Очерк биофизики - Outline of biophysics
Следующее контур дается как обзор и тематическое руководство по биофизике:
Биофизика – междисциплинарный наука который использует методы физика учиться биологический системы.[1]
Природа биофизики
Биофизика - это
- An Академическая дисциплина - отрасль знаний, которая преподается и исследуется на уровне колледжа или университета. Дисциплины определены (частично) и признаны академическими журналами, в которых публикуются исследования, а также научными обществами и академическими отделами или факультетами, к которым принадлежат их практики.
- Направление науки (филиал наука ) - широко признанная категория специализированных знаний в науке, обычно воплощающая в себе собственную терминологию и номенклатуру. Такая область обычно представлена одним или несколькими научными журналами, в которых публикуются рецензируемые исследования.
- А естественные науки - тот, который стремится прояснить правила, регулирующие естественный мир с использованием эмпирический и научные методы.
- А биологическая наука - занимается изучением жизни организмы, включая их структуру, функции, рост, эволюция, распространение и таксономия.
- Филиал физика - занимается изучением иметь значение и это движение через пространство и время, а также связанные с ним концепции, такие как энергия и сила.
- А естественные науки - тот, который стремится прояснить правила, регулирующие естественный мир с использованием эмпирический и научные методы.
- An междисциплинарная область - область науки, которая пересекается с другими науками
Объем биофизических исследований
- Биомолекулярная шкала
- Организменная шкала
- Экологическая шкала
Биофизические исследования частично совпадают с
Отрасли биофизики
- Астробиофизика - область пересечения астрофизики и биофизики, связанная с влиянием астрофизических явлений на жизнь на планете Земля или какой-либо другой планете в целом.
- Медицинская биофизика - междисциплинарная область, применяющая методы и концепции из физики в лекарство или же здравоохранение, начиная с радиология к микроскопия и наномедицина. Смотрите также, медицинская физика.
- Клиническая биофизика - изучает процесс и эффекты неионизирующих физических энергий, используемых в диагностических и терапевтических целях.[2][3]
- Мембранная биофизика - исследование биологических мембран физическими, вычислительными, математическими и биофизическими методами.
- Молекулярная биофизика - междисциплинарная область, которая применяет методы и концепции из физики, химии, инженерии, математики и биологии[4] чтобы понять биомолекулярные системы и объяснить биологическую функцию с точки зрения молекулярной структуры, структурной организации и динамического поведения на различных уровнях сложности, от одиночных молекул до супрамолекулярных] структур, вирусов и небольших живых систем.
Биофизические методы
Биофизические методы - методы, используемые для получения информации о биологических системах на атомном или молекулярном уровне. Они пересекаются с методами из многих других областей науки.
- Биофотоника - сочетание биологии и фотоники, причем фотоника - это наука и технология генерации, манипулирования и обнаружения фотонов, квантовых единиц света. Биофотонику можно также описать как «развитие и применение оптических методов, в частности визуализации, для изучения биологических молекул, клеток и тканей». Одним из основных преимуществ использования оптических методов, составляющих биофотонику, является то, что они сохраняют целостность исследуемых биологических клеток.
- Визуализация кальция - различные оптические методы регистрации местоположения и концентрации кальция. Обычно это делается в образцах клеток и тканей с использованием либо генетически закодированных, либо химически полученных флуоресцентных красителей, указывающих на кальций.
- Калориметрия –
- Изотермическая титровальная калориметрия (ITC) - измеряет тепловые эффекты, вызванные взаимодействиями.
- Хроматография - различные методы из этой области используются для очистки и анализа биологических молекул.
- Круговой дихроизм - метод измерения хиральность образца с использованием круговой поляризованный свет. Этот метод обычно используется для определения структура белка.
- Вычислительная химия - использование численных методов для исследования структуры и динамического равновесия в биологических системах.
- Криобиология –
- Двойная поляризационная интерферометрия - аналитический метод, используемый для измерения в реальном времени конформации и активности широкого спектра биомолекул и их взаимодействий.
- Электрофизиология - изучает электрические свойства клеточных мембран и предоставляет функциональные данные, часто связанные с систематическими изменениями структуры.
- Зажим патча - предоставляет временную и электрическую информацию о клетке или части мембраны. Обычно это дает данные об электрогенных процессах, таких как ионный канал или же транспортер Мероприятия.
- Электронная микроскопия - используется для получения изображений субклеточных структур и белков с высоким разрешением.
- Флуоресцентная спектроскопия - для обнаружения структурных перестроек, а также взаимодействий биомолекул. Смотрите также, Флуоресценция.
- Силовая спектроскопия - исследует механические свойства отдельных молекул или макромолекулярных сборок с помощью небольших гибких кантилеверов, сфокусированного лазерного света или магнитных полей.
