Nous expliquons ce qu’est la biophysique, ses objectifs, son objet d’étude et ses branches. De plus, son importance pour la compréhension de la vie.
Qu’est-ce que la biophysique ?
La biophysique est la discipline qui traite de l’étude de la biologie du point de vue de la physique (d’où son nom commun). Cette nature double ou duale fait qu’on ne peut définir s’il s’agit d’une branche de la physique proche de la biologie, ou d’une branche de la biologie proche de la physique.
En tout cas, il combine l’esprit théorique de la physique avec la possibilité d’obtenir des résultats expérimentaux vérifiables, ce qui est courant en biologie.
La biophysique est, en ce sens, l’une des premières disciplines scientifiques qui combinent diverses approches des sciences élémentaires , ce qui est une tendance croissante dans le monde scientifique contemporain. Les résultats obtenus par cette discipline intéressent à la fois la biologie et la physique appliquée.
C’est une discipline jeune, du moins dans sa reconnaissance formelle, puisque ses domaines d’étude précèdent même le concept même de science. La première véritable étude biophysique a eu lieu au XVIIe siècle , lorsque les études du scientifique jésuite allemand Athanasius Kircher (1601-1680) sur la bioluminescence animale ont été publiées dans le cadre de son ouvrage « Ars Magna Lucis et Umbrae ».
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Objet d’étude de la biophysique
L’objet d’étude de la biophysique peut être défini comme le domaine physique de la vie ou l’application de la physique aux êtres vivants . Dans une large mesure, il considère son objet d’étude du point de vue physique de la mécanique classique, c’est-à-dire de la mécanique newtonienne.
Il s’agit de l’exploration de phénomènes communs au monde de la physique, tels que l’électricité , la lumière , le magnétisme , entre autres, mais liés au monde de la biologie : bioélectricité, bioluminescence, biomagnétisme, etc.
Objectifs de la biophysique
La biophysique poursuit un ensemble diversifié d’objectifs, tels que:
- Comprendre le corps humain et les autres êtres vivants en termes de systèmes physiques dotés de variables quantifiables telles que l’énergie interne, l’ entropie , etc.
- Traduire dans le langage de la physique (c’est-à-dire décrire dans ses termes) certains phénomènes particuliers de la vie complexe, notamment ceux qui mettent en jeu des énergies fondamentales : électricité, magnétisme, gravité , etc.
- Appliquer toutes les connaissances antérieures à la solution de problèmes spécifiques, tels que la fabrication de prothèses, l’invention de traitements et de nouveaux outils de diagnostic , ou de nouveaux matériaux inspirés par la vie elle-même.
- Mettre en pratique une approche transdisciplinaire de la physique et de la biologie , afin de transcender les limites d’un domaine spécifique en utilisant les outils et les connaissances d’un autre.
Branches de la biophysique
Les principaux domaines d’étude de la biophysique, dont chacun inaugure une branche d’intérêt particulière, sont les suivants :
- Biomécanique. C’est l’étude des processus du corps humain, en les comprenant comme l’application de forces internes et externes à celui-ci, ce qui nous permet de les penser en termes d’efficacité énergétique, de mécanique anatomique, etc., ce qui est utile à son tour. pour fabriquer des prothèses.
- Bioacoustique. Comme son nom l’indique, il propose l’investigation de la production du son chez les animaux , y compris l’ être humain . Cela va du comportement des ondes sonores à l’appareil neurophysiologique de l’oreille.
- moteurs cellulaires. C’est une discipline qui comprend les mouvements des êtres vivants comme un processus de transformation d’énergie ( chimique , le plus souvent) en travail, pouvant ainsi les imiter (pour créer des nanomachines, par exemple).
- dynamique des protéines. C’est l’étude des mouvements et repliements des protéines et autres constructions moléculaires, selon leurs structures, fonctions ou compositions, en appliquant les lois de la physique.
- communication moléculaire. Il s’agit essentiellement de l’échange d’informations au niveau cellulaire, à la fois entre cellules d’un même organisme , et entre organismes unicellulaires , en utilisant des principes systémiques bien appréhendables d’un point de vue physique.
Importance de la biophysique
Ce qui est le plus intéressant dans la perspective de la biophysique, c’est qu’elle repense ou recadre les frontières entre le monde de la matière ( inorganique ) et le monde de la vie ( organique ) , puisque les deux sont affectés par les mêmes forces fondamentales de la physique. De cette façon, il fournit une compréhension plus élémentaire de ce qu’est la vie et de ce qui distingue les êtres vivants de la matière inanimée qui les entoure.
D’autre part, la biophysique permet d’aborder les problèmes biologiques sous un angle différent , qui tire parti des éléments de la physique, comme cela se produit avec l’application de rayons électromagnétiques dans l’examen des cellules, ou des résonances nucléaires magnétiques pour étudier les tissus des organismes . sans avoir besoin de les endommager ou de les casser.
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