Biophysik ist die Lehre von physikalischen Vorgängen im lebenden System bzw. die Anwendung physikalischer Verfahren auf biologische Objekte und beschäftigt Physiologen, Biologen und Physiker gleichermaßen. Die systematische Einführung bereitet den breiten Themenbereich für eine interdisziplinäre Leserschaft auf. Der Bogen spannt sich dabei von der molekularen Biophysik bis hin zur Wechselwirkung zwischen Feldern und Strahlen mit biologischen Systemen. Dazwischen liegen die biophysikalische Analytik und die umfassende Physik des Nerven- und Muskelsystems. Vermehrt müssen unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt werden. In dieser anwendungsorientierten Überblicksdarstellung wird auf Behandlungen formaler mathematischer Modelle weitgehend verzichtet, in allen Fällen wird aber versucht, quantitative Größenordnungen zu vermitteln. Das Buch soll studierende und ausübende Techniker, Biologen, Physiologen und Mediziner zu kompetenten Kooperationspartnern machen.

Die systematische Einführung behandelt den breiten Themenbereich interdisziplinär - von der molekularen Biophysik bis hin zur Wechselwirkung zwischen Feldern und Strahlen mit biologischen Systemen. Dazwischen liegen die biophysikalische Analytik und die umfassende Physik des Nerven- und Muskelsystems. Vermehrt müssen unmittelbare Schnittstellen zwischen technischen und biologischen Systemen entwickelt werden. Der anwendungsorientierte Überblick verzichtet weitgehend auf die Behandlung formaler mathematischer Modelle, vermittelt aber quantitative Größenordnungen. Ein Buch, das Techniker, Biologen, Physiologen und Mediziner zu kompetenten Kooperationspartnern macht.

Inhalt
1 Biophysik der Zelle.- 1.Aufbau von Zellen und Geweben.- 1.1.1 Struktur der Zelle.- 1.1.2 Spezifische Zelltypen der Gewebe.- 1.1.3 Aufbaustoffe zellulärer Strukturen.- 1.2 Molekulare Strukturbildung.- 1.2.1 Wasser als Faktor molekularer Ordnung.- 1.2.2 Lipide.- 1.2.3 Proteine.- 1.2.4 Membranstrukturbildung.- 1.3 Molekulare Informations-und Regelsysteme.- 1.3.1 Konformations/Ladungs-Komplementarität.- 1.3.2 Systembeispiele.- 1.4 Genetische Informationsverarbeitung.- 1.4.1 Nucleinsäuren.- 1.4.2 Genetischer Code.- 1.4.3 Gentechnologische Verfahren.- 2 Analytische Methoden der Biophysik.- 2.1 Mikroskopische Verfahren.- 2.2.1 Voraussetzungen.- 2.2.2 Elektronenmikroskopie.- 2.2.3 Tunnel-und Kraftmikroskopie.- 2.2.4 Röntgenmikroskopie.- 2.2.5 Röntgenstrukturanalyse.- 2.2 Elektrophorese.- 2.2.1 Voraussetzungen.- 2.2.2 Elektrophorese von Nucleinsäuren.- 2.2.3 Elektrophorese von Proteinen.- 2.3 Spektroskopische Verfahren.- 2.3.1 Massenspektrometrie.- 2.3.2 Elektrische Spektroskopie.- 2.3.3 Mößbauer-Spektroskopie.- 2.3.4 Grundlagen der Spinresonanz.- 2.3.5 Elektronenspinresonanz-Spektroskopie.- 2.3.6 Kernspinresonanz-Spektroskopie.- 2.3.7 In-vivo-Kernspinresonanz.- 3 Neurobiophysik.- 3.1 Membran und Membranspannung.- 3.1.1 Membranaufbau.- 3.1.2 Elektrisch passive Eigenschaften der Membran.- 3.1.3 Membranruhespannung.- 3.1.4 Aktionsimpulse und ihre Ausbreitung.- 3.2 Biophysik des Muskels.- 3.2.1 Neuronale Steuerung des Muskels Überblick.- 3.2.2 Neuromuskuläre Synapsen.- 3.2.3 Kontraktionsmechanismus.- 3.3 Neuronen und neuronale Netze.- 3.3.1 Synapsen im engeren Sinn.- 3.3.2 Informationsverarbeitung des Neurons.- 3.3.3 Neuronale Grundschaltungen.- 3.3.4 Neuronale Informationsspeicherung.- 3.3.5 Künstliche Neuronale Netze.- 3.4 Neuronal generierte Biosignale.- 3.4.1 Entstehungsmechanismus elektrischer Biosignale.- 3.4.2 Beispiele elektrischer Biosignale.- 3.4.3 Entstehung magnetischer Biosignale.- 3.4.4 Messung magnetischer Biosignale.- 3.4.5 Beispiele magnetischer Biosignale.- 4 Elektromagnetisch-biologische Wechselwirkungen.- 4.1 Elektrische Ströme und Felder.- 4.1.1 Thermische Effekte.- 4.1.2 Neuronale Effekte.- 4.2 Magnetische Felder.- 4.2.1 Voraussetzungen.- 4.2.2 Magnetische Separation.- 4.2.3 Orientierung magnetischer Momente.- 4.2.4 Induktionseffekte.- 4.3 Mikrowellen.- 4.3.1 Grundlagen thermischer Effekte.- 4.3.2 Lokale Verteilung der Energieeinkopplung.- 4.3.3 Athermische Effekte.- 4.4 Nichtionisierende Strahlung Licht.- 4.4.1 Voraussetzungen.- 4.4.2 Thermische Effekte.- 4.4.3 Photochemische Effekte.- 4.5 Ionisierende Strahlung.- 4.5.1 Voraussetzungen.- 4.5.2 Nichtgenetische Effekte.- 4.5.3 Genetische Effekte.- Anhang 1 Verzeichnis häufig verwendeter Abkürzungen.- Anhang 2 Verzeichnis variabler Größen.- Anhang 3 Verzeichnis konstanter Größen.- Anhang 4 Daten zu häufig zitierten Elementen.- Quellen der Abbildungen.- Literaturauswahl.- Register.