BiofsicaLa biofsica es la ciencia que estudia la biologa con los principios y mtodos de la fsica. Los conocimientos y enfoques acumulados en la fsica "pura" pueden aplicarse al estudio de sistemas biolgicos. En ese caso la biofsica le aporta conocimientos a la biologa, pero no a la fsica, sin embargo, le ofrece a la fsica evidencia experimental que permite corroborar teoras. Ejemplos en ese sentido son la fsica de la audicin, la biomecnica, los motores moleculares, comunicacin molecular, entre otros campos de la biologa abordada por la fsica.Otros estudiosos consideran que existen ramas de la fsica que deben desarrollarse a profundidad como problemas fsicos especficamente relacionados con la materia viviente. As, por ejemplo, las polmeros biolgicos (como las protenas) no son lo suficientemente grandes como para poderlos tratar como un sistema mecnico, a la vez que no son lo suficientemente pequeos como para tratarlos como molculas simples en solucin. Los cambios energticos que ocurren durante una reaccin qumica catalizada por una enzima, o fenmenos como el acoplamiento qumico-osmtico parecen requerir ms de un enfoque fsico terico profundo que de una evaluacin biolgica.Biofsica es un muy amplio campo de estudio. Incluye cualquier tipo de investigacin que utiliza las herramientas cuantitativas y conceptos de las ciencias fsicas para investigar los procesos biolgicos. Los objetos estudiados por los fsicos incluyen molculas individuales, organismos completos y casi todo lo dems.Esta cienceia requiere conocimientos no solo de fsica asociada a la ciencia, sino tambin de varios departamentos universitarios (Fsica, Qumica, Bioqumica y Biologa Celular, Neurobiologa y Comportamiento, Microbiologa, Fisiologa y Biofsica, Ciencias Farmacolgicas, Anestesiologa, Medicina, Ciruga y Ortopedia), as como investigacin de in vivo y en laboratorios. El enfoque principal es la comprensin de la estructura molecular y la funcin de las molculas biolgicas.La investigacin en biofsica tiene fortalezas en una variedad de reas, pero hay un nfasis particular en la biofsica estructurales y biofsica de membranas. En la biofsica estructurales, se busca relacionar la estructura molecular de biomolculas (especialmente protenas) a la funcin de la molcula. En la biofsica de membranas, se estudian los lpidos y las protenas de las membranas celulares que utilizan tcnicas elctricas y qumicas. Gran parte de la investigacin que hacemos es "ciencia bsica", pero algunos proyectos tienen aplicaciones en enfermedades como la diabetes, el cncer, la enfermedad de Lyme y la enfermedad de Alzheimer y en los procedimientos de diagnstico mdico.amplio espectro de enfoques experimentales y una amplia gama de intereses de investigacin, incluyendo la biofsica de membranas, la fisiologa cardiaca, transporte de membrana y la fisiologa molecular de la accin hormonal y la regulacin de la enzima. As, por ejemplo, las personas que estn interesadas en los canales inicos seran capaces de hacer uso de la experiencia en la qumica de protenas y la tecnologa recombinante de ADN / ARN. Y, para aquellos investigadores interesados en el control de importantes enzimas unidas a la membrana de regulacin (adenilato ciclasa, fosfolipasa C), la presencia de un fuerte componente biofsico en el departamento es una gran ventaja. La interaccin sinrgica de las diversas reas de inters hace que el departamento igual a ms que la suma de sus partes individuales.El objetivo de investigar problemas fisiolgicos y biofsicos es atravesar las fronteras tradicionales acadmicas y de diagnostico. Esto requiere una slida formacin en una amplia gama de disciplinas biolgicas, adems de la experiencia en el uso de las ltimas tcnicas en bioqumica, biologa molecular, la fsica, las matemticas aplicadas, y la informtica.Los fsicos mdicos aplican la fsica a la medicina y tienen que ver con tres reas de actividad: servicio clnico y consulta, investigacin y desarrollo, y la enseanza. Mientras varias direcciones clnica, investigacin y docencia son posibles, Oncologa Fsica e Imagen Fsica son los ms importantes.La investigacin en la Ingenieria biomdica incluye un estudio de resonancia magntica y sus aplicaciones en la imagen mdica. Una introduccin de RMN se sigue con el desarrollo de los aspectos de hardware y de procesamiento requeridas para la formacin de imgenes MR. Se proporciona una visin general de las tcnicas bsicas y avanzadas de RM

