A história da biofísica

Escrito por sara kirchheimer | Traduzido por lean pereira
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A história da biofísica
A biofísica é o estudo da ciência física em fenômenos biológicos (science image by peter Hires Images from Fotolia.com)

A biofísica começou em meados do século XIX, assim que os princípios físicos newtonianos começaram a ser aplicados às ciências biológicas. Um debate entre os mecanicistas e vitalistas começou entre aqueles que propuseram que a física inorgânica era a base dos estudos vitais e aqueles que propuseram que estes estudos reducionistas haviam perdido a visão do organismo como um todo. Trabalhos atuais, como os estudos de Guenter Albrecht-Buehler que provam existir uma certa "inteligência" interna e meios de comunicação nas células, já reconhecem sistemas múltiplos integrados como um organismo único.

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Escola de Berlim

No século XIX, a "Escola de fisiologistas de Berlim" aplicou a física e a química ao estudo de sistemas vivos e desenvolveu o primeiro estudo rigoroso da fisiologia. Hoje em dia, sua abordagem à biologia é considerada "reducionista", o que significa que ela reduzia sistemas complexos a simples explicações, e "anti-vitalista", porque pensavam que organismos vivos deveriam ser estudados como materiais não-vivos. Essa escola assumiu, assim como previu Emil DuBois-Reymond em 1847, que a fisiologia se "dissolveria em física orgânica e química".

Feitos da escola de Berlim

A escola de Berlim estabeleceu uma nova base de pesquisa fisiológica. Emil DuBois-Reymond demonstrou que os nervos são um sistema de potenciais elétricos. Carl Ludwig pesquisou a química do sangue, mediu a pressão dele e demonstrou que as glândulas "secretoras" (como a tireoide) interagiam quimicamente com o sangue, não sendo meros filtros. Hermann von Helmholtz inventou um oftalmoscópio e desenvolveu teorias na percepção espacial, visão cromática e motora. Ernst von Brücke criou o termo "psicodinâmica", baseado no princípio da conservação da energia, e influenciou Sigmund Freud a modelar suas teorias psicológicas sobre a física newtoniana.

Medicina

Em 1910, um educador americano, Abraham Flexner, escreveu um relatório a respeito da educação nos Estados Unidos e no Canadá. Flexner foi influenciado por quatro americanos que haviam estudado com Carl Ludwig, da escola de Berlim. O relatório de Flexner incitou uma reforma nas escolas médicas de forma que, em 1930, a fisiologia biofísica experimental era o critério aceitado para a "medicina científica". Em 1944, Otto Glasser, que desenvolveu o "dosímetro" para medir a exposição de raios-x, publicou um livro chamado "Medical Biophysics". Em 2009, a biofísica médica de ponta incluía diagnóstico por ultra-som, ressonância magnética, ondas de rádio e tratamentos para hipertermia por ultra-som, além de marcas químicas em nível molecular para tecnologias de diagnóstico por imagens.

Radiação

No princípio dos anos de 1920, universidades alemãs estabeleceram institutos biofísicos destinados ao estudo dos efeitos da radiação sobre os organismos. A. G. Gurwitsch trabalhou sem sucesso com raios ultravioleta "mitogenéticos" (mitogênicos) para estimular a divisão celular. Análises de difração de raios-x foram usados pela primeira vez em 1934 para estudar a estrutura molecular e, em 1953, Watson e Crick a usaram para desenvolver um modelo para o DNA. Ainda em 1955, Otto Glasser reclamou que, embora os estudos de radiação fossem uma pequena parte da biofísica, a literatura estava dominada pelo tema.

Teoria de sistemas

O futuro da biofísica será uma abordagem interdisciplinar aos sistemas vivos. Em 1968, Ludwig von Bertalanffy propôs uma biologia "organísmica" enfocada no estudo organizacional de níveis de sistema dentro dos organismos. O trabalho de Walter Beier na Universidade de Jena, Alemanha, é baseado nas teorias de sistemas de Bertalanffy. Beier descreveu níveis de componentes, como o molecular, celular, tissular e orgânico, integrados ao organismo superior e aos níveis ambientais. O trabalho de Beier é o princípio da biofísica moderna, e está baseado em uma teoria da termodinâmica em sistemas abertos (irreversível), cibernéticos (sistemas de controle automáticos) e teoria da informação (códigos de comunicação).

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