Esquema de biofísica

El siguiente esquema se proporciona como una descripción general y una guía temática de la biofísica:

Biofísica : ciencia interdisciplinaria que utiliza los métodos de la física para estudiarsistemas biológicos . ^{[ 1 ]}

• Astrobiofísica : campo de intersección entre la astrofísica y la biofísica que se ocupa de la influencia de los fenómenos astrofísicos sobre la vida en el planeta Tierra o en algún otro planeta en general.
• Biofísica médica : campo interdisciplinario que aplica métodos y conceptos de la física a la medicina o la atención sanitaria , abarcando desde la radiología hasta la microscopía y la nanomedicina . Véase también física médica .
  • Biofísica clínica : estudia el proceso y los efectos de las energías físicas no ionizantes utilizadas con fines diagnósticos y terapéuticos. ^{[ 2 ] [ 3 ]}
• Biofísica de membranas : estudio de las membranas biológicas mediante métodos físicos, computacionales, matemáticos y biofísicos.
• Biofísica molecular : campo interdisciplinario que aplica métodos y conceptos de la física, la química, la ingeniería, las matemáticas y la biología ^{[ 4 ]} para comprender los sistemas biomoleculares y explicar la función biológica en términos de estructura molecular, organización estructural y comportamiento dinámico en varios niveles de complejidad, desde moléculas individuales hasta estructuras supramoleculares, virus y pequeños sistemas vivos.

Técnicas biofísicas : métodos utilizados para obtener información sobre sistemas biológicos a nivel atómico o molecular. Se solapan con métodos de muchas otras ramas de la ciencia.

• La biofotónica combina biología y fotónica, siendo esta última la ciencia y tecnología de la generación, manipulación y detección de fotones, unidades cuánticas de luz. También puede describirse como el desarrollo y la aplicación de técnicas ópticas, en particular la obtención de imágenes, al estudio de moléculas, células y tejidos biológicos. Una de las principales ventajas de las técnicas ópticas que componen la biofotónica es que preservan la integridad de las células biológicas examinadas.
• Imágenes de calcio : diversas técnicas ópticas para registrar la ubicación y la concentración de calcio. Normalmente, esto se realiza en muestras de células y tejidos utilizando colorantes fluorescentes indicadores de calcio, ya sean codificados genéticamente o derivados químicamente.
• Calorimetría –
  • Calorimetría de titulación isotérmica (ITC) : mide los efectos térmicos causados ​​por las interacciones.
• Cromatografía : diversas técnicas de este campo se utilizan para la purificación y el análisis de moléculas biológicas.
• Dicroísmo circular : método para medir la quiralidad de una muestra utilizando luz polarizada circularmente . Esta técnica se usa comúnmente para determinar la estructura de las proteínas .
• Química computacional : uso de métodos numéricos para investigar la estructura y el equilibrio dinámico en sistemas biológicos.
• Criobiología : estudia los efectos de las bajas temperaturas en los seres vivos.
• Interferometría de doble polarización : técnica analítica utilizada para medir la conformación y la actividad en tiempo real de una amplia gama de biomoléculas y sus interacciones.
• Microscopía electrónica : se utiliza para obtener imágenes de alta resolución de estructuras subcelulares y proteínas.
• Electrofisiología : estudia las propiedades eléctricas de las membranas celulares y proporciona datos funcionales, a menudo relacionados con cambios sistemáticos en la estructura.
  • La técnica de patch clamp proporciona información temporal y eléctrica de una célula o de una porción de membrana. Generalmente, ofrece datos sobre procesos electrogénicos, como la actividad de canales iónicos o transportadores .
• Espectroscopia de fluorescencia : para detectar reordenamientos estructurales, así como interacciones de biomoléculas. Véase también Fluorescencia .
• La espectroscopia de fuerza permite analizar las propiedades mecánicas de moléculas individuales o conjuntos macromoleculares mediante pequeñas palancas flexibles, luz láser focalizada o campos magnéticos.
• Electroforesis en gel : determina la masa, la carga y las interacciones de las moléculas biológicas.
• Imágenes : obtención de imágenes científicas de materiales biológicos, generalmente mediante algún tipo de microscopía , o a veces de forma indirecta, como en la cristalografía de rayos X o mediante imágenes por computadora; con una amplia gama de aumentos para observar macromoléculas , células , tejidos u organismos.
• Espectrometría de masas : técnica que proporciona la masa molecular con gran precisión.
• Termoforesis a microescala (MST) : método para medir afinidades de unión, actividades enzimáticas, cambios en la conformación molecular y cambios en el tamaño, la carga o la entropía de hidratación.
• Microscopía : se utiliza de muchas maneras, por ejemplo, para permitir el uso de instrumentos láser para escaneo y transmisión.
  • Microscopía de fuerza atómica –
• Neuroimagen –
• Espectroscopia de eco de espín de neutrones –
• Espectroscopia de resonancia magnética nuclear : método para medir el entorno local de los núcleos atómicos dentro de una muestra. Puede utilizarse para obtener información tanto estructural como cinética sobre proteínas y moléculas pequeñas.
  • La espectroscopia de RMN de proteínas proporciona información sobre la estructura exacta de las moléculas biológicas, así como sobre su dinámica.
• Las pinzas ópticas y las pinzas magnéticas permiten la manipulación de moléculas individuales, proporcionando información sobre el ADN y su interacción con proteínas y motores moleculares , como la helicasa y la ARN polimerasa .
• Reología y microrreología
• La espectroscopia de molécula única es una técnica lo suficientemente sensible como para detectar moléculas individuales y que a menudo incorpora la detección por fluorescencia.
• Dispersión de rayos X de ángulo pequeño (SAXS) : técnica que proporciona una estructura molecular aproximada de baja resolución.
• Espectrofotometría : medición de la transmisión de luz a través de diferentes soluciones o sustancias a diferentes longitudes de onda de luz.
  • Colorimetría –
• Espectroscopia y dicroísmo circular : método para detectar grupos quirales en moléculas, especialmente para determinar la estructura secundaria de las proteínas.
• Ultracentrifugación : proporciona información sobre la forma y la masa de las moléculas.
• Cristalografía de rayos X : método para determinar la estructura exacta de las moléculas con resolución atómica.

• Perfil biofísico

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• Sociedad Biofísica de Canadá
• Asociación de Sociedades Biofísicas Europeas
• Sociedad Biofísica de la India
• Instituto de Biofísica ( Academia China de Ciencias )
• Unión Internacional de Biofísica Pura y Aplicada
• Unión Internacional de Cristalografía
• Instituto Nacional de Física Química y Biofísica , Estonia

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• Bibliografía de biofísica
• Comunicaciones de investigación bioquímica y biofísica
• Revista Biofísica
• Reseñas y cartas biofísicas
• Revista Europea de Biofísica
• Revista India de Bioquímica y Biofísica
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