Teora sobre el origen y la formacin del Universo (Big Bang)Artculo principal: Teora del Big BangEl hecho de que el universo est en expansin se deriva de las observaciones del corrimiento al rojo realizadas en la dcada de 1920 y que se cuantifican por la ley de Hubble. Dichas observaciones son la prediccin experimental del modelo de Friedmann-Robertson-Walker, que es una solucin de las ecuaciones de campo de Einstein de la relatividad general, que predicen el inicio del universo mediante un big bang.El "corrimiento al rojo" es un fenmeno observado por los astrnomos, que muestra una relacin directa entre la distancia de un objeto remoto (como una galaxia) y la velocidad con la que ste se aleja. Si esta expansin ha sido continua a lo largo de la vida del universo, entonces en el pasado estos objetos distantes que siguen alejndose tuvieron que estar una vez juntos. Esta idea da pie a la teora del Big Bang; el modelo dominante en la cosmologa actual.Durante la era ms temprana del Big Bang, se cree que el universo era un caliente y denso plasma. Segn avanz la expansin, la temperatura decreci hasta el punto en que se pudieron formar los tomos. En aquella poca, la energa de fondo se desacopl de la materia y fue libre de viajar a travs del espacio. La energa remanente continu enfrindose al expandirse el universo y hoy forma el fondo csmico de microondas. Esta radiacin de fondo es remarcablemente uniforme en todas direcciones, circunstancia que los cosmlogos han intentado explicar como reflejo de un periodo temprano de inflacin csmica despus del Big Bang.El examen de las pequeas variaciones en el fondo de radiacin de microondas proporciona informacin sobre la naturaleza del universo, incluyendo la edad y composicin. La edad del universo desde el Big Bang, de acuerdo a la informacin actual proporcionada por el WMAP de la NASA, se estima en unos 13.700 millones de aos, con un margen de error de un 1% (137 millones de aos). Otros mtodos de estimacin ofrecen diferentes rangos de edad, desde 11.000 millones a 20.000 millones.Sopa PrimigeniaHasta hace poco, la primera centsima de segundo era ms bien un misterio, impidiendo los cientficos describir exactamente cmo era el universo. Los nuevos experimentos en el RHIC, en el Brookhaven National Laboratory, han proporcionado a los fsicos una luz en esta cortina de alta energa, de tal manera que pueden observar directamente los tipos de comportamiento que pueden haber tomado lugar en ese instante.7En estas energas, los quarks que componen los protones y los neutrones no estaban juntos, y una mezcla densa supercaliente de quarks y gluones, con algunos electrones, era todo lo que poda existir en los microsegundos anteriores a que se enfriaran lo suficiente para formar el tipo de partculas de materia que observamos hoy en da.8ProtogalaxiasArtculo principal: ProtogalaxiaLos rpidos avances acerca de lo que pas despus de la existencia de la materia aportan mucha informacin sobre la formacin de las galaxias. Se cree que las primeras galaxias eran dbiles "galaxias enanas" que emitan tanta radiacin que separaran los tomos gaseosos de sus electrones. Este gas, a su vez, se estaba calentando y expandiendo, y tena la posibilidad de obtener la masa necesaria para formar las grandes galaxias que conocemos hoy.9 10Destino FinalArtculo principal: Destino ltimo del UniversoEl destino final del universo tiene diversos modelos que explican lo que suceder en funcin de diversos parmetros y observaciones. A continuacin se explican los modelos fundamentales ms aceptados:Big Crunch o la Gran ImplosinArtculo principal: Big CrunchEs posible que el inmenso aro que rodeaba a las galaxias sea una forma de materia que resulta invisible desde la Tierra. Esta materia oscura tal vez constituya el 99% de todo lo que hay en el universo.[citarequerida]Si el universo es suficientemente denso, es posible que la fuerza gravitatoria de toda esa materia pueda finalmente detener la expansin inicial, de tal manera que el universo volvera a contraerse, las galaxias empezaran a retroceder, y con el tiempo colisionaran entre s. La temperatura se elevara, y el universo se precipitara hacia un destino catastrfico en el que quedara reducido nuevamente a un punto.Algunos fsicos han especulado que despus se formara otro universo, en cuyo caso se repetira el proceso. A esta teora se la conoce como la teora del universo oscilante.Hoy en da esta hiptesis parece incorrecta, pues a la luz de los ltimos datos experimentales, el Universo se est expandiendo cada vez ms rpido.Big Rip o Gran DesgarramientoArtculo principal: Big RipEl Gran Desgarramiento o Teora de la Eterna Expansin, llamado en ingls Big Rip, es una hiptesis cosmolgica sobre el destino ltimo del universo. Este posible destino final del universo depende de la cantidad de energa oscura existente en el Universo. Si el universo contiene suficiente energa oscura, podra acabar en un desgarramiento de toda la materia.El valor clave es w, la razn entre la presin de la energa oscura y su densidad energtica. A w < -1, el universo acabara por ser desgarrado. Primero, las galaxias se separaran entre s, luego la gravedad sera demasiado dbil para mantener integrada cada galaxia. Los sistemas planetarios perderan su cohesin gravitatoria. En los ltimos minutos, se desbaratarn estrellas y planetas, y los tomos sern destruidos.Los autores de esta hiptesis calculan que el fin del tiempo ocurrira aproximadamente 3,51010 aos despus del Big Bang, es decir, dentro de 2,01010 aos.Una modificacin de esta teora denominada Big Freeze, aunque poco aceptada,[citarequerida] afirma que el universo continuara su expansin sin provocar un Big Rip.Origen de la Vida

