Sysop: 1 revizi

2013-12-02T15:34:49Z

1 revizi

← Starší verze

Verze z 2. 12. 2013, 15:34

Sysop: Nahrazení textu

2009-12-11T19:58:08Z

Nahrazení textu

Nová stránka

'''Biofyzika''' je mezioborová [[disciplína]] (hraniční obor) zkoumající biologické objekty a problémy fyzikálními metodami. Termín '''biofyzika''' se začal objevovat počátkem [[20. století]], ale už dávno předtím byla provedena řada studií na pomezí [[biologie]] a [[fyzika|fyziky]], které z dnešního pohledu pod toto označení spadají. Biofyzika je jedním z moderních vědních oborů, které vycházejí z [[fyziologie]].

== Z historie ==
Výzkum [[elektřina|elektřiny]] v živých [[organismus|organismech]] započal v 18. století Ital [[Luigi Galvani]]. Německý lékař a fyzik [[Hermann von Helmholtz]] změřil v 19. století rychlost šíření [[nervový vzruch|nervového vzruchu]]. Významné pro rozvoj biofyziky jsou i jeho studie fyziologie vidění a vnímání [[zvuk]]ů. Při výzkumu mechanismu fungování [[sval]]ů přispěl k moderní formulaci zákona [[zachování energie]].

'''Na tyto a řadu dalších prací navázaly výzkumy ve [[20. století]]''':

[[Švédsko|Švédský]] [[oftalmologie|oftalmolog]] [[Allvar Gullstrand]] popsal na fyzikálních principech fungování [[oko|oka]]. Položil tak základ modernímu očnímu lékařství. V roce [[1911]] obdržel za svoji práci [[Nobelova cena|Nobelovu cenu]].

Za objasnění fyziologie [[vnitřní ucho|vnitřního ucha]] byly vědcům maďarského původu [[Robert Bárány|Robertu Báránymu]] a [[Georg von Békésy]]mu rovněž uděleny Nobelovy ceny - v letech [[1914]] a [[1961]].

Do období okolo roku [[1920]] spadá vývoj diagnostických metod [[elektrokardiografie]] a [[elektroencefalografie]], vycházejících z [[empirie|empirického]] pozorování souvislostí měřitelných elektrických veličin a stavu fungování [[srdce]] a [[mozek|mozku]] jakožto životně významných [[orgán]]ů.

Britové [[Alan Lloyd Hodgkin]] a [[Andrew Fielding Huxley|Andrew Huxley]] se zabývali měřením a vysvětlením mechanismu šíření [[elektrický potenciál|elektrických potenciálů]] na [[neuron]]ech, [[John Carew Eccles]] prozkoumal a vysvětlil fungování nervových spojů - [[synapse|synapsí]]. Tyto studie jsou dodnes platným základem pro chápání fungování nervového systému. Jejich autorům byla v roce [[1963]] udělena [[Nobelova cena]].

== Fyzikální zkoumání biologických [[molekula|molekul]] ==
Ve fyzice přinesl popis látek na molekulární úrovni - ať již v pevném, kapalném či plynném skupenství - podstatný posun v pochopení jejich vlastností a chování. Předpokládalo se, že stejnou měrou přispěje studium složitých biologických molekul, zejména [[Nukleová kyselina|nukleových kyselin]] a [[Bílkovina|bílkovin]], i k pochopení dosud neodkrytých zákonitostí určujících chování živých systémů.

[[Rentgenografická difrakční analýza]] [[DNA]], provedená na britských univerzitách souběžně na dvou pracovištích v [[Cambridge]] a v [[Londýn]]ě, vedla k objevení [[šroubovicová struktura DNA|její šroubovicové struktury]]. [[James D. Watson]], [[Francis Crick]], [[Maurice Wilkins]] a [[Rosalind Franklinová]] popsali strukturu molekuly DNA v dubnu [[1953]] v časopise [[Nature]]. Tento objev je jedním '''z nejvýznamnějších objevů 20. století''', jako naprosto klíčový vedl ke vzniku '''molekulární genetiky''' jako nového oboru, pro moderní biologii naprosto nepostradatelného. V roce [[1962]] byla prvním třem jmenovaným autorům udělena [[Nobelova cena za fyziologii a medicínu]].

