La biofisica è una disciplina che unisce e coniuga due delle più antiche scienze: fisica e biologia. La biologia studia la vita in tutte le sue forme, dal DNA agli organismi nel loro insieme, e descrive i meccanismi con cui gli esseri viventi si nutrono, comunicano, interagiscono con l’ambiente e si riproducono. La fisica studia le leggi matematiche alla base dei fenomeni naturali e fornisce accurate predizioni delle forze che operano nei sistemi complessi.
Abbreviare la distanza fra la complessità della vita e la semplicità delle leggi matematiche è la sfida principale che anima la biofisica. Scoprire i meccanismi di funzionamento della materia vivente e analizzarli con metodi matematici, fisici e informatici è forse il modo più efficace per migliorarne la comprensione.

Cosa studia un biofisico?

La biofisica è un vasto e meraviglioso ponte tra biologia e fisica e il biofisico studia, con un approccio interdisciplinare, la vita ad ogni livello: dagli atomi che formano le molecole alle cellule, da singoli organismi agli ecosistemi.
Numerose sono le domande cui i biofisici cercano di rispondere, affrontando con metodo la descrizione e comprensione di sistemi biologici. Ad esempio, osservando un animale che annusa l'aria, un biofisico si domanda quali siano le molecole coinvolte nella percezione olfattiva e quali siano i meccanismi di riconoscimento dello specifico odore che si attivano a livello neuronale; oppure, quando una pianta in estate germoglia e cresce, la domanda che sorge spontanea riguarda quali siano i processi termodinamici alla base del meccanismo di conversione della luce in energia e quindi vita. Ma non solo il biofisico ama comprendere la realtà biologica che lo circonda, ma ne trae spunto per sviluppare nuovi dispositivi, ad esempio realizzando un naso elettronico, basato su un approccio in tutto simile a quello animale, oppure immaginando nuovi materiali ispirati alle piante e in grado di costituire la base per pannelli solari ad altissima efficienza.

Quali sono le applicazioni della biofisica? Perchè è importante per il nostro futuro?

La biofisica è sorgente d’innovazione ed è in grado di rispondere alle esigenze della nostra società. In particolare negli ultimi anni questa scienza ha fornito importanti contributi alla ricerca di possibili cure per malattie: dal diabete al cancro, dalle malattie neurodegenerative alle malattie genetiche. I biofisici non arrivano a occuparsi di aspetti clinici ma forniscono le conoscenze necessarie per comprensione dei meccanismi alla base delle malattie, fornendo quindi un contributo fondamentale per l’ingegnerizzazione del giusto farmaco o del migliore protocollo di cura per la specifica patologia. Oggi appare sempre più evidente come la salute dell’uomo sia legata a quella dell’intero pianeta e quindi i metodi biofisici sono sempre più applicati anche a problemi legati all’ambiente. Come riusciremo ad avere energia sufficiente a coprire fabbisogni sempre crescenti? Come rimedieremo al riscaldamento globale? Come preserveremo la biodiversità? Come preserveremo le opere d’arte che fanno parte della nostra cultura o come possiamo restaurarle correttamente? Come potremo avere acqua potabile per tutti? Con la biofisica saremo in grado di rispondere a queste sfide e a molte altre ancora perché quotidianamente biologi, fisici, chimici, medici e ingegneri lavorano in sinergia nel campo della biofisica, promuovendo l’innovazione scientifica e tecnologica.