Биологиялық физика пәні туралы.

Бізді қ оршағ ан материалдық дү ниедегі барлық қ ұ былыстар мен ө згерістер ө зара тығ ыз байланыста екендігі белгілі. Соның бірі айғ ағ ы ретінде биология ғ ылымының биологиялық жү йелердегі қ ұ былыстарды танып білуде дә л ғ ылымдардың заң дылық тары мен ондағ ы тү сініктерді қ олдану арқ ылы ғ ана одан ары дамитындығ ына кө з жеткізді. Осындай себептерден биология жә не физика ғ ылымдарының тү йісінде биофизика атты жаң а ғ ылыми бағ ыт пайда болды.

Биологиялық физика биологиялық жү йені субмолекулалық, молекулалық, жасушалық, ұ лпалық, мү шелік жә не ағ залық дең гейлердегі дамуын физика- химиялық тұ рғ ыдан зерттейтін ғ ылым. Биофизика термині алғ аш рет 1892 жылы Карл Пирсонның «Ғ ылым грамматикасы» атты ғ ылыми ең бегінде «...биологиялық фактілер- морфология, эмбриология жә не физиология физикалық заң дылық тардың дербес бір кө рінісі, сондық тан оның этиологиясы...» деп жазды. Кейін А.Фик жә не немістің басқ а да ғ алымдары бұ л саланы «Медициналық физика» деп атағ ан.

1961 жылғ ы І-Дү ниежү зілік биофизиктердің халық аралық конгресінде биофизика ө з алдына жеке ғ ылым ретінде танылды. Осы конгрестің шешіміне сә йкес биофизика – молекулалық биофизика, жасуша биофизикасы, кү рделі жү йелер биофизикасы деген бө лімдерден тұ рады.

1. Молекулалық биофизика бө лімі- биологиялық макромолекулалар (ақ уыздарды, нуклейн қ ышқ ылдарын т.б.) мен молекулалық дең гейдегі биологиялық жү йелердің қ ұ рлысы мен физикалық қ асиеттерін зерттейді. Биофизиканың бұ л бө лімінің пайда болуына Л.Полингтың ақ уыздың кең істіктік қ ұ рылымын мен Ф.Криктің «ө мір спиралы»ДНК анық тауы ү лкен себеп болды. Сонымен қ атар молекулалық биофизика молекулалық дең гейде энергияның тү рленуі мен миграциясын да қ арастырады.

2. Жасуша биофизикасы - жасауша мен оның органелдерінің қ ұ рылымын, ондағ ы физика-химиялық ү рдістерді, биопотенциалдың пайда болу механизмін, жасуша арқ ылы заттарды тасымалдауды, жасуша термодинамикасын зерттейді. Биофизиканың бұ л бө лімінің дамуына Бернштейннің, А.Ходжкинның, Хакслидың жә не т.б. ғ алымдардың қ осқ ан ү лестері орасан зор.

3. Кү рделі жү йелердің биофизикасы. Биофизиканың бұ л бө лімі молекулалық дең гейден бастап жасушағ а дейінгі дең гейдегі биологиялық жү йедегі ө з ара байланыстарды зерттеумен жә не оны моделдеумен айналысады.

4. Мү шелердің сезім биофизикасы. Бұ л бө лім кө ру, есту, сезу секілді тірі биологиялық қ ұ рылымдағ ы қ ұ былыстарды зерттеумен, сыртқ ы тітіркендіргіштердің ә серінен тірі объектінің сезу мү шелерінде, рецепторларда пайда болатын энергияның электр сигналына айналу механизмін қ арстырады.

Биофизика бұ л аталғ ан бө лімдерімен қ атар адам ағ засынатү рлі физиалық факторлардың –шудың, механикалық тербелістің, электр тогы мен электромагниттік ө рістің, иондаушы сә улелердің жә не т.б. ә серлерін де зерттеумен айналысады.

Қ азіпгі кезең де биофизика жеке ғ ылым ретінде физиология, биология, химия, физика, математика, компьютерлік технология, нанотехнология жә не т.б. ғ ылыми бағ ыттардағ ы ғ ылыми жаң алық тарды қ олдана отырып жә не солармен бірге даму ү стінде, бұ л ө з аралық байланыс 1- суреттегі сызбада (схемада) бейнеленген.

1- сурет

Ә рине, бұ л схемада қ азіргі замаң ғ ы ғ ылыми бағ ыттардың барлығ ы ескерілді деп айтуғ а болмас, бірақ биофизиканың негізгі жаратылыстану ғ ылымдарымен ө з ара байланысы кө рсетілді.

Медициналық биофизика медицина жә не фармация ғ ылымдарымен бірлесе отырып мынадай мә селелерді зерттеумен айналысады:

-Азғ а кү йін диагностикалауда жаң а физикалық ә дістерді қ арастыру жә не негіздеу (электрография, хемилюминеенция, ЭПР, ЯМР, спектроскопия т.б.).

- Тірі ағ зағ а сыртқ ы ортадағ ы физикалық факторларының зиянды ә сер ету механизімін зерттеу (механикалық діріл, салмақ сыздық, радиосә улелер т.б.)

Биофизикалық зерттеулерде физикалық, физика-хиимиялық ә дістер кең інен қ олданылады. Оларғ а:

-рентген сә улесінің дифракциялық кескіні арқ ылы зат қ ұ рылысын анық тауғ а арналғ ан рентгендік қ ұ рылымдық талдау ә дісі;

- электрон ағ ынын пайдаланып зат қ ұ рылысын кө руді қ амтамасыз ететін электрондық микроскопты қ олдану;

- зертелінетін заттардың тү рлі сә улелерді жұ ты мен шығ аруына негізделген спектроскопия ә дісі.

- зертелінетін заттардың радиодиапазондағ ы электромагниттік толқ ындарды таң дамалы тү рде жұ туына негізделген ЭМР жә не ЯПР радиоспектроскопиялық ә дістер

Қ азіргі заманда іргелес ғ ылымдардың бір- бірін қ олдап, сол арқ ылы одан ары дамуы кең тү рде байқ алуда, бұ л ретте биофизиканы физиканың, химияның жә не биологияның яғ ни іргелес ү ш ғ ылымның жиынтығ ы деп қ арастырғ ан дұ рыс.