فیزیک بیولوژیکی

فیزیک با الهام از نظر بیولوژیکی یک حوزه فوق العاده گسترده است که رفتار سیستمها از ماشینهای تک مولکولی تا موجودات زنده ، اکوسیستمها و تکامل را پوشش می دهد. ما از ابزارهای فیزیک برای حل مشکلات بیولوژیکی و از زیست شناسی برای ایجاد ابزارهای جدید فیزیک استفاده می کنیم. کار ما در رابط بین رشته ها بر پزشکی و مراقبت های بهداشتی و همچنین علوم و صنایع بیولوژیکی و فیزیکی تأثیر می گذارد.

  

بیشتر تحقیقات تجربی بیوفیزیک ما به زودی به موسسه کاولی برای تحقیقات علوم نانو در یک ساختمان جدید و پیشرفته اختصاص داده می شود که به تحقیقات پرخطر و با پاداش بالا اختصاص داده شده است تا با وارد کردن علوم فیزیکی به سلول ، کشف را کاتالیز کند. . 

موتورها و ماشینهای زیست مولکولی

موتورهای مولکولی دوار عوامل اساسی حرکت و انتقال انرژی در موجودات زنده هستند و بیوفیزیک گروه موتورهای مولکولی ما ،، به طور خاص بر موتور تاژکی باکتریایی و سنتز F1FO ATP تمرکز می کند. این گروه از اشکال جدید میکروسکوپ نوری برای درک نحوه عملکرد این ماشین های پیچیده و نحوه ساخت ، نگهداری و کنترل آنها در سلول های زنده استفاده می کند.

بیان ژن مسیر حیاتی است که اطلاعات DNA را به پروتئین های عملکردی تبدیل می کند.و مکانیسمها و ماشینهای بیان ژن را با استفاده از روشهای بیوفیزیکی تک مولکولی و بیوشیمی مطالعه می کند. این گروه همچنین روشهای فلورسانس تک مولکولی ، ابزارها ، سنجشها و حسگرهای زیستی مبتنی بر DNA را توسعه می دهد.

ما مجموعه ای از نانوساختارهای زیستی مولکولی مصنوعی را که عمدتاً از DNA و RNA ساخته شده اند و به ویژه ماشین های مولکولی biomimetic مطالعه می کنیم. گروه سازه ها و دستگاه های خود مونتاژ شده ، ، با هدف ایجاد فناوری های مخرب برای علوم فیزیکی و ساخت و همچنین کاوش هایی در ساختار و عملکرد سلولی برای پشتوانه پیشرفت در پزشکی قرن 21 انجام شده است.

کانال های یونی

 بر رابطه صمیمی بین ساختار و عملکرد کانال یونی در سطح اتمی و نقش کانال های یونی در سلامتی و بیماری متمرکز است. گروه کانال های یونی در درجه اول با کانال های پتاسیم K2P کار می کند و از طیف وسیعی از رویکردهای محاسباتی ، بیوفیزیکی و الکتروفیزیکی برای مطالعه خواص آنها استفاده می کند.

بیومکانیک

 یک گروه کاوشگر بیومکانیک و اسکن را بر عهده دارد که در مورد چگونگی پیوند خواص مکانیکی سلولها و بافتها با شیمی و برق برای ایجاد عملکرد بیولوژیکی تحقیق می کند. این گروه از میکروسکوپ نیروی اتمی برای اندازه گیری ساختارها و خواص مکانیکی با دقت نانومتر در سیستم های زنده استفاده می کند و در رابط فیزیک ، زیست شناسی و فناوری نانو کار می کند.

فیزیک آماری و شبیه سازی سیستم های بیولوژیکی

کار در بیوفیزیک آماری، از ابزارهای نظری و محاسباتی مکانیک های آماری برای بررسی پدیده رفتار پیچیده از تعامل بسیاری از اجسام جداگانه استفاده می کند. گروه بیوفیزیک آماری بر فیزیک تکامل و خود مونتاژ متمرکز است ، از جمله شبیه سازی دانه درشت برهم کنش های اسید نوکلئیک و ساختارها ، نظریه اطلاعات الگوریتمی و یادگیری عمیق.

 با استفاده از ابزارهای نظری و محاسباتی از مکانیک آماری و هیدرودینامیک ، انواع مشکلات در ماده نرم و فیزیک بیولوژیکی را برطرف می کند. آنها به طور خاص به پویایی ماده نرم ، تحرک در تعداد کم رینولدز ، فعل و انفعالات مایعات با سطوح ساختار یافته و سیستم های فعال شامل تعلیق متراکم باکتری های شنا و مکانیابی بافت ها علاقه مند هستند.