¿Cuáles son los campos de la biofísica que utilizan principalmente conceptos de física teórica?

La biofísica es un término general que cubre cualquier número de campos. Si estás más enamorado de la física que de la biología, te sugeriría uno de:

  • Biofísica computacional, pero asegúrese de que sea un grupo que desarrolle los modelos en lugar de uno que solo los use para resolver un problema biológico específico.
  • Un grupo a la vanguardia de un método físico particular, como la RMN, pero de nuevo, es posible que el desarrollo del método sea más interesante que la aplicación a la biología.
  • Un grupo que está mirando un aspecto físico fundamental de un sistema, por ejemplo, motores moleculares, sensores, etc.

Terminé haciendo un doctorado en biofísica en un grupo que usaba muchos métodos fascinantes pero estaba enfocado en la biología, así que experimenté exactamente lo que temías, haciendo principalmente biología (que en realidad era realmente interesante en sí misma).

En retrospectiva, podría haber hecho mucho más “física” si hubiera sido más seguro y firme, incluso si ese no fuera el enfoque del grupo. Pero sospecho que, como estudiante de doctorado, es mucho más fácil hacer lo que hacen los demás en el grupo: debería poder ver esto en los documentos publicados o en el sitio web del grupo que está considerando …

Obtuve una licenciatura en ingeniería mecánica y terminé descubriendo el fenómeno de las ondas solitarias bidimensionales y las ondas de choque en las membranas lipídicas. La investigación está motivada por el hecho de que las ondas de presión que se propagan en la membrana pueden ser una vía completamente nueva a través de la cual puede tener lugar la señalización. La acústica, el fenómeno de choque, la termodinámica y la dinámica de fluidos que fueron una parte importante de mi plan de estudios de pregrado me proporcionaron los antecedentes necesarios y una perspectiva única para mi trabajo de investigación durante el doctorado.

El trabajo se basó principalmente en la termodinámica clásica según lo previsto originalmente por Planck y Einstein, se sorprenderá de lo diferente que fue su enfoque de la física estadística (me encantó leer todos esos artículos clásicos). También literatura clásica sobre ondas de choque y cambio de fase (Hans Bethe y Von Neumann) y extensa revisión bibliográfica sobre química física y fenomenología de impulsos no lineales en membranas biológicas (A.Hodgkin Ichiji Tasaki, etc.). Este es un tema controvertido y muy pocos grupos están trabajando en él (alto riesgo y alto rendimiento), pero aparte de los aspectos fundamentales, la investigación tiene mucho potencial como investigación aplicada en campos próximos como la neuromodulación y la entrega controlada de medicamentos mediante estimulación acústica, donde las personas son muchas más abierto a ideas vanguardistas.

Recomiendo encarecidamente ir hacia la biofísica experimental, donde aún puede trabajar con sistemas más simples, no trabajé con células, sino que leí detenidamente sobre fisiología y fenomenología de los impulsos nerviosos. Todos mis experimentos fueron en sistemas artificiales de lípidos y proteínas y también me obligaron a diseñar y construir una configuración óptica para medir en última instancia las ondas no lineales utilizando sondas de fluorescencia.

Los siguientes son los principales documentos en orden cronológico que cubren la mayor parte de mi trabajo de doctorado:

Evidencia de ondas sonoras solitarias bidimensionales en una interfaz controlada por lípidos y sus implicaciones para la señalización biológica

Ondas de choque solitarias y transición de fase adiabática en interfaces y nervios lipídicos

Protones a la velocidad del sonido: prediciendo la señalización biológica específica de la física

¿Has estudiado la química computacional? Algunos departamentos de física trabajan en simulaciones por computadora de proteínas. Por ejemplo, la forma y el comportamiento de las proteínas en las membranas celulares.