المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الفيزياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11580 موضوعاً
الفيزياء الكلاسيكية
الفيزياء الحديثة
الفيزياء والعلوم الأخرى
مواضيع عامة في الفيزياء

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

اليات تحسس الاحياء للمجال المغناطيسي الأرضي: أزواج الجذور Radical pairs
2023-04-12
(لن) تفيد الاستقبال
27-11-2015
خارطة طريق السمعة الالكترونية
3-8-2022
النبيت الطبيعي الداخلي Endogenous Flora
6-3-2018
Bicubic Spline
18-11-2021
أهمية التزاوج بين الإعلام والتربية
24-6-2019

Cellular biology  
  
1970   02:16 صباحاً   date: 8-3-2021
Author : J. M. D. COEY
Book or Source : Magnetism and Magnetic Materials
Page and Part : 557


Read More
Date: 4-3-2021 2029
Date: 4-3-2021 1923
Date: 2-1-2017 1621

Cellular biology

Many reports can be found in the literature on effects of static or low-frequency magnetic fields on cellular processes, but very few have been reproducibly established.

Figure 1: Differentiated THP1 macrophages, which have internalized nickel wires 20 μm long and 200 nm in diameter (Courtesy of A. Prina-Mellor).

However, magnetic methods are beginning to make a contribution to the study of cells, and subcellular structures such as proteins and biomolecules. Generally, these studies make use of magnetic micro- or nanoparticles whose sizes are compatible with the sizes of the biological structures they are used to manipulate (10–100 μm for cells, 10–100 nm for proteins). The microparticles normally incorporate many superparamagnetic nanoparticles in a biocompatible polymer microbead, with a fill fraction 0.1 < f < 0.8. The surface of the bead can be functionalized for a specific biochemical reaction, with an antibody for example. A single coated magnetic nanoparticle may be used to manipulate protein or similar structures. The response of the magnetic label is usually linear in the gradient of applied fields, which are of order 10–100 kAm−1 for miniature electromagnets, and may be larger if permanent magnets are used. Magnetic nanowires, Fig. 1, have the advantage that information can be recorded along the length of the label if it is segmented and the segments are permanently magnetized in opposite directions. Such magnetic barcodes can be used to label cells or proteins, and they can be detected via the characteristic patterns of stray field they produce, by using magnetoresistive sensors in a microfluidic channel, for example. When a magnetic microbead or nanowire is attached to a cell or biomolecule, the object can be manipulated by field gradient force

f ≈ ∇(m· B), (1)

where m is the induced moment of the bead. The studies are interesting because mechanical stress and morphology can regulate cellular functions, and it is important to be able to measure mechanical properties on the appropriate scale. Controlled stresses and forces can be applied via the magnetic labels in biological micromanipulators known as magnetic tweezers. One arrangement has three or four miniature electromagnets arranged in a circle, and the field is varied by the electric currents in microcoils, Fig. 2. The force needed to manoeuvre a bead through the cytoplasm of a living cell is of

Figure 2: Magnetic tweezers. The currents in the coils are used to create a magnetic field that exerts force on a microbead in the cell.

order 1–10 piconewtons. For a particle of diameter 200 nm and magnetization 100 kA m−1, a field gradient of order 104 T m−1 is needed to deliver the required force. Using lithographically patterned Co–Fe poles, these field gradients can be achieved over dimensions of order 10 μm.
Larger field gradients are available with small permanent magnets. The mechanical properties of individual biomolecules such as coiled DNA can be determined by attaching a magnetic bead to one end, and applying force with permanent magnet tweezers.




هو مجموعة نظريات فيزيائية ظهرت في القرن العشرين، الهدف منها تفسير عدة ظواهر تختص بالجسيمات والذرة ، وقد قامت هذه النظريات بدمج الخاصية الموجية بالخاصية الجسيمية، مكونة ما يعرف بازدواجية الموجة والجسيم. ونظرا لأهميّة الكم في بناء ميكانيكا الكم ، يعود سبب تسميتها ، وهو ما يعرف بأنه مصطلح فيزيائي ، استخدم لوصف الكمية الأصغر من الطاقة التي يمكن أن يتم تبادلها فيما بين الجسيمات.



جاءت تسمية كلمة ليزر LASER من الأحرف الأولى لفكرة عمل الليزر والمتمثلة في الجملة التالية: Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation وتعني تضخيم الضوء Light Amplification بواسطة الانبعاث المحفز Stimulated Emission للإشعاع الكهرومغناطيسي.Radiation وقد تنبأ بوجود الليزر العالم البرت انشتاين في 1917 حيث وضع الأساس النظري لعملية الانبعاث المحفز .stimulated emission



الفيزياء النووية هي أحد أقسام علم الفيزياء الذي يهتم بدراسة نواة الذرة التي تحوي البروتونات والنيوترونات والترابط فيما بينهما, بالإضافة إلى تفسير وتصنيف خصائص النواة.يظن الكثير أن الفيزياء النووية ظهرت مع بداية الفيزياء الحديثة ولكن في الحقيقة أنها ظهرت منذ اكتشاف الذرة و لكنها بدأت تتضح أكثر مع بداية ظهور عصر الفيزياء الحديثة. أصبحت الفيزياء النووية في هذه الأيام ضرورة من ضروريات العالم المتطور.