La abiognesis (en griego: --[a-bio-gensis], -/- no + - vida + - origen/principio)? se refiere al proceso natural del surgimiento u origen de la vida a partir de la no existencia de esta, es decir, de materia inerte, como simples compuestos orgnicos. Es un tema que ha generado en la comunidad cientfica un campo de estudio especializado cuyo objetivo es dilucidar cmo y cundo surgi la vida en la Tierra. La opinin ms extendida en el mbito cientfico establece la teora de que la vida comenz su existencia en algn momento del perodo comprendido entre 4400 millones de aos cuando se dieron las condiciones para que el vapor de agua pudiera condensarse por primera vez2 y 2700 millones de aos atrs cuando aparecieron los primeros indicios de vida.n. 1Con el objetivo de reconstruir el evento o los eventos que dieron origen a la vida se emplean diversos enfoques basados en estudios tanto de campo como de laboratorio. Por una parte el ensayo qumico en el laboratorio o la observacin de procesos geoqumicos o astroqumicos que produzcan los constituyentes de la vida en las condiciones en las que se piensa que pudieron suceder en su entorno natural. En la tarea de determinar estas condiciones se toman datos de la geologa de la edad oscura de la tierra a partir de anlisis radiomtricos de rocas antiguas, meteoritos, asteroides y materiales considerados prstinos, as como la observacin astronmica de procesos de formacin estelar. Por otra parte, se intentan hallar las huellas presentes en los actuales seres vivos de aquellos procesos mediante la genmica comparativa y la bsqueda del genoma mnimo. Y, por ltimo, se trata de verificar las huellas de la presencia de la vida en las rocas, como microfsiles, desviaciones en la proporcin de istopos de origen biognico y el anlisis de entornos, muchas veces extremfilos semejantes a los paleoecosistemas iniciales.Existe una serie de observaciones que intentan describir las condiciones fisicoqumicas en las cuales pudo emerger la vida, pero todava no se tiene un cuadro razonablemente completo dentro del estudio de la complejidad biolgica, acerca de cmo pudo ser este origen. Se han propuesto varias teoras, siendo la hiptesis del mundo de ARN y la teora del mundo de hierro-sulfuro3 las ms aceptadas por la comunidad cientfica.Aleksandr Ivnovich Oparin (en ruso: ) (glich, 2 de marzo de 1894 Mosc, 21 de abril de 1980)1 fue un bilogo y bioqumico sovitico que realiz importantes avances conceptuales con respecto al origen de la vida en el planeta Tierra.Teora del origen de la vidaFue una de las teoras que se propusieron a mediados del siglo XX para intentar responder a la pregunta: cmo surgi la vida?, despus de haber sido rechazada la teora de la generacin espontnea.Gracias a sus estudios de astronoma, Oparin saba que en la atmsfera del Sol, de Jpiter y de otros cuerpos celestes, existen gases como el metano, el hidrgeno y el amonaco. Estos gases son sustratos que ofrecen carbono, hidrgeno y nitrgeno, los cuales, adems del oxgeno presente en baja concentracin en la atmsfera primitiva y ms abundantemente en el agua, fueron los materiales de base para la evolucin de la vida.Para explicar cmo podra haber agua en el ambiente ardiente de la Tierra primitiva, Oparin us sus conocimientos de geologa. Los 30 km de espesor medio de la corteza terrestre constituidos de roca magmtica evidencian, sin duda, la intensa actividad volcnica que haba en la Tierra. Se sabe que actualmente es expulsado cerca de un 10% de vapor de agua junto con el magma, y probablemente tambin ocurra de esta forma antiguamente. La persistencia de la actividad volcnica durante millones de aos habra provocado la saturacin en humedad de la atmsfera. En ese caso el agua ya no se mantendra como vapor.Oparin imagin que la alta temperatura del planeta, la actuacin de los rayos ultravioleta y las descargas elctricas en la atmsfera (relmpagos y rayos) podran haber provocado reacciones qumicas entre los elementos anteriormente citados. Esas reacciones daran origen a aminocidos, los principales constituyentes de las protenas, y otras molculas orgnicas.Las temperaturas de la Tierra, primitivamente muy elevadas, bajaron hasta permitir la condensacin del vapor de agua. En este proceso tambin fueron arrastradas muchos tipos de molculas, como varios cidos orgnicos e inorgnicos. Sin embargo, las temperaturas existentes en esta poca eran todava lo suficientemente elevadas como para que el agua lquida continuase evaporndose y licundose continuamente.Oparin concluy que los aminocidos que eran depositados por las lluvias no regresaban a la atmsfera con el vapor de agua, sino que permanecan sobre las rocas calientes. Supuso tambin que las molculas de aminocidos, con el estmulo del calor, se podran combinar mediante enlaces peptdicos. As surgiran molculas mayores de sustancias albuminoides. Seran entonces las primeras protenas en existir.La insistencia de las lluvias durante millones de aos acab llevando a la creacin de los primeros ocanos de la Tierra. Y hacia ellos fueron arrastradas, con las lluvias, las protenas y aminocidos que permanecan sobre las rocas. Durante un tiempo incalculable, las protenas se acumularan en ocanos primordiales de aguas templadas del planeta. Las molculas se combinaban y se rompan y nuevamente volva a combinarse en una nueva disposicin. De esa manera, las protenas se multiplicaban cuantitativa y cualitativamente.Disueltas en agua, las protenas formaron coloides. La interaccin de los coloides llev a la aparicin de los coacervados. Un coacervado es un agregado de molculas mantenidas unidas por fuerzas electrostticas. Esas molculas son sintetizadas abiticamente. Oparin llam coacervados a los protobiontes. Un protobionte es un glbulo estable que es propenso a la autosntesis si se agita una suspensin de protenas, polisacridos y cidos nucleicos. Muchas macromolculas