BIOFÍSICA AULA1 Enfermagem

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BIOFÍSICA
Profº Leandro Braia
prof.leandrobraia@gmail.com
@profleandrobraia
BIOFÍSICA
◦ DEFINIÇÃO
◦ A biofísica é uma ciência interdisciplinar que aplica as teorias e
os métodos da física para resolver questões de biologia. Em
outras palavras podemos dizer que a biofísica é o estudo da
matéria, espaço, energia e tempo que ocorrem nos sistemas
biológicos.
17/03/2023
FOCO DA BIOFÍSICA
◦A biofísica busca enxergar o ser vivo e suas partes com
um corpo, que ocupando lugar no espaço, e
transformando energia, existe num meio ambiente o
qual interage com este ser.
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CARACTERÍSTICAS DA BIOFÍSICA
◦A biofísica tem como característica o estudo da
Biologia usando métodos e princípios científicos da
Física. Podemos considerar que a ciência não orbita
suas disciplinas marcantes como a Química, Biologia, e
Física, em órbitas separadas, e sim como um conjunto
interdisciplinar.
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PRINCÍPIOS DA BIOFÍSICA
◦A biofísica teórica baseia-se na teoria e na matemática
para explorar como os organismos vivos são
construídos, como eles funcionam, como interagir e por
que eles se desenvolvem nas formas que eles fazem.
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MEIO BIOFÍSICO
◦O meio biofísico pode indicar que o
desenvolvimento e o bem-estar possuem fortes
relações com o meio ambiente natural.
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HISTÓRIA DA BIOFÍSICA
◦História da Biofísica - A biofísica, ciência que sintetizou o
conflito filosófico entre as concepções vitalistas e
mecanicistas, foi caracterizada como disciplina
específica por Hermann von Helmholtz, no século XIX,
mas evoluiu lentamente durante a primeira metade do
século XX.
◦O estudo da BIOFÍSICA teve início no século XIX,
quando os princípios da Física estabelecidos por Isaac
Newton começaram a ser aplicados nas ciências
biológicas.
O PAI DA BIOFÍSICA
◦ Erwin Schrödinger
◦ Mas talvez o pai da biofísica seja Erwin Schrödinger. É,
aquele que disse que 'o gato dentro da caixa' está vivo
algumas vezes e morto outras, esse mesmo. Ele foi mais
um daqueles brilhantes físicos do início do século XX,
que já na meia idade, após uma distinta carreira
científica, voltou seus olhos para a biologia.
Erwin Schrödinger
PIONEIROS DA BIOFÍSICA
◦Alguns biofísicos famosos:
◦ - Luigi Galvani, descobridor da bioelectricidade.
◦ - Hermann von Helmholtz, primeiro a medir a velocidade 
de impulsos nervosos.
◦ - Alan Hodgkin e Andrew Huxley, visão moderna do 
impulso nervoso.
◦ - Georg von Békésy, investigação sobre a audição 
humana.
BIOFÍSICA???
◦Como a biofísica pode auxiliar na compreensão do
organismo humano?
◦Resultado de imagem
◦ Importância da biofísica: O estudante ou pesquisador
biofísico pode analisar e compreender através desta
ciência diversos fenômenos que são parte do
funcionamento do corpo humano e de outros
organismos. Assim os biofísicos buscam entender os
problemas e buscar soluções.
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QUEM ESTUDA BIOFÍSICA???
◦ É estudada por algumas ciências da saúde e
biológicas, como Medicina, Fonoaudiologia,
Odontologia, Enfermagem e principalmente na
Biologia, Terapia Ocupacional, Fisioterapia e
Biomedicina. A disciplina de biofísica é ministrada para
vários cursos da área biológica e da saúde.
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BIOFÍSICA NA ENFERMAGEM
◦A biofísica tem como característica o estudo da
Biologia usando métodos e princípios científicos da
Física. Podemos considerar que a ciência não orbita
suas disciplinas marcantes como a química, biologia, e
física, em órbitas separadas, e sim como um conjunto
interdisciplinar.
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MÉTODO DE ESTUDO BIOFÍSICO
◦ Métodos de análise de amostras, como a 
centrifugação para amostras sanguíneas, eletroforese 
para análise de DNA, espectrofotometria na 
determinação de concentrações e pureza, e 
cromatografia.
◦Qual foi o nome dado a esse método biofísico? 
PHmetria.
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APLICAÇÃO DA BIOFÍSICA
◦As principais áreas de estudo da biofísica - ramo 
particular de interesse, são as seguintes:
◦Biomecânica. ...
◦Bioacústica. ...
◦Motores celulares. ...
◦Dinâmica de proteínas. ...
◦Comunicação molecular.
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BIOFÍSICA / CIÊNCIA
◦Quais são os métodos da ciência?
◦Os principais métodos de abordagem são: indutivo,
dedutivo, indutivo-dedutivo, hipotético-dedutivo,
dialético e método da complexidade.
◦Quais são os 5 métodos científicos?