V téže době, v 50. letech 20. století, byly zakládány vědecké ústavy a společnosti, nesoucí ve svém jménu označení ''biofyzikální''. Za všechny uveďme [[Biophysical Society]] v [[Spojené státy americké|USA]] nebo brněnský [[Biofyzikální ústav ČSAV]]. Jeho zakladatel a první ředitel prof. MUDr. RNDr. Ferdinand Herčík je považován za zakladatele biofyziky v Československu. Vesměs svým zaměřením vycházely a dodnes vycházejí z vymezení pojmu biofyziky jako vědeckého oboru, který zkoumá fyzikálními metodami biologicky významné molekuly a tak vede k vysvětlení a pochopení hlubších zákonitostí biologických jevů. Druhým základním oborem biofyziky je zkoumání účinků fyzikálních faktorů na živé systémy.

== Další přístupy ==
Pojem '''biofyzika''' bývá často chápán v podstatně širším smyslu. Uvedeme zde alespoň několik příkladů, co do něj bývá zahrnováno nebo s ním spojováno:

Výzkum reakce živých organismů na široké spektrum elektromagnetického záření. Kromě klasické [[radiologie]] sem spadá i léčba světlem - [[fototerapie]].

Studie spadající do [[biomechanika|biomechaniky]] představují další velmi rozsáhlou oblast, která zahrnuje např. výzkum letu [[Ptáci|ptáků]] nebo [[hmyz]]u, plování [[Ryby|ryb]] a vodních [[Savci|savců]], nebo popis fungování krevního oběhového systému - [[hemodynamika]].

Nejrůznější diagnostické a terapeutické postupy, využívající fyzikálních metod, např. [[lékařská ultrasonografie|ultrazvuková tomografie]], [[počítačová tomografie]], využití [[laser]]u v [[chirurgie|chirurgii]] nebo neinvazivní rozbíjení ledvinových a žlučových kamenů [[akustika|akustickými]] [[rázová vlna|rázovými vlnami]] - [[litotripse]].

== Experimentální metody ==
Z experimentálních metod lze jmenovat např:

* [[Mikroskopie atomárních sil]] (AFM)
* [[Elektronový mikroskop|Elektronová mikroskopie]]
* Optická [[mikroskop]]ie
* Nukleární magnetická resonance ([[NMR]])
* [[EPR]]
* [[Konfokální mikroskop]]ie
* [[Cytometrie]]
* Skenovací tunelová mikroskopie ([[STM]])
* [[SNOM]]
* [[Difrakční metody]]: difrakce rentgenového záření, elektronu a neutronu
* [[Opticka spektroskopie]]: studium rotačních, vibračních, elektronových stavů molekul a optických přechodů mezi nimi
* Absorpční, emisní a [[Ramanova spektroskopie]]
* Optická spektroskopie vysokého časového rozlišení
* Elastický a kvazielastický [[Rozptyl (optika)|optický rozptyl]]

== Literatura ==
* Prosser V. a kol.: Experimentální metody biofyziky. Academia,Praha 1989.
* Skála L.: Kvantová teorie molekul (skripta). Karolinum, Praha 1995.
* Hrazdira I. a kol." Biofyzika. Avicenum, Praha 1990.
* Hrazdira I., Mornstein V.: Lékařská biofyzika a přístrojová technika. Neptun, Brno 2004.

== Externí odkazy ==
*[http://www.biophysics.org/ Biophysical Society, USA, Maryland]
*[http://www.ibp.cz/ Institute of Biophysics, Czech Republic, Brno]
*[http://alma.karlov.mff.cuni.cz/biofyzika/ Biophysics Division, Faculty of Mathematics and Physics, Charles University, Prague]
*[http://biomolecules.mff.cuni.cz/ Oddělení fyziky biomolekul, Matematicko-fyzikalní fakulta Univerzity Karlovy, Praha]
*[http://www.med.muni.cz/biofyz/ Biofyzikální ústav, Lékařská fakulta, Masarykova Univerzita, Brno]
*[http://exfyz.upol.cz/bf/ Oddělení biofyziky, Přírodovědecká fakulta, Univerzita Palackého, Olomouc]

{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Biofyzika]]
[[Kategorie:Interdisciplinární oblasti]]
[[Kategorie:Biologické obory]]
[[Kategorie:Fyzika]]

Biofyzika - Historie editací

Sysop: 1 revizi

Sysop: Nahrazení textu