Virofisica - Virophysics
La virofisica è una branca della biofisica in cui i concetti teorici e le tecniche sperimentali della fisica vengono applicati per studiare la meccanica e la dinamica che guidano le interazioni tra virioni e cellule.
Panoramica
La ricerca in virofisica si concentra tipicamente sulla risoluzione della struttura fisica e delle proprietà strutturali dei virus, le dinamiche del loro assemblaggio e disassemblaggio, la loro cinetica di popolazione nel corso di un'infezione e l'emergere e l'evoluzione di vari ceppi. L'obiettivo comune di questi sforzi è stabilire una serie di modelli (espressioni o leggi) che descrivono quantitativamente i dettagli di tutti i processi coinvolti nelle infezioni virali con un potere predittivo affidabile. Avere una tale comprensione quantitativa dei virus non solo razionalizzerebbe lo sviluppo di strategie per prevenire, guidare o controllare il decorso delle infezioni virali, ma potrebbe anche essere utilizzato per sfruttare i processi virali e mettere il virus al lavoro in aree come nanoscienze, materiali, e biotecnologie.
Tradizionalmente, la sperimentazione in vivo e in vitro è stata l'unico modo per studiare le infezioni virali. Questo approccio per derivare la conoscenza basata esclusivamente su osservazioni sperimentali si basa su presupposti di buon senso (ad esempio, un numero di virus più elevato significa un virus più adatto). Queste ipotesi spesso non vengono testate a causa delle difficoltà nel controllare i singoli componenti di questi sistemi complessi senza influenzare gli altri. L'uso di modelli matematici e simulazioni al computer per descrivere tali sistemi, tuttavia, rende possibile decostruire un sistema sperimentale in singoli componenti e determinare come i pezzi si combinano per creare l'infezione che osserviamo.
La virofisica ha ampie sovrapposizioni con altri campi. Ad esempio, la modellizzazione delle dinamiche delle malattie infettive è un argomento di ricerca popolare in matematica, in particolare nella matematica applicata o nella biologia matematica . Mentre la maggior parte degli sforzi di modellazione in matematica si è concentrata sulla delucidazione delle dinamiche di diffusione delle malattie infettive su scala epidemiologica (da persona a persona), c'è anche un lavoro importante da fare su scala cellulare (da cellula a cellula). Virophysics si concentra quasi esclusivamente sulla scala monocellulare o multicellulare, utilizzando modelli fisici per risolvere le dinamiche temporali e spaziali dell'infezione virale diffusa all'interno di una coltura cellulare (in vitro), un organo (ex vivo o in vivo) o un intero ospite (in vivo).
Riferimenti
- ^ a b "NSERC Discovery Grant che descrive la virofisica" . nserc.gc.ca. 1 ottobre 2013 . Estratto 20 mese di agosto il 2015 .
- ^ a b "Conferenza incentrata sulla e sulla descrizione della virofisica" . ScienceConf.org. 26 giugno 2015 . Estratto 20 mese di agosto il 2015 .
- ^ a b "Discorso introduttivo sulla virofisica" . physics.mcmaster.ca. 12 novembre 2014 . Estratto 20 mese di agosto il 2015 .
