Biophysique
Les sciences ont particulièrement évolué au XXe siècle et l'appareillage associé à l'informatique joue un rôle majeur dans cette évolution. On peut aujourd'hui déterminer la structure de très grosses molécules telles que des protéines et essayer de comprendre leurs interactions en les reliant à leur structure (voir aussi séquençage du génome humain et ADN)
La découverte de l'ADN s'est produite dans un des plus célèbres laboratoires de physique le Cavendish Laboratory de l'université de Cambridge.
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Outils
La physique donne des outils et une démarche permettant de résoudre les problèmes de biologie, tels que :
- la RMN, résonance magnétique nucléaire
- l'IRM, imagerie par résonance magnétique
- les rayons X utilisés en cristallographie
- utilisés en diffractomètrie sur un diffractomètre
- composé d'un goniomètre et d'une caméra CCD
- la RPE, résonance paramagnétique électronique
- la SPR, surface plasmon resonance
- la spectrométrie de masse
- la biophotonique
- la microscopie de fluorescence
- la microcalorimétrie
- la microtensométrie
- La Réaction en chaîne par polymérase (polymerase chain reaction).
Tout ceci nécessite la manipulation et la purification de ces molécules en utilisant la chromatographie liquide à haute pression ou en anglais HPLC, l'électrophorèse, la cristallogénèse, la cytométrie en flux, le génie génétique et des techniques permettant d'obtenir en quantité suffisante des molécules identiques, telle que la réaction en chaîne par polymérase (polymerase chain reaction).
Les appareillages ne sont pas encore capables de « voir » une molécule mais en « éclairant » un grand nombre de molécules identiques avec un rayonnement contrôlé, des rayons X aux ondes radio (RMN, RPE), il est possible d'en déduire leur structure commune par l'analyse du rayonnement réémis. Ceci nécessite la manipulation d'un très grand nombre de mesures. L'utilisation d'un modèle théorique fondamental à base de physique quantique et donc l'emploi de l'outil informatique est indispensable et souvent relié à l'internet.
Le rayonnement réémis est aussi utilisé pour localiser ces molécules dans l'espace ; c'est ce qui est utilisé en imagerie. Quitte à mettre un bout de molécule fluorescente accrochée à la protéine que l'on veut « voir » comme en biophotonique.
Exemple d'utilisation de ces techniques en médecine : le génome décodé, sida et protéine TAT, Utilisation de la RPE. Une discipline utilise ces différents outils et techniques afin de les appliquer à la médecine : génomique structurale
Voir aussi
Liens externes
- http://www.dnaftb.org/dnaftb/41/concept/index.html (en anglais)