quedaron incluidas en coacervados.Es posible que en esa poca ya existieran protenas complejas con capacidad catalizadora, como enzimas o fermentos, que facilitan ciertas reacciones qumicas, y eso aceleraba bastante el proceso de sntesis de nuevas sustancias.Cuando ya haba molculas de nucleoprotenas, cuya actividad en la manifestacin de caracteres hereditarios es bastante conocida, los coacervados pasaron a envolverlas. Aparecan microscpicas gotas de coacervados envolviendo nucleoprotenas. En aquel momento faltaba slo que las molculas de protenas y de lpidos se organizasen en la periferia de cada gotcula, formando una membrana lipoproteica. Estaban formadas entonces las formas de vida ms rudimentarias. As Oparin abri un camino donde qumicos orgnicos podran formar sistemas microscpicos y localizados (posiblemente precursores de las clulas) a partir de los cuales esas primitivas formas de vida podran desarrollarse.Y en esta lnea ordenada de procesos biolgicos, van avanzando con cada vez ms importancia: la competencia y la velocidad de crecimiento, sobre los que actuara la seleccin natural, determinando formas de organizacin material que es caracterstica de la vida actual.Sus teoras se enfrentaron inicialmente a una fuerte oposicin, pero con el paso del tiempo han recibido respaldo experimental y han sido aceptadas como hiptesis legtimas por la comunidad cientfica. As, muchas de sus ideas fueron corroboradas en 1952 por los experimentos de S.L. Miller. El carcter pionero de sus obras sobre este tema supuso un estmulo fundamental en las investigaciones. Algunos ttulos de traducciones inglesas de sus obras sonThe Origin of Life on Earth(3. ed., 1957),Life: Its Nature, Origin and Development(1961) yEvolutionary Development of Life(1968).El caldo primigenio, tambin llamado primordial, primitivo, primario, de la vida, sopa primitiva,1 prebitica2 o nutricia, entre otras denominaciones, es el punto central de la hiptesis ms aceptada para la creacin de la vida en nuestro planeta. El experimento se basa principalmente en reproducir en un lugar hermtico las condiciones que se dieron en la tierra hace millones de aos junto con el caldo primitivo, es decir, los elementos en las proporciones en las que se encontraban entonces. El lquido, rico en compuestos orgnicos, se compone de carbono, nitrgeno e hidrgeno mayoritariamente, expuesto a rayos ultravioletas y energa elctrica. El resultado es que se generan unas estructuras simples de ARN, en su momento versin primitiva del ADN, base de las criaturas vivas. Parte de este resultado dio origen a la teora dawkinsiana de la evolucin.El concepto se debe al bilogo ruso Aleksandr Oparin, que en 1924 postul la hiptesis de que el origen de la vida en la Tierra se debe a la evolucin qumica gradual a partir de molculas basadas en el carbono, todo ello de manera abitica.reas de la Biofsica Biomecnica: Estudia los modelos, fenmenos y leyes que sean relevantes en el movimiento (incluyendo el esttico) de los seres vivos. Bioacstica: Usualmente se refiere a la investigacin de la produccin del sonido, su dispersin a travs de un medio y su recepcin en animales. Motores moleculares: Estn en el origen de todos los movimientos de los seres vivos. Comunicacin molecular: La transmisin y recepcin de informacin por medio de las molculas. Divisin celular: Una parte muy importante del ciclo celular en la que una clula inicial se divide para formar clulas hijas. Dinmica molecular La Dinmica Molecular (DM) es una tcnica de simulacin por computadora en la que se permite que tomos y molculas interacten por un perodo, permitiendo una visualizacin del movimiento de las partculas. Originalmente fue concebida dentro de la fsica terica, aunque hoy en da se utiliza sobre todo en biofsica y ciencia de materiales. Su campo de aplicacin va desde superficies catalticas hasta sistemas biolgicos como las protenas. Si bien los experimentos de cristalografa de rayos X permiten tomar "fotografas estticas" y la tcnica de RMN nos da indicios del movimiento molecular, ningn experimento es capaz de acceder a todas las escalas de tiempo involucradas. Resulta tentador, aunque no es enteramente correcto, describir a la DM como un "microscopio virtual" con alta resolucin espacial y temporal. En general, los sistemas moleculares son complejos y consisten de un gran nmero de partculas, por lo cual sera imposible encontrar sus propiedades de forma analtica. Para evitar este problema, la DM utiliza mtodos numricos. La DM representa un punto intermedio entre los experimentos y la teora. Puede ser entendida como un experimento en la computadora.Ejemplo de de una simulacin de un sistema simple por el mtodo de dinmica molecular: deposicin de un tomo de Cu en una superficie de Cu (001). Cada crculo ilustra la posicin de un tomo; note que las verdaderas interacciones atmicas usadas en simulacin son ms complejas que las bidimensionales mostradas en la figura.Existen mtodos hbridos denominados QM/MM (Quantum Mechanics/Molecular Mechanics) en los que un centro reactivo es tratado de modo cuntico mientras que el ambiente que lo rodea se trata de modo clsico. El desafo en este tipo de mtodos resulta en la definicin de manera precisa de la interaccin entre los dos formas de describir el sistema...El resultado de una simulacin de dinmica molecular son las posiciones y velocidades de cada tomo de la molcula, para cada instante en el tiempo discretizado. A esto se le llama trayectoria. Biologa de sistemas La biologa de sistemas s utiliza el mtodo cientfico, ya que hace uso extenso de mtodos experimentales para, en primer lugar, construir un modelo matemtico utilizando un set de datos de "entrenamiento" (training dataset), que luego necesitan ser validados por un set de datos de replicacin.AplicacionesLas aplicaciones ms importantes apuntan hacia la farmacologa y la biotecnologa.

