Sinh lý học hoặc vật lý sinh học là một khoa học liên ngành áp dụng các phương pháp và phương pháp vật lý để nghiên cứu hệ thống sinh học. Sinh lý học bao gồm tất cả các quy mô tổ chức sinh học, từ phân tử đến cơ thể và quần thể. Nghiên cứu sinh lý học chia sẻ chồng chéo đáng kể với hóa sinh, hóa lý, công nghệ nano, công nghệ sinh học, sinh học tính toán, sinh học hệ thống sinh học.
Thuật ngữ sinh lý học được Karl Pearson đưa ra vào năm 1892.
Tổng quan
Sinh lý học phân tử thường giải quyết các câu hỏi sinh học tương tự như các luận văn sinh hóa và sinh học phân tử, tìm kiếm cơ sở vật lý của các hiện tượng phân tử sinh học. Các nhà khoa học tiến hành nghiên cứu trong mối quan tâm lĩnh vực này với sự hiểu biết sự tương tác giữa các hệ thống khác nhau của tế bào, trong đó có sự tương tác giữa DNA, RNA và sinh tổng hợp protein, cũng như cách Những tương tác này được quy định. Một loạt các kỹ thuật khác nhau được sử dụng để trả lời những câu hỏi này.
kỹ thuật huỳnh quang hình ảnh, cũng như kính hiển vi điện tử, tinh thể học tia X, NMR quang phổ, nguyên tử lực kính hiển vi (AFM) và nhỏ góc tán xạ (SAS) Cả hai với X-quang và neutron (SAXS / SANS) thường được sử dụng để hình dung cấu trúc có ý nghĩa sinh học. Động lực học protein có thể được quan trắc bằng quang phổ echo của neutron. Sự thay đổi cấu trúc trong cấu trúc có thể được đo bằng các kỹ thuật như giao thoa phân cực kép, dichroism vòng, SAXS và SANS. Thao tác trực tiếp các phân tử sử dụng nhíp quang hoặc AFM, cũng có thể được sử dụng để theo dõi các sự kiện sinh học, nơi các lực và khoảng cách ở mức nano. Các nhà sinh lý học phân tử thường xem xét các sự kiện sinh học phức tạp như các thực thể tương tác có thể được hiểu thông qua cơ học thống kê, nhiệt động lực học và động học hóa học. Bằng cách vẽ kiến thức và các kỹ thuật thực nghiệm từ một loạt các ngành, biophysicists thường làm có thể trực tiếp quan sát, mô hình hoặc thậm chí thao tác các cấu trúc và tương tác của các phân tử cá nhân hoặc tổ hợp của các phân tử.
Ngoài truyền thống (ví dụ: phân tử và tế bào) chủ đề sinh lý như cấu trúc sinh học hoặc enzyme động học, lý sinh hiện đại bao gồm một phạm vi vô cùng rộng lớn của nghiên cứu, từ Bioelectronics để Experimental Biology lượng tử liên quan đến cả lý thuyết và công cụ. Nó ngày càng trở nên phổ biến là biophysicists để áp dụng các mô hình và kỹ thuật thực nghiệm có nguồn gốc từ vật lý, cũng như toán học và thống kê, với các hệ thống lớn hơn như các mô, các cơ quan và hệ sinh thái quần thể. Các mô hình sinh lý được sử dụng rộng rãi trong nghiên cứu dẫn điện trong các tế bào thần kinh đơn, cũng như phân tích mạch thần kinh ở mô và toàn bộ não.
Vật lý y học, một chi nhánh của sinh lý học, là bất kỳ ứng dụng vật lý cho y học hoặc y tế, từ X quang đến kính hiển vi và khoa học nano. Ví dụ, nhà vật lí Richard Feynman đã lý thuyết hóa về tương lai của khoa học nanô. Tôi đã viết về ý tưởng sử dụng y tế cho máy móc sinh học (xem máy nano). Feynman và Albert Hibbs gợi ý rằng một số máy sửa chữa một ngày nào đó có thể được giảm kích cỡ đến mức mà nó có thể (như Feynman đã nói) “nuốt bác sĩ”. Ý tưởng đã được thảo luận trong bài tiểu luận năm 1959 của Feynman Có rất nhiều phòng ở dưới cùng