین کتاب درسی را توانست با عنوان بیوفیزیک را منتشر کند.
لطفا برای استفاده از مقالات سایت به تاریخ انتشار آن دقت فرمایید در صورت هر گونه مغایرت با ما تماس بگیرید
رشته بیوفیزیک چیست؟ – معرفی کامل + بازار کار و آینده شغلی
شما می توانید با مطالعه مقالات ما در این زمینه پاسخ سئوال خود را بیابید و در صورت نیاز با تلفن ثابت و بدون پیش شماره از سراسر ایران با شماره ۹۰۹۹۰۷۱۹۸۵ تماس بگیرید.
