الفيزياء الحيوية

السيد/ حسام دالحيوية الفيزياء مدرس

العيون أمراض بحوث معهد

الفيزياء • أفرع من فرع هى الحيوية الفيزياءالفيزياء كعموم هى العلم الذى يعنى بدراسة •

الخواص والصفات الطبيعية لألشياء غير الحية وتفسيرها واستنباط القوانين التى تحكم وجودها وحركتها وتفاعالتها مع األوساط

المحيطة بها ومن أهم ما أظهره ذلك العلم هو الفارق بين المادة والطاقة وخواص وقوانين

كل منهما.أما الفيزياء الحيوية فقد استحدثت لدراسة •

نفس المجاالت ولكن بالنسبة للكائنات الحية.يمكننا القول بأن الفيزياء الحيوية هى الدراسة •

الفيزيائية للحياة على كل مستوياتها من الذرة حتى البيئة الكونية ككل

على • الحيوية الفيزياء تعريف يمكن كما ) التي ) المتداخلة االختصاصات أحد أنها

و نظريات وتطبيق دراسة على تعمل. األحياء علم على الفيزياء مناهج

علما • ليست أنها تعنى متداخلة كلمةالعلوم من العديد تداخل هى بل واحدا

والرياضيات واألحياء والكيمياء كالفيزياء. وتطبيقاتها الدراسة تلك لتحقيق

الفيزياء • أفرع جميع تحديد يمكن ال قدفى يتدخل العلم فهذا بسهولة الحيوية

تنمو التشتت غاية فى مجاالت دراسةفرع فترة كل اليها ويضاف يوم بعد يوما

العلم هذا تخصصات تبدأ فمثال جديدالمستوى على الحية الكائنات بدراسة

الحية للمادة المكون للجزيئ جدا الدقيق ) بدراسة) وتنتهى جزيئية حيوية فيزياء

) بيئية ) حيوية ف ككل البيئة

ما • نوعا حديث علم هى الحيوية الفيزياءقبل معروفا يكن لم االن 125قد من عاما

مرة ألول المصطلح استخدم فقدسنة بييرسون كارل فى 1892بواسطة

العلوم قواعد The Grammar ofكتابهScience هناك تكون أن اقترح حينما

الفيزياء تربط علمية دراساتبالبيولوجى.

عام • Erwinبدأ 1943فىSchrodinger باسم له محاضرات مجموعة

) كتاب) فى ذلك بعد جمعها الحياة ماهىالجوانب ) جملة له وأضاف االسم بنفس ) هذه تكون وقد الحية للخلية الفيزيائية

تلك لبداية الفعلية الخطوات أولى. الدراسات من النوعية

سنة • بلندن 1946فى كينج جامعة فى انشئ. البيوفيزيائية الراسات وحدة اسم تحت وحدة

•Biophysics Research Unit of King’s College .روزاليند • كانت الوحدة لتلك انضموا من أهم من

استخدما الذان ويلكنس موريس مع فرانكلينووضعا النووى الحامض لدراسة اكس أشعة

بعد فيما المعروف لشكله تخيال

Maurice Wilkins and the physical chemist Rosalind Franklin

Biophysical topics based on relative size of subject

1. Molecular and subcellular biophysics 2. Physiological and anatomical biophysics 3. Environmental biophysics

Biophysical techniques and applications

4. General biophysical techniques 5. Imaging biophysics 6. Medical biophysics

فروع الفيزياء الحيوية

بطريقتين الحيوية الفيزياء أفرع تقسيم يمكن1: الحية- للمادة النسبى الحجم حسب

) الحية - ) الخلية حجم من أقل خلوية وتحت جزيئية حيوية فبمفهوم - ) ووظائفها األعضاء لدراسة ووظيفية تشريحية حيوية ف

الفيزياء( ) الحية - ) الكائنات على الملوثات أثر كدراسة بيئية حيوية ف

2: البحث- طرق حسب) ومتعددة - ) مختلفة بحثية وسائل تستخدم عامة حيوية ف

تخيل - ) العطاء فيزيائية وسائل تستخدم تصويرية حيوية فالحية المواد لشكل

لألبحاث - ) الفيزيائية الوسائل تستخدم طبية حيوية ف) الطبية والتطبيقات

مهمة؟ • الحيوية الفيزياء تعتبر لماذابشكل • الحيوية الفيزياء اكتشافات ساهمت

خالل فى االنسان حياة تحسين فى جدا عظيموشكل تركيب اكتشاف فمنذ األخيرة العقود

عن المعلومات تتوالى بدأت النووى الحامض. والجينات البروتين

يقوم • ما فهو الحياة مكونات أهم من البروتين - عمل الجسد فى الكيميائية التفاعالت بكل

- أساسى- ومكون الحى الكائن وحركة العضالت - نقل واالنف واالذن كالعين الحس اعضاء فى - عمل وداخله المخ والى من العصبية االشرات

- والضوء لطاقة الطعام تحول القلب عضلةما- المناعةوبناء جهاز فى رئيسى مكون لرؤية

. الكثير والكثير االنسجة من يتلف

المعلومات • هذه كل لنا بينت الحيوية الفيزياءفاالن قبل من الطب علم فى مبهمة كانت التى

من أكثر عن جدا دقيقة معلومات لدينا 50نحنوأيضا االمراض لمعرفة نستخدمها بروتين ألف

. الوراثية االمراض عالج مثل عالجها فىاكتشف • الماضى ونصف العقد خالل فى

لالنسان الكامل الجينى التركيب البيوفيزيائيون. له خريطة ووضعوا

بعض التطبيقات التى نعيشها من انجازات الفيزياء الحيوية

النووى الحامض نسخ لعملية وصف

القلب ضربات تنظيم اجهزة وزراعة تصميمالقلب عضلة فشل ومعالجات

المقارنة أجهزة وتصميم الجينية الخرائط اكتشافالجينات بين

الحيوى الوقود النتاج الدقيقة الكائنات تحوير

والحرارةوالكربون والضوء للماء البيولوجية الدورةاألرض كوكب على والنيتروجين

فى الطاقة وتكوين الضوئى البناء عمليات دراسةالنباتات

عام فى ثورة أنتجت التى الطبى التصوير تطبيقاتقبل من معلوما يكن لم لما الدقيق التشخيص

القلب رسمووصف الكهربىالتى المعلوماتاستنتاجها يمكن

منه

دقيق تصور وضعألشكال

وكيفية الفيروساتوكيفية عملها

عليها القضاء