◦As etapas do método científico são: observação,
questionamento, formulação de hipótese, realização
de experimentos, aceitação/rejeição das hipóteses e
conclusão.
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦ Técnicas biofísicas são métodos usados para obter-se
informação sobre sistemas biológicos no nível atômico ou
molecular. Elas sobrepõe-se com métodos de outros campos da
ciência.
◦ As principais técnicas biofísicas são:
◦ Cientista usando um microscópio binocular ligado a um aparato
digital de imagem;
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦Química computacional, o uso de métodos numéricos
para obter-se a estrutura e equilíbrio dinâmico em
sistemas biológicos.
◦Microscópio eletrônico, para obter imagens de alta
resolução de estruturas subcelulares
◦ Espectroscopia de fluorescência, a qual pode ser usada
para detectar rearranjos estruturais, assim como
interações de biomoléculas.
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦ Espectroscopia de força analisa as propriedades mecânicas de
moléculas individuais ou arranjos macromoleculares usando
pequenos cantilevers flexíveis, focados com luz laser, ou campos
magnéticos.
◦ Eletroforese em gel, aqual é usada para determinar a massa, a
carga e as interações de moléculas biológicas.
◦ Calorimetria de titulação isotérmica (ITC, do inglês Isothermal
Titration Calorimetry) a qual mede os efeitos do calor
relacionado às interações.
◦ Espectrometria de massa é uma técnica que fornece a massa
molecular com grande precisão.
◦ .
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦ Microscopia, por exemplo usando instrumentos com laser para
escaneamento e transmissão.
◦ Pinça óptica e pinça magnética permite a manipulaçao de
moléculas isoladas, fornecendo informações sobre ADN (DNA) e
sua interação com proteínas e motores moleculares, tais como
helicase e ARN-polimerase.
◦ Ressonância magnética nuclear de proteínas, fornecendo
informação sobre a estrutura exata de moléculas biológicas,
assim como sua dinâmica
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦ Espectroscopia de molécula isolada (single molecule
spectroscopy) é um termo geral aplicado à uma classe de 
técnicas que são sensíveis o suficiente para detectar moléculas 
isoladas e frequentemente incorpora detecção fluorescente.
◦ Espalhamento de raios X baixo ângulo (SAXS, small angle X-ray
scattering) é uma técnica que fornece uma aproximação de 
baixa resolução da estrutura molecular.
◦ Espectrofotometria, a medição da transmissão de luz através de 
diferentes soluções ou substâncias a diferentes comprimentos de 
onda de luz. A colorimetria é um exemplo disto.
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TÉCNICAS BIOFÍSICAS
◦ Ultracentrifugação, a qual fornece informação sobre a forma e
massa de moléculas
◦ várias técnicas de cromatografia, as quais são usadas para a
purificação e análise de moléculas biológicas.
◦ Cristalografia de raios X, outro método para obter-se acesso à
estrutura exata de moléculas com resolução atômica.
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MICROSCÓPIO ELETRÔNICO
RAIO X
TOMOGRAFIA X RESSONÂNCIA MAGNÈTICA
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ESTUDO DIRIGIDO
◦ EXPLIQUE COM SUAS PALAVRAS A IMPORTÂNCIA DA 
BIOFÍSICA NA ÁREA DA SAÚDE...
◦VALE DE 0,0 A 0,1 NA PROVA.
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BIBLIOGRAFIA BÁSICA:
FERREIRA, Eliana Lopes. Descomplicando a biofísica: uma introdução aos conceitos da área.
Curitiba: Intersaberes, 2020.
OLIVEIRA, Jarbas. Biofísica para ciências biomédicas. Porto Alegre: Editora EdiPUC-RS, 2016.
SGUAZZARDI, Monica Midori. Biofísica. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2017.
BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTAR
MOURÃO JUNIOR, Carlos Alberto; ABRAMOV, Dimitri Marques. Biofísica essencial. Rio de Janeiro:
Guanabara Koogan, 2012.
NARDY, Mariane B. Compri; SANCHES, José A. Garcia; STELLA, Mercia Breda. Bases da bioquímica
e tópicosde biofísica: um marco inicial. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2012.
OKUNO, Emico. Radiação: efeitos, riscos e benefícios. São Paulo: Oficina de Textos, 2018.
CAMARGO, Renato. Radioterapia e medicina nuclear: conceitos, instrumentação, protocolos,
tipos de exames e tratamentos. São Paulo: Érica, 2015.
HALL, Susan J. Biomecânica básica. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2020.
ITO, Amando Siuiti; BERARDI, Marina; PAZIN, Wallance Moreira. Fluorescência e aplicações em
biofísica. São Paulo: Livraria da Física, 2016. (Tópicos de física aplicada a medicina e biologia)
NORDIN, M; FRANKEL, Victor H. Biomecânica básica do sistema musculoesquelético. 4. Ed. Rio de
Janeiro: Guanabara Koogan, 2016.
OBRIGADO E ATÉ A PRÓXIMA AULA.
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