- Гель-электрофорез - определяет массу, заряд и взаимодействия биологических молекул
- Изображения - научная визуализация биологических материалов, обычно с помощью какой-либо формы микроскопия, или иногда косвенно, например, в рентгеновская кристаллография или с помощью компьютерного изображения; в широком диапазоне увеличения, чтобы увидеть макромолекулы, клетки, ткани, или организмы
- Масс-спектрометрии - метод, который дает молекулярную массу с большой точностью.
- Микромасштабный термофорез (MST) - метод измерения сродства связывания, ферментативной активности, изменений конформации молекул и изменений размера, заряда или энтропии гидратации.
- Микроскопия - используется во многих отношениях, например, для обеспечения возможности использования лазерных инструментов для сканирования и передачи.
- Нейровизуализация –
- Нейтронное спиновое эхо спектроскопия –
- Спектроскопия ядерного магнитного резонанса - метод измерения локального окружения атомных ядер в образце. Может использоваться для получения как структурной, так и кинетической информации о белках и малых молекулах.
- Оптический пинцет и Магнитный пинцет - позволяют манипулировать отдельными молекулами, предоставляя информацию о ДНК и его взаимодействие с белками и молекулярные моторы, Такие как Геликаза и РНК-полимераза.
- ЯМР спектроскопия - предоставляет информацию о точной структуре биологических молекул, а также о динамике
- Спектроскопия одиночных молекул - это метод, который достаточно чувствителен для обнаружения отдельных молекул и часто включает обнаружение флуоресценции.
- Малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (МУРР) - метод, который дает грубую молекулярную структуру с низким разрешением.
- Спектрофотометрия - измерение пропускания света через различные растворы или вещества на разных длинах волн света.
- Спектроскопия и Круговой дихроизм - метод обнаружения хиральный групп в молекулах, особенно для определения вторичная структура из белки
- Ультрацентрифугирование - дает информацию о форме и массе молекул
- Рентгеновская кристаллография - метод определения точной структуры молекул с атомным разрешением
Приложения
Биофизические структуры и явления
В молекулярной биофизике
- Молекулярная биофизика
- Биологические мембраны
- Клеточные мембраны
- Биоэнергетика
- каналы, рецепторы и транспортеры
- Кинетика ферментов
- Молекулярные моторы
- Фосфолипиды
- Белки
- Биопленки
- Супрамолекулярные сборки
- Нуклеиновые кислоты
В клеточной биофизике
- Клеточная биология
- Деление клеток
- Миграция клеток
- Передача сигналов клетки
- Динамические системы
- Электрофизиология
- Сигнализация
- Теория биохимических систем
- Анализ метаболического контроля
Биофизические организации
- Биофизическое общество
- Ассоциация европейских биофизических обществ
- Индийское биофизическое общество
- Институт Биофизики (Китайская Академия Наук )
- Национальный институт химической физики и биофизики, Эстония
- Международный союз кристаллографии
- Американская кристаллографическая ассоциация
Публикации по биофизике
- Ежегодный обзор биофизики
- Библиография по биофизике
- Сообщения о биохимических и биофизических исследованиях
- Биофизический журнал
- Биофизические обзоры и письма
- Европейский биофизический журнал
- Журнал биохимических и биофизических методов
- Индийский журнал биохимии и биофизики
Лица, влиятельные в биофизике
Смотрите также
- Физиомика
- Биоакустика
- Биологические мембраны
- Бионика
- Вычислительная биология
- Эволюционные алгоритмы
- Эволюционные вычисления
- Эволюционная теория
- Гравитационная биология
- Ионные каналы
- Математическая биология
- Морфогенез
- Мышцы и сократимость
- Негэнтропия
- Нейронное кодирование
- Нейрофизика
- Радиобиология
- Сенсорные системы
- Структурная биология
- Системная неврология
- Тенсегрити
- Теоретическая биология
Рекомендации
- ^ Брошюра "Карьера в биофизике", Биофизическое общество https://www.biophysics.org/Portals/1/PDFs/Career%20Center/Careers%20In%20Biophysics.pdf В архиве 2011-10-30 на Wayback Machine
- ^ Аарон Р.К., Циомбор Д.М., Ван С., Саймон Б. Клиническая биофизика: содействие восстановлению скелета физическими силами. Ann N Y Acad Sci. 2006 Апрель; 1068: 513-31. Рассмотрение.
- ^ Анбар М. Клиническая биофизика: новая концепция высшего медицинского образования. J. Медицинское образование, 56, 443–444 (1981).
- ^ "Что такое молекулярная биофизика?". Архивировано из оригинал на 21.08.2016. Получено 2011-11-03.