Estos conocimientos en la actualidad se los utiliza para diseo, animacin, modelacin y simulaciones de clulas, tejidos, organismos, molculas, fluidos corporales, palancas, lentes, reacciones qumicas, etc. Tambien se han desarrollado ciencias como biotecnologa, y bioinstrumetacion, aplicaciones biomdicas de la nano fabricacin, ingeniera de tejidos, y micro fluidos. Los componentes de la investigacin biomdica y el diseo incluyen el diseo experimental, registro de datos, anlisis y presentacin en reuniones cientficas, as como esquemas de diseo de ingeniera, las patentes y las presentaciones a los inversionistas interesados. Finalmente se presenta una Tesis que sigue bien una investigacin (prueba de hiptesis) o el diseo (construccin de prototipos).

Areas de aplicacin de la Biofisica:Bioingeniera en Ambientes Extremos

Tecnologa de la interfaz de la ingeniera humana que permite la vida humana en ambientes hostiles, incluyendo altas temperaturas, alta altitud, en alta mar y el espacio exterior. El nfasis en los requisitos tcnicos de diseo de la interfaz de bio-ingeniera que permitir a la vida para prosperar. Lmites fisiolgicos para la supervivencia se examinarn en el contexto de cuando se requiere la tecnologa de bio-ingeniera. Este curso no pueden ser destinados a los principales de crdito.Nanotecnologa

El campo emergente de la nanotecnologa se desarrolla soluciones a problemas de ingeniera mediante el aprovechamiento de las propiedades fsicas y qumicas nicas de materiales a escala nano. Se desarrollan materiales y mtodos de nano-fabricacin con aplicaciones a la electrnica, biomdica, ingeniera mecnica y ambiental. Implican la tica, la toxicologa, las implicaciones econmicas y comerciales de la nanotecnologa. Se deben demostrarn conceptos bsicos en tcnicas de investigacin y metodologa de diseo y caracterizacinLa bioelectricidad

