Biyolojiden ve Tıptan Örneklerle Fizik

Biyolojik Fiziğe Giriş ve Ölçekler.

Biyolojik fiziğin tanımı ve kapsamı. Fizik ve biyoloji arasındaki tarihi etkileşim. Farklı ölçeklerdeki biyolojik sistemlerin nicel analizi. Biyolojik olayları anlamada modellerin rolü. Fiziksel büyüklüklerde birimler ve boyutlar üzerine tartışma.

Beyin fonksiyonlarını anlamak için nöronların incelenmesi ve nörolojik hastalıkların farklı ölçeklerde nasıl incelendiği. Ayrıca, gen tedavisi için bakteri ve virüslerin kullanılması ve bunun gibi biyoteknolojik uygulamalar.

Biyolojik Sistemlerde Rastgele Yürüyüşler ve Difüzyon.

Rastgele yürüyüş ve difüzyon. Fick yasası ve difüzyon denklemi. Difüzyonun biyolojik uygulamaları. Einstein ilişkisine giriş.

İlaçların vücutta dokulara ve hücrelere yayılması (difüzyon) ve bu sürecin farmakokinetik açıdan önemi.

Oksijenin kandan dokulara difüzyonu ve solunum sistemi hastalıklarında bu sürecin nasıl etkilendiği.

Nörotransmitterlerin sinaptik boşlukta difüzyonu ve sinir sistemi fonksiyonları üzerindeki etkileri.

Biyolojik Sistemlerde Enerji ve Entropi.

Entropi ve biyolojik sistemlerdeki rolü. Serbest enerji kavramına giriş. Boltzmann dağılımı.

Hücresel metabolizma ve kanser gibi hastalıklarda bu süreçteki anormallikler.

Vücut sıcaklığının düzenlenmesi ve bunun termodinamik prensiplerle ilişkisi.

Proteinlerin ve RNA'ların yanlış katlanması sonucu oluşan hastalıklar ve bu sürecin entropik yönleri.

TATİL

Biyolojideki Kuvvetler ve Yapılar.

Entropik kuvvetler. Polimerlerin esnekliği. Biyolojik sistemlerde elektrostatik etkileşimler. Membranların eğilme enerjisi.

Hücrelerin birbirine yapışması ve bu sürecin doku gelişimi, bağışıklık tepkileri ve kanser metastazı gibi olaylardaki rolü.

Hücre zarlarının esnekliği ve kan hücrelerinin kılcal damarlardan geçerken şekil değiştirebilmesi.

Ozmotik basıncın hücre hacmi üzerindeki etkisi ve dehidratasyon veya ödem gibi durumlardaki rolü.

DNA'nın mekanik özellikleri ve DNA hasarı ile onarımı süreçleri.

Biyolojik Makineler ve Süreçler.

Hücrelerdeki moleküler cihazlara örnekler. Enzim etkisi. İyon pompaları ve zar potansiyelleri). Sinir uyarılarına giriş.

Enzimlerin ilaç hedefi olarak kullanılması ve enzim inhibisyonunun terapötik önemi. Kas kasılması sırasında miyozin motor proteinlerinin hareketi ve kas hastalıkları.

Sinir hücrelerinde iyon pompaları ve iyon kanallarının sinir impulslarının iletimindeki kritik rolleri ve bu kanallardaki arızaların nörolojik hastalıklara yol açabilmesi.

Bakteriyel flagella gibi moleküler motorların enfeksiyon süreçlerindeki rolü.

Manyetik Rezonans Görüntüleme Fiziği. MRI fiziğini yukarıdaki konulara bağlayarak anlatacağım.

Literatürde bunun bir örneği yok.