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Biofísica

Última atualização em 19 de agosto de 2022

Definição de Biofísica

A biofísica é um ramo da ciência que usa os métodos de física para estudar processos biológicos. A física usa leis matemáticas para explicar o mundo natural e pode ser aplicado a organismos e sistemas biológicos para obter informações sobre seus trabalhos. A pesquisa em biofísica ajudou a prevenir e tratar doenças, promover o desenvolvimento de medicamentos e criar tecnologia para permitir que os seres humanos vivam de maneira mais sustentável e protejam o ambiente em mudança.

História da biofísica

A biofísica é um ramo relativamente jovem da ciência; Surgiu como um subcampo definitivo no início do século XX. No entanto, as fundações para o estudo da biofísica foram estabelecidas muito antes, no século XIX, por um grupo de fisiologistas em Berlim. A Escola de Fisiologistas de Berlim incluiu Hermann von Helmholtz, Emil Dubois-Reymond, Ernst von Brücke e Carl Ludwig. Em 1856, Adolf Fick, um dos alunos de Ludwig, até publicou o primeiro livro de biofísica. Mas a tecnologia em física não havia avançado suficientemente no momento para estudar formas de vida de uma maneira detalhada, como no nível molecular.

Na primeira metade do século XX, os cientistas alemães dominaram a biofísica. Eles estudaram campos eletromagnéticos e luzes, e ficaram preocupados principalmente em estudar os efeitos da radiação nos seres vivos. A popularidade da biofísica aumentou quando o físico austríaco Erwin Schrödinger publicou o livro O que é a vida? em 1944. Este livro foi baseado em uma série de palestras públicas que Schrödinger deu para explicar os processos de seres vivos através da física e da química. Nele, ele propôs a idéia de que havia uma molécula em seres vivos que continham informações genéticas em ligações covalentes. Isso inspirou cientistas como James Watson e Francis Crick a procurar e caracterizar a molécula genética e, com o auxílio da pesquisa de cristalografia de raios-X de Rosalind Franklin, eles descobriram a estrutura dupla do DNA em 1953.

Em meados do século XX, os programas de biofísica surgiram e ganharam popularidade em outros países e, de 1950 a 1970, a pesquisa de biofísica ocorreu a uma taxa mais rápida do que nunca. Além da descoberta do DNA e de sua estrutura, as técnicas de biofísica também foram usadas para criar vacinas, desenvolver técnicas de imagem como ressonância magnética e tomografias para ajudar os médicos a diagnosticar doenças e criar novos métodos de tratamento, como diálise, terapia de radiação e marcapassos. Atualmente, a biofísica também começou a se concentrar em questões relacionadas à mudança do clima da Terra. Por exemplo, alguns biofísicos estão trabalhando no desenvolvimento de biocombustíveis a partir de microorganismos vivos que poderiam substituir a gasolina como combustível.

Áreas de biofísica

A biofísica é incorporada a várias áreas de biologia. Alguns tópicos de pesquisa em biofísica ou envolvendo biofísica incluem:

  • Biofísica da membrana: o estudo da estrutura e função das membranas celulares, incluindo canais de íons, proteínas e receptores incorporados dentro delas.
  • Biofísica computacional/teórica: usando modelagem matemática para estudar sistemas biológicos.
  • Engenharia de proteínas: criando e modificando proteínas para avançar na biologia sintética. Freqüentemente usado para promover a saúde humana na forma de novos tratamentos de doenças.
  • Estruturas moleculares: Estudos de biofísica As estruturas moleculares de moléculas biológicas, incluindo proteínas, ácidos nucleicos e lipídios.
  • Mecanismos: Usando mecanismos físicos para explicar a ocorrência de processos biológicos. Alguns mecanismos físicos incluem transdução de energia em membranas, dobragem de proteínas e estrutura que levam a funções específicas, movimento celular e comportamento elétrico das células.

Aqui, um biofísico em um laboratório de Food and Drug Administration dos EUA está estudando a atividade elétrica do coração relacionada ao uso de marcapasso e desfibrilador.

Biophysics Major

Algumas universidades oferecem diplomas de Bacharel em Bacharel em Biofísica, enquanto outros oferecem apenas um diploma de biofísica no nível de pós -graduação (ou seja, um mestrado e/ou doutorado). Os graus de biofísica estão fortemente focados em cursos de física e biofísica, e geralmente aqueles que se especializam em biofísica são obrigados a fazer inúmeras aulas de matemática e química. No nível de graduação, pode -se esperar fazer cursos em geral e química orgânica, cálculo, mecânica, álgebra linear e bioquímica. Outros cursos possíveis incluem biologia celular, genética, biologia molecular, estatística e biologia computacional, entre outros. Outro componente importante de muitos graus de biofísica é a pesquisa; Alguns programas exigem que pesquisas em um laboratório sejam feitas para um certo número de semestres, culminando em um projeto de pesquisa sênior. Os cursos específicos oferecidos em um programa principal de biofísica podem variar de universidade para universidade, mas a formação em biofísica preparará adequadamente um aluno para iniciar sua carreira em pesquisa de biofísica.

Se um aluno estiver interessado em biofísica, mas sua escola não oferece um diploma de biofísica, muitas vezes existem programas comparáveis em outros cursos que incluem muitos dos mesmos cursos. Graduar em física é outra boa opção, e pode -se considerar adicionar outro maior ou menor em bioquímica, química ou biologia, dependendo dos interesses da pesquisa e dos programas oferecidos.

Carreiras de biofísica

As opções de carreira mais comuns para os biofísicos incluem pesquisa, ensino ou uma combinação de ambos. Geralmente, é necessário um mestrado para se tornar um professor de biofísica, gerente de laboratório ou associado de pesquisa, enquanto um doutorado é necessário para ser o principal investigador de um laboratório de pesquisa. Os principais investigadores projetam experimentos e supervisionam todas as pesquisas que estão sendo realizadas em um laboratório, enquanto os gerentes de laboratório e os associados de pesquisa têm uma função mais suportadora e ajudam o investigador principal a realizar suas pesquisas. Aqueles com diplomas de bacharel podem obter posições como técnicos de pesquisa, que também são importantes no laboratório. Os técnicos de pesquisa realizam muito da bancada de experimentos científicos, permitindo que o principal investigador tenha tempo para escrever trabalhos científicos, propostas de pesquisa e subsídios.

Referências

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  • n / D. (n.d.). “Carreiras em biofísica: opções de trabalho e requisitos de educação.” Study.com. Recuperado 2017-07-04 de http://study.com/articles/careers_in_biophysics_job_options_and_education_requiirements.html.
  • n / D. (n.d.). “Áreas de pesquisa”. Universidade da Califórnia, São Francisco. Recuperado 2017-07-04 de https://biophysics.ucsf.edu/degree-program/research-areas.
  • n / D. (n.d.). “O que é biofísica?” Sociedade Biofísica. Recuperado 2017-07-02 em http://www.biophysics.org/education/whatisbiophysics/tabid/2287/default.aspx.
  • Bischof, Marco (1995). “Algumas observações sobre a história da biofísica (e seu futuro).” Desenvolvimento atual da Biofísica (C.L. Zhang et al., Eds.), Hangzhou University Press: Hangzhou, China. ISBN: 9787810359030.

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