Conceptos tericos y enfoques experimentales utilizados para caracterizar los fenmenos elctricos que surgen en las clulas vivas y tejidos. Los temas incluyen membranas excitables y la accin potencial de generacin, teora cable, dipolos equivalentes y campos de conductor de volumen, medidas bioelctricas, electrodos y la estimulacin elctrica de las clulas y tejidos.biomecnica

Analiza los principios de la mecnica y la dinmica que se aplican a los organismos vivos. El comportamiento de los organismos es examinada para observar la forma en que se ven limitados por las propiedades fsicas de los materiales biolgicos. Se investiga las fuerzas de locomotion (o la falta de ella), rangos de movimientos necesarios y los gastos energticos. Incluye la relacin entre forma y funcin para ilustrar cmo se forman domina el comportamiento. Presenta los efectos fisiolgicos de las tensiones mecnicas en los rganos, patologas que se desarrollan desde el estrs anormal, y la forma biolgica de crecimiento y adaptacin surgir como una respuesta natural a la mecnica de la vida.Ingeniera Gentica

Incluye la estructura y funcin del ADN, el flujo de la informacin gentica en una clula, los mecanismos genticos, la metodologa implicada en la tecnologa del ADN recombinante y su aplicacin en la sociedad en trminos de la clonacin y la modificacin gentica de plantas y animales (transgnicos), la biotecnologa (pharmaceutics , la genmica), bioprocesamiento (produccin e ingeniera de procesos se centra en la produccin de productos de ingeniera gentica)., y la terapia gnica. Tambin estn cubiertos los factores de produccin, como el tiempo, la velocidad, el costo, la eficiencia, la seguridad y la calidad del producto deseado. Considera temas sociales que involucran consideraciones ticas y morales, las consecuencias de la regulacin, as como los riesgos y beneficios de la ingeniera gentica.Fundamentos de la macro a Bioimagen Molecular

Analiza tecnologas de imgenes modernas, incluyendo tcnicas y aplicaciones dentro de la medicina y la investigacin biomdica. Introduce conceptos en imgenes moleculares con el nfasis en las relaciones entre tecnologas de la imagen y el diseo de sondas especficas de destino, as como desafos nicos en el diseo de sondas de cada modalidad: especificidad, entrega, y las estrategias de amplificacin. Biomateriales:introduccin a los materiales, incluyendo metales, cermicas, polmeros, materiales compuestos, recubrimientos y adhesivos que se utilizan en el cuerpo humano. Se hace hincapi en las propiedades fisicoqumicas de los materiales que se consideran importantes para cumplir los criterios especificados para las aplicaciones de implantes y dispositivos (por ejemplo, resistencia, mdulo, la fatiga y resistencia a la corrosin, la conductividad), y para ser compatible con el medio ambiente biolgico (por ejemplo, no txico, no cancergeno, etc.). Las aplicaciones de biomateriales denota en los desafos nicos en el diseo, fabricacin y evaluacin de biomateriales para una aplicacin / campo en particular. Desde aplicaciones biomateriales implican el contacto directo o indirecto con los seres humanos, los diversos aspectos prcticos relacionados con biomateriales como la esterilizacin, el embalaje, la evaluacin de los fallos de dispositivos, as como las directrices reguladoras sern cubiertos.Microfluidos biolgicosexpone la teora y aplicaciones de las condiciones de manejo de fluidos especiales asociadas a los sistemas vivos. Microfludica sern examinadas con respecto a los canales de acuaporina (archivo nico movimiento molecular del agua), mecanismos de transporte de fluidos intercelulares, el movimiento de fluido convectivo microvascular (flujo de la fase 2), y el movimiento de fluido transvascular (3 teora de poro) con referencia a la similitud de cada fluya en microcanales fabricados.Nanofabricacin en Aplicaciones Biomdicas

Teora y aplicaciones de nanofabricacin. Analiza aspectos de nanomquinas en la naturaleza con especial atencin al papel de la auto-lubricacin, viscosidad intracelular o intersticial, y la adhesin guiada de protenas. Discute mquinas nanofabricados actuales para realizar las mismas tareas y considera los problemas de lubricacin, el cumplimiento y la adherencia. Mecanismos de autoensamblaje de nanofabricacin con nfasis en el descubrimiento de vanguardia para superar los retos actuales relacionados con las mquinas nanofabricados.La biotecnologa moderna

