Conceptos de Biofísica
La biofísica es una ciencia que se ocupa de los principios de la biología y los métodos científicos de la física. En la ciencia hay un intercambio de conocimientos entre las dos zonas para crear nuevos campos de investigación científica, por ejemplo, la biomecánica (utilizando el conocimiento de la mecánica en la biología). Conozca a algunos biofísicos que marcaron la historia de la ciencia y sus resultados:
– Luigi Galvani descubrió la bioelectricidad.
– Hermann von Helmholtz: El primero en medir los impulsos nerviosos.
– Georg von Békésy: importantes estudios y conclusiones sobre la vida de los seres humanos.
– Bernard Katz, descubrió el mecanismo de funcionamiento de las sinapsis.
– Francis Crick, descubre la estructura del ADN.
– Max Perutz y John Kendrew, los primeros investigadores en desarrollar técnicas de cristalografía de proteínas.
La biofísica es una ciencia interdisciplinaria que se aplica a la teoría y los métodos de la física para resolver los problemas de la biología. La búsqueda biofísica para ver el ser viviente con un cuerpo que ocupa un espacio, y la transformación de la energía, en un ambiente que interactúa con este ser es su fin.
Los aspectos de la electrónica, la gravedad, el magnetismo e incluso las energías nucleares están en la base de diversos fenómenos biológicos, y por lo tanto pueden ser tratados por el conocimiento de las ciencias físicas. Se estudia por algunas ciencias biológicas y la salud, como la medicina, patología del habla, odontología, enfermería y, sobre todo en biología, Terapia Ocupacional, Fisioterapia y la Biomedicina.
Además, la biofísica tiene un papel crucial en el desarrollo de tecnologías médicas avanzadas. Por ejemplo, la resonancia magnética y la tomografía computarizada son técnicas de imagenología que se basan en principios biofísicos. Estas técnicas han revolucionado el diagnóstico y tratamiento de diversas enfermedades, permitiendo a los médicos visualizar el interior del cuerpo humano sin necesidad de cirugía invasiva.
Otro campo de estudio importante en la biofísica es la bioinformática, que combina la biología, la informática y las matemáticas para analizar y entender los sistemas biológicos a nivel molecular. La bioinformática es esencial para el análisis de grandes volúmenes de datos genómicos y proteómicos, lo que ha permitido avances significativos en la medicina personalizada y la genómica.
Todos los sistemas vivos, desde simples a más complejos, se basan en las reacciones químicas clave para su supervivencia. Los organismos crecen y se reproducen a través de la multiplicación celular, y por ella se generan los componentes de las células pero, ¿cómo los nutrientes son absorbidos por el organismo y se tramiten en diversos tejidos como los músculos o la sangre? Y ¿cómo organizaciones tan pequeñas como una sola célula tienen una vida independiente?
Las respuestas a estas preguntas son dirigidas al desarrollo de la bioquímica. Bioquímica se puede definir como el estudio de la química de los organismos vivos y la química relacionada con estos. Forma un puente entre la biología y la química para los estudios de la complejidad de las reacciones químicas que dan lugar a la vida y las estructuras y los procesos relacionados con la vida.
A veces se considera una rama de la química orgánica híbrida, que se especializa en los procesos químicos que ocurren en los organismos vivos, pero en realidad la bioquímica no puede considerarse sólo una rama de la biología o la química – Bioquímica incorpora todas las interacciones existentes en la molécula pequeña o la célula más grande biologicamente existente.
De manera esencial, los estudios de la bioquímica de la estructura y función de los componentes celulares (tales como enzimas y orgánulos) y procesos llevados a cabo por las moléculas de diferentes dimensiones, tales como proteínas, ácidos nucleicos, carbohidratos y lípidos, entre otros. De acuerdo con la teoría de la evolución, los organismos que existen hoy en día son descendientes de un antepasado común, que explica la similitud de los procesos bioquímicos que existen en todos los organismos vivos.
En el campo de la bioquímica, también se han realizado importantes avances en el estudio de las enfermedades genéticas y metabólicas. El conocimiento de las rutas metabólicas y las interacciones moleculares ha permitido el desarrollo de tratamientos más eficaces para enfermedades como la diabetes, la obesidad y el cáncer. Además, la bioquímica ha contribuido a la comprensión de cómo los cambios en el medio ambiente pueden afectar la expresión genética y, en última instancia, la salud y el bienestar de un organismo.