biofysiikkaan

Biofysiikka on tieteenala, joka soveltaa fysiikan periaatteita ja menetelmiä biologisiin ilmiöihin. Sen tavoitteena on ymmärtää elämän rakennetta, toimintoja ja dynamiikkaa sekä niiden fysikaalisia lakeja. Tutkimus yhdistää fysiikan, kemian ja biologian menetelmiä ja teoriaa.

Tutkimusalueisiin kuuluvat muun muassa proteiinien ja nukleiinihappojen rakenteiden sekä dynamiikan tutkiminen, kalvojen fysiikka ja ionikanavien toiminta, sekä solujen mekaaniset ja sähkökenttävasteet. Biofysiikka kattaa sekä rakenteelliset että toiminnalliset näkökulmat elämän molekyylitasolta kudoksiin ja elinjärjestelmiin.

Keskeisiä tutkimusmenetelmiä ovat rakenteelliset tekniikat kuten röntgenkristallografia, NMR-spektroskopia ja cryo-EM, sekä kuvantamisesta ja yksittäisrakenteiden mittauksista kuten fluoresenssi- ja spektroskopia, optiset tarttujat (optical tweezers) ja AFM. Näiden työkalujen avulla voidaan mallintaa ja mitata biomolekyylien toimintaa sekä solujen ja kalvojen fysikaalisia ominaisuuksia.

Sovelluksia biofysiikasta ovat lääketiede, bioteknologia ja diagnostikka. Se tukee proteiinien ja lääkeaineiden suunnittelua, ionikanavien toiminnan mekanismien ymmärtämistä, solujen ja kudosten mekaanisten ominaisuuksien tutkimista sekä kuvantamis- ja hoitoprotokollien kehittämistä.

Koulutuksellisesti biofysiikka on monitieteinen ala, jossa yhdistyvät fysiikka, kemia, biologia ja matematiikka. Se on keskeinen osa sekä perustutkimusta että soveltavaa biolääketiedettä, ja sen menetelmiä käytetään sekä tutkimuslaboratorioissa että teollisuudessa.