presenta el desarrollo histrico de la biotecnologa y sus aplicaciones contemporneas, incluyendo, bioproductos y biocombustibles, la fermentacin microbiana / bioprocesamiento, biorreactores aerobios, el modelado y la simulacin, el metabolismo y la cintica de enzimas, la ingeniera metablica, biorremediacin y la sostenibilidad ambiental y la medicina humana. Adems, se discutirn temas sociales relacionados con implicaciones ticas y morales, percepciones y miedos, propiedad intelectual, seguridad, riesgos y cuestiones reglamentarias, as como la economa de la biotecnologa.Ingenieria de Tejidosbiologa del desarrollo (ingeniera de tejidos de la naturaleza), los mecanismos y las interacciones de clulas-celula clula-matriz, la formulacin de biomaterial, caracterizacin de propiedades de biomateriales, la evaluacin de las interacciones celulares con biomateriales, principios de diseo de una ingeniera tisular. Considera parmetros de fabricacin tales como el tiempo, la velocidad, el costo, la eficiencia, la seguridad y la calidad del producto deseado, as como asuntos de reglamentacin.Biomecnica Computacional

Introduce los conceptos de la biologa del esqueleto; la mecnica de los huesos, ligamentos y tendones; y las propiedades no lineales de los tejidos biolgicos y lineal. Principios del mtodo de diferencias finitas (FDM) y el mtodo de elementos finitos (FEM) para resolver problemas biolgicos. Tanto FDM y FEM se aplican para resolver ecuaciones y problemas en medio slido y poroso. Requiere conocimientos de programacin Fortran o C.

Fisiologa Humana Cuantitativa

Es el estudio de la fisiologa cuantitativa. Ese conocimiento se aplica a las membranas, transporte, metabolismo, clulas excitables y diversos sistemas de rganos.

Diseo de Ingeniera Biomdica

Desarrollo de productos desde la perspectiva de la resolucin de la biomedicina y biotecnologa, medio ambiente, y los problemas ergonmicos que incorporan estndares de ingeniera apropiados y mltiples restricciones realistas. Necesidades del trabajo en equipo en el diseo, el establecimiento del cliente, las especificaciones de la escritura, y las cuestiones legales y financieras estn cubiertas en el contexto del diseo como un proceso de toma de base. Un proyecto de diseo de equipo de un semestre de duracin sigue y ofrece la oportunidad de aplicar los conceptos academicos.

Fundamentos de Programacin en Ingeniera Biomdica

Presenta la teora y fundamentos de la programacin de computadora diseado especficamente para las aplicaciones en la ingeniera biomdica. Los estudiantes aprendern la arquitectura bsica del ordenador y la interaccin entre el hardware del ordenador, sistema operativo y software de aplicacin. El enfoque del curso ser en la lgica de control de la programacin y el estilo crtico para todos los lenguajes de programacin, incluyendo C y MATLAB. varios cursos bsicos y electivos en ingeniera biomdica utilizan MATLAB como un lenguaje de programacin de la llave, y por lo tanto MATLAB es el idioma principal que se utiliza para ensear los principios de programacin antes mencionados. Asi como labVIEW y CAD

Biosensores

Una completa introduccin a las caractersticas bsicas de los biosensores. Discute tipos de la mayora de los agentes biolgicos comunes (por ejemplo, cromforos, colorantes, agentes de fluorescencia) y las formas en que se pueden conectar a una variedad de transductores para crear biosensores completas para aplicaciones biomdicas. Concntrese en biosensores pticos y sistemas de espectroscopia de fluorescencia (por ejemplo, microscopa), y tcnicas biosensores basados fiberoptically. Se har referencia a las nuevas tecnologas, tales como balizas moleculares, Q-puntos, BioMEMS, microscopa confocal y microscopa multifotnica y OCT. Biomecnica y Biomateriales Se aplica la mecnica clsica (esttica, dinmica, fluidos, slidos, termodinmica y la mecnica de medios continuos) a problemas biolgicos o mdicos.Estudio de movimiento, la deformacin del material, el flujo dentro del cuerpo y en los dispositivos, el transporte de componentes qumicos a travs de medios biolgicos y sintticos y membranas. Biomateriales tradicionales (aleaciones de metales, cermicas, polmeros, y materiales compuestos) y nuevas biomateriales (incorporan las clulas vivas con el fin de proporcionar un verdadero partido biolgica y mecnica para el tejido vivo, la ingeniera de tejidos).

Celular y MolecularCelular, tisular y de Ingeniera Gentica: implican intentos ms recientes para atacar problemas biomdicos a nivel microscpico.Utilizar la anatoma, la bioqumica y la mecnica de las estructuras celulares y subcelulares a fin de comprender los procesos de enfermedad y para ser capaces de intervenir en sitios muy especficos.Dispositivos en miniatura para entregar compuestos que pueden estimular o inhibir los procesos celulares en los lugares de destino precisas para promover la curacin o inhibir la formacin y la progresin de la enfermedad. La entrega de genes y la terapia.

