Biofisika

Biofisikak biologia aztertzen du fisikaren printzipio eta metodoekin, zelula eta organismo bizidunen jardueraren fenomeno fisikoak deskribatzeko^[1][2]. Biomekanika, bioelektromagnetismoa eta termodinamikaren eta beste diziplina batzuen aplikazioa sistema biologikoen funtzionamendua ulertzeko. Berriki egindako saio batean, mekanika kuantikoaren aplikazioa eta sistema biologikoen probabilitate-izaera sartzen dira; horri esker, propietate biologikoak azaltzeko metodo fisiko hutsak lor daitezke.

Biofisika fisikaren, biologiaren edo bien adarra den eztabaidatzen da. Esan daiteke ezagutza trukeak biologia besterik ez duela helburu, kontzeptu fisikoez aberastuz joan baita, eta ez alderantziz. Ikuspuntu batetik, pentsa daiteke fisika puruan metatutako ezagutzak eta ikuspegiak sistema biologikoen azterketan aplika daitezkeela. Kasu horretan, biofisikak ezagutza ematen dio biologiari, baina ez fisikari. Hala ere, biofisikak teoria berresteko aukera ematen duen ebidentzia esperimentala eskaintzen dio fisikari. Horren adibide dira, besteak beste, entzumenaren fisika, biomekanika, motor molekularrak eta komunikazio molekularra. Biomekanika, esate baterako, dinamika klasikoaren eta solido deformagarrien mekanikaren kontzeptuak gorputzeko atalen portaera zinematikoari, dinamikoari eta egiturazkoari aplikatzean datza.

Karl Pearsonek sortu zuen biofisika terminoa 1892an^[3]. Biofisika terminoa ere erregularki erabiltzen da esparru akademikoan, sistema biologikoetako kantitate fisikoen (korronte elektrikoaren, tenperaturaren, estresaren, entropiaren) azterketa adierazteko. Beste zientzia biologiko batzuek organismo bizien propietate biofisikoak ere ikertzen dituzte, hala nola biologia molekularra, biologia zelularra, biologia kimikoa eta biokimika.

XXI. mendearen hasieran, fisikariek, biologoek eta kimikariek laborategietan bertan duten elkartzea handitu egingo dela kalkulatzen da. Neurozientziako azterketek, adibidez, gora egin dute, eta gero eta emaitza hobeak izan dituzte elektromagnetismoaren, optikaren eta fisika molekularraren legeak neuronen azterketara ezartzen hasi zirenetik.

Beste azterketa batzuen arabera, fisikaren adar batzuk sakonki garatu behar dira, bizitako materiarekin lotutako arazo fisiko gisa. Hala, adibidez, polimero biologikoak (hala nola proteinak) ez dira sistema mekaniko gisa tratatzeko bezain handiak, eta, aldi berean, ez dira disoluzioan dauden molekula bakun gisa tratatzeko bezain txikiak. Entzima batek katalizatutako erreakzio kimiko batean gertatzen diren energia-aldaketek, edo akoplamendu kimiko-osmotikoak, esaterako, ikuspegi fisiko teoriko sakona eskatzen dute ebaluazio biologikoa baino gehiago.

XIX. mendean, fisikaren aurrerapenei esker, eta biologia bera ere, kimikarekin batera, zientzia bihurtu zelako hasi zen garatzen biofisika; Helmholtz, Young, Mayer eta Guye jo daitezke aurreneko biofisikotzat.

Gaur egun, fisika atomikoak eta ingeniaritza elektronikoak izandako aurrerapenei esker, baliabide eta tresna berriak lortu ditu biofisikak, eta lan arlo bat baino gehiagotan banatzen da: biofisika fisiologikoa (hemodinamika, ikusmenaren arazo fisikoak, fotosintesiarenak, kirio sisteman zehar taupada elektrikoak eramatea, eta entzumenaren eta zelula mintzen alde fisikoak aztertzen dituena, besteak beste), molekularra (makromolekulen morfologiaz eta kanpotik eragindako aldaketez, haien ezaugarriez, eta abarrez arduratzen dena) eta fisiko-kimikoa (energia, termodinamika, tenperatura, zinetika, osmosia eta abar aztertzen dituena), erradiobiologia (irradek izaki bizidunei eragindako ondorio biologikoez, horien ondoriozko aldaketa fisikoez eta abarrez arduratzen dena) eta biofisika teorikoa, informazioaren teoria, fisika teorikoa eta matematikak biologian erabiltzeaz, zibernetika arazoez eta abarrez arduratzen dena.