El contexto

 

Explorando la física que subyace a los procesos biológicos en la célula

Nano Bio Ciencia es el término que mejor describe el contexto científico de nuestro laboratorio. Trabajamos en el campo de la Biofísica Molecular y Celular, adentrándonos en el estudio de las macromoléculas que componen la maquinaria de las células.  Nuestro laboratorio intenta ir más allá de la comprensión de las moléculas de la vida como sustancias bioquímicas.

 

Las moléculas biológicas han sido estudiadas tradicionalmente con métodos bioquímicos de colectividades, donde un gran número de ellas son analizadas simultáneamente. Estos experimentos macroscópicos proporcionan promedios poblacionales y temporales de las características individuales de cada molécula. El conjunto de propiedades deterministas y de variación lenta así obtenidas dan lugar a una imagen idealizada, esto es, moléculas con dinámicas lentas y bien definidas.

 

El análisis de molécula individual y la física de sistemas mesoscópicos

La imagen es bien diferente al nivel de la molécula individual: se la puede encontrar en estados lejanos al del comportamiento promedio de la población, y con dinámicas rápidas y altamente aleatorias. A este nivel de detalle se hace necesaria una descripción mesoscópica. Los experimentos de molécula individual difieren de las medidas macroscópicas en dos aspectos fundamentales. Primero, en la importancia de las fluctuaciones, tanto en el sistema de estudio como en el instrumento de medida, y segundo, en la importancia de la fuerza y el desplazamiento como variables bajo control experimental y sujetas a medidas directas como funciones del tiempo.

 

La investigación experimental es el caldo de cultivo fundamental para la teoría. En este sentido, la célula analizada desde una perspectiva de molécula individual se convierte en un laboratorio único de los llamados Sistemas Pequeños, que son aquellos que intercambian cantidades de energía similares a las de las fluctuaciones térmicas. Tanto los experimentos como la teoría están cambiando nuestra imagen termodinámica de la nanoescala.

 

 

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