La bioelectricidad y BioimagenLa comprensin de la interaccin de campos electromagnticos con vivir tissues- de imagen mdica, teraputica y efectos fisiolgicos de la funcinImagen Mdica combina el conocimiento de un fenmeno nico fsicos (ruido, radiacin, magnetismo, etc.) con una alta velocidad de procesamiento electrnico de datos, anlisis y visualizacin para generar una imagen (MRI, PET Scan, CT Scan, etc.).Las imgenes pueden ser obtenidos con procedimientos mnimos o completamente no invasivo, que los hace menos doloroso y ms fcilmente repetible que las tcnicas invasivas.Tomografa De Emisin De PositronesLa tomografa por emisin de positrones (PET) es un mtodo de imagen molecular nica y potente utilizado en la clnica y en la investigacin mdica. Se trata de un esfuerzo multidisciplinario que incluye los campos de la qumica, la fsica, las matemticas y la medicina. Este curso se dirige a las reas dispares de la ciencia subyacentes PET, incluyendo la produccin de radioistopos, la sntesis de radiotrazador, la fsica del proceso de formacin de imgenes, procesamiento de datos cuantitativos, los enfoques de reconstruccin de imgenes, anlisis de datos, y el trazador de modelado cintico para extraer parmetros fisiolgicos cuantitativos. Validacin y aplicaciones de PET radiotrazadores tambin estarn cubiertos incluyendo el rea de las drogodependencias. Hay un componente prctico en el que los estudiantes visitarn un centro de investigacin PET activa y adquirir y manipular datos de PET.Radiacion fsica: Aspectos fsicos de las radiaciones y su iteraccion con la materia, asi como mtodos de deteccin. Ej.: Radiacion por ionizacin, radioactividad natural y artificial, fuentes de radiacin no ionizada, radiofrecuencias y ultrasonidoRadiobiologia: Consecuencias biolgicas de irradiacin (ionizada, ultrasonido, laser, resonancoa, etc.) y su impacto a nivel celular. Su uso con motivo teraputico, y desarrollo de modelos y patrones que estimen riesgos. Teoria de objetivo/blanco, respuesta biolgica NSD, estimacin de riesgos.Fisica en la salud: la fsica de la salud y los problemas de seguridad asociados con los dispositivos radiolgicos, instalaciones y procedimientos. Instrumento de seguridad, incluidos los criterios de diseo, mtodos de evaluacin, se examinar requisitos y normas reglamentarias. Mtodos para la instalacin de diseo / blindaje (radiacin, etc. magntica); mtodos de estudio y los requisitos reglamentarios tambin son aspectos claveResonancia Macnetica: aspecto fsico de formacin de imgenes mdicas. Se consideran de diseo de imagen del receptor / optimizacin, tcnicas de reconstruccin, de hardware del dispositivo y caractersticas de rendimiento. Dispositivos de imgenes incluidos en esta oferta son: radiografa, fluoroscopia, cinefluorography, imagen digital, la tomografa computarizada, ecografa, gammagrafa, tomografa por emisin de fotones computarizada, tomografa por emisin de positrones y la resonancia magnticaOncologa Radioterpica Fsica MdicaDesarrollo en la instrumentacin teraputica, la dosimetra y la planificacin del tratamiento. Generadores de radiacin clnicos se examinan incluyendo unidades kilovoltaje, Van de Graaff, Linacs, betatrn, microtrn, ciclotrn y unidades basadas radionucleido. Medios para la medicin de dosis usando cmaras de ionizacin, detectores de estado slido (TLD), calorimetra, grabacin en cinta y la dosimetra qumica son estudiados, as como mtodos de clculo dosimtricos que emplean dosis de profundidad, raciones de aire de tejido, raciones mximos de tejidos, tcnicas de campo irregulares y mtodos para la correccin inhomogeneidad. Por ltimo, se estudian las tcnicas de planificacin de tratamiento ordenador en 2D y 3D.Anatoma y patologa radiolgica, es un aspecto que se vale de las radiografas para determinar la condicin medica de un paciente.Bibliografia: Biofsica. (2015, 22 de mayo). Wikipedia, La enciclopedia libre. Fecha de consulta: 04:38, junio 3, 2015 desde http://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Biof%C3%ADsica&oldid=82634764.

Biofisica, . (2015, 22 de mayo). Stony Brook University, Fecha de consulta: 04:38, junio 3, 2015 desde http://sb.cc.stonybrook.edu/bulletin/current/academicprograms/bme/courses.php http://bme.sunysb.edu/grad/medicalphysics.html#course