Вирофизика
Вирофизика — это раздел биофизики , в котором теоретические концепции и экспериментальные методы физики применяются для изучения механики и динамики взаимодействий между вирионами и клетками. [1] [2] [3]
Обзор [ править ]
Исследования в области вирофизики обычно фокусируются на выяснении физической структуры и структурных свойств вирусов, динамики их сборки и разборки, кинетики их популяций в ходе инфекции, а также появления и эволюции различных штаммов. [1] [2] [3] Общая цель этих усилий — создать набор моделей (выражений или законов), которые количественно описывают детали всех процессов, связанных с вирусными инфекциями, с надежной прогностической силой. Такое количественное понимание вирусов не только рационализировало бы разработку стратегий по предотвращению, управлению или контролю над течением вирусных инфекций, но также могло бы быть использовано для использования вирусных процессов и использования вирусов в таких областях, как нанонаука, материалы, и биотехнологии.
Традиционно эксперименты in vivo и in vitro были единственным способом изучения вирусных инфекций. Этот подход к получению знаний, основанный исключительно на экспериментальных наблюдениях, основан на предположениях здравого смысла (например, более высокое количество вирусов означает более подходящий вирус). Эти предположения часто остаются непроверенными из-за трудностей с контролем отдельных компонентов этих сложных систем, не затрагивая другие. Однако использование математических моделей и компьютерного моделирования для описания таких систем позволяет разобрать экспериментальную систему на отдельные компоненты и определить, как эти части объединяются, создавая инфекцию, которую мы наблюдаем.
Вирофизика во многом пересекается с другими областями. Например, моделирование динамики инфекционных заболеваний является популярной темой исследований в математике, особенно в прикладной математике или математической биологии . Хотя большинство усилий по математическому моделированию сосредоточено на выяснении динамики распространения инфекционных заболеваний в эпидемиологическом масштабе (от человека к человеку), важная работа ведется и на клеточном уровне (от клетки к клетке). Вирофизика фокусируется почти исключительно на одноклеточном или многоклеточном масштабе, используя физические модели для определения временной и пространственной динамики распространения вирусной инфекции внутри клеточной культуры (in vitro), органа (ex vivo или in vivo) или целого организма. хозяин (in vivo).
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Грант NSERC Discovery, описывающий вирофизику» . nserc.gc.ca. 1 октября 2013 года . Проверено 20 августа 2015 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Конференция, посвящённая и описывающая вирофизику» . ScienceConf.org. 26 июня 2015 г. Проверено 20 августа 2015 г.
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б «Вводная беседа по вирофизике» . Physics.mcmaster.ca. 12 ноября 2014 года . Проверено 20 августа 2015 г.