बायोमेडिकल भौतिकी की परिभाषा

बायोमेडिकल फिजिक्स एक अंतःविषय वैज्ञानिक शाखा है जिसमें बायोमेडिकल क्षेत्र में भौतिक-गणितीय विज्ञान के विभिन्न अनुप्रयोगों का अध्ययन शामिल है।

विभिन्न तरीकों में इस्तेमाल की जाने वाली तकनीकों को विकसित करने के लिए जैविक प्रयोगों से मात्रात्मक परिणाम प्राप्त करने की वर्तमान आवश्यकता है निदान या चिकित्सा, अन्य बातों के अलावा, विभिन्न वैज्ञानिक विषयों के सहयोग की आवश्यकता है और एक अंतःविषय प्रशिक्षण वाले लोग जो इस प्रकार की घुसपैठ की अनुमति देते हैं परियोजनाओं। बायोमेडिकल फिजिक्स में बायोमेडिसिन में भौतिक-गणितीय विज्ञान के अनुप्रयोग शामिल हैं, ये अनुप्रयोग निम्न से लेकर हैं जाँच पड़ताल चिकित्सा या स्वास्थ्य हित के विषयों में लागू विज्ञान के लिए बायोमेडिकल क्षेत्र में बुनियादी विज्ञान में।

भौतिकी और बायोमेडिसिन कैसे संबंधित हैं?

हालांकि पहले फिजिक्स और बायोमेडिसिन दो बहुत ही ज्यादा लगते हैं एक दूसरे से दूर, सच तो यह है कि कई बार उन्हें अलग करने वाली बाधा एक बन जाती है इतना फैलाना। शायद पहला साक्ष्य जिसने भौतिकी और जीव विज्ञान के बीच संबंध का सुझाव दिया, वह लुइगी गलवानी द्वारा किए गए प्रयोग थे जिसमें उन्होंने देखा कि, एक पास करके

विद्युत प्रवाह एक मृत मेंढक की रीढ़ की हड्डी से, मेंढक के पैर उसी तरह से हिलेंगे जैसे वे मेंढक के जीवित होने पर करते थे। आज हम जानते हैं कि तंत्रिका संकेत विद्युत आवेगों से ज्यादा कुछ नहीं हैं जिन्हें भेजा जाता है न्यूरॉन्स के अक्षतंतु के माध्यम से और मांसपेशियों का संकुचन a द्वारा किया जाता है नियत आयन परिवहन मांसपेशी फाइबर की झिल्लियों के माध्यम से।

जीवित प्राणियों में वैद्युत परिघटनाओं की इस प्रासंगिकता के कारण, भौतिकी ने इसमें काफी हद तक योगदान दिया है तकनीकों का विकास जो जैविक प्रणालियों के अध्ययन या निदान के लिए बायोइलेक्ट्रिक संकेतों का पता लगाने की अनुमति देता है बीमारी। इस अंतिम श्रेणी में, इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम (ईसीजी) जैसी नैदानिक ​​तकनीकें प्रमुख हैं, जिसमें हृदय के विद्युत संकेतों का पता लगाना शामिल है। दिल और इलेक्ट्रोएन्सेफलोग्राम (ईईजी) जो मस्तिष्क के विद्युत संकेतों का विश्लेषण करता है, दोनों विधियों का पता लगाने की अनुमति देता है उपरोक्त अंगों के विद्युत संकेतों में असामान्यताएं जो विभिन्न विकृतियों से संबंधित हो सकती हैं या स्थितियाँ।

भौतिकी द्वारा की गई खोजों का जीव विज्ञान के अध्ययन पर भी बहुत प्रभाव पड़ा है। 1895 में रॉन्टगन द्वारा एक्स-रे की खोज ने एक्स-रे क्रिस्टलोग्राफी के विकास की अनुमति दी, एक ऐसी तकनीक जो कुछ अणुओं की परमाणु संरचना की खोज के लिए एक्स-रे का उपयोग करती है। इस तकनीक का उपयोग रोजालिंड फ्रैंकलिन, जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक द्वारा की संरचना के महान रहस्य को खत्म करने के लिए किया गया था। डीएनए और इसकी डबल हेलिक्स संरचना प्रकट करें। इसके अलावा, आणविक तंत्र का मात्रात्मक अध्ययन करते समय भौतिकी ने एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है जो जीवन के अस्तित्व और तकनीकों के विकास को संभव बनाती है जैसे कि परमाणु बल माइक्रोस्कोप (एएफएम), ऑप्टिकल चिमटी और माइक्रोफ्लुइडिक सिस्टम जो जैविक प्रणालियों के अध्ययन की सुविधा प्रदान करते हैं।

चिकित्सा में, कुछ नैदानिक ​​​​तकनीक जैसे एक्स-रे, कंप्यूटेड टोमोग्राफी (सीटी) और इमेजिंग टोमोग्राफी ऑप्टिकल सुसंगतता (OCT) विद्युत चुम्बकीय विकिरण की समझ और शरीर के साथ इसकी बातचीत के बिना संभव नहीं हो सकती इंसान। चुंबकीय अनुनाद (MR) और पॉज़िट्रॉन एमिशन टोमोग्राफी (PET स्कैन) जैसे अन्य नैदानिक ​​तरीके वे विशुद्ध रूप से क्वांटम परिघटनाओं पर आधारित हैं जिनकी समझ ने उन्हें क्षेत्र में आवेदन खोजने की अनुमति दी चिकित्सक। इसके अलावा, रेडियोथेरेपी जैसे उपचार जिसमें विकिरण की बड़ी खुराक का उपयोग होता है लक्षित तरीके से कैंसर कोशिकाओं को मारने के लिए आयनकारी एजेंट के लिए निरंतर निगरानी की आवश्यकता होती है सुनिश्चित करें प्रभावशीलता उपचार और सुरक्षा रोगी का। यह उल्लेख करना महत्वपूर्ण है कि इन निदान और उपचार तकनीकों का विकास और प्रबंधन भौतिकी की एक और अधिक विशिष्ट शाखा का कार्य है जिसे "चिकित्सा भौतिकी" कहा जाता है।

वर्तमान में, बायोमेडिकल अनुसंधान में काफी महत्व प्राप्त करने वाली शाखाओं में से एक शारीरिक प्रक्रियाओं के गणितीय और कम्प्यूटेशनल मॉडल का विकास है। इन मॉडलों में भौतिकी और गणित का उपयोग जैविक प्रणालियों के संख्यात्मक सार बनाने के लिए किया जाता है, इन मॉडलों को एक में पेश किया जा सकता है कंप्यूटर सिमुलेशन करने के लिए और "इन सिलिको स्टडीज" के रूप में जाना जाता है। सिलिको में प्रयोग अन्य प्रयोगों को निर्देशित करने और प्रोत्साहित करने के लिए बहुत उपयोगी रहे हैं जैविक क्षेत्र में किए जाते हैं और यह उम्मीद की जाती है कि भविष्य में वे जैसे विषयों में एक बड़ी भूमिका निभाएंगे आणविक जीव विज्ञान, द औषध, अन्य में।

प्रकृति के महान पहेलियों के उत्तर विभिन्न वैज्ञानिक विषयों की बातचीत के माध्यम से प्राप्त किए गए हैं, और सब कुछ इंगित करता है कि भविष्य में भी ऐसा ही होता रहेगा।