Dissertations / Theses on the topic 'Biophysics'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Biophysics.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
Forrest, Michael. "Biophysics of Purkinje computation." Thesis, University of Warwick, 2008. http://wrap.warwick.ac.uk/84008/.
Full textSubramaniam, Vinod. "Biophysics of protein misfolding." Enschede : University of Twente [Host], 2007. http://doc.utwente.nl/58042.
Full textGarcia, Gonzalo. "Biophysics of protein interactions." Thesis, University of Cambridge, 2015. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.709387.
Full textBeaulieu-Laroche, Lou. "Dendritic biophysics and evolution." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2020. https://hdl.handle.net/1721.1/130812.
Full textCataloged from the official PDF version of thesis. "February 2021."
Includes bibliographical references (pages 190-207).
The biophysical features of neurons are the building blocks of computation in the brain. Dendrites are the physical site of the vast majority of synaptic connections and can expand the information processing capabilities of neurons. Due to their complex morphological attributes and various ion channels, dendrites shape how thousands of inputs are integrated into behaviorally-relevant outputs at the level of individual neurons. However, several long-standing issues limit our understanding of dendritic biophysics. In addition to distorted electrophysiological measurements, prior studies have largely been limited to ex vivo preparations from rodent animal models, providing little insight for computation in the awake human brain. In this thesis, we overcome these limitations to provide new insights on biophysics at the intersection of dendritic morphology and evolution. In chapter 1, we demonstrate that voltage-clamp analysis, which was employed to derive much of our understanding of synaptic transmission, is incompatible with most synapses because they reside on electrically-compartmentalized spines. We also develop new approaches to provide accurate measurements of synaptic strength. Then, in chapter 2, we directly correlate somatic and distal dendritic activity in the awake mouse visual cortex to show an unexpectedly high degree of coupling in vivo. In chapter 3, we perform dendritic recordings in large human neurons to reveal distinct integrative properties from commonly studied rat neurons. Finally, in chapter 4, we characterize neurons in 10 mammalian species to extract evolutionary rules governing neuronal biophysics and uncover human specializations. Together, these four thesis projects expand our understanding of the influence of dendritic geometry and evolution on neuronal biophysics.
by Lou Beaulieu-Laroche.
Ph. D. in Neuroscience
Ph.D.inNeuroscience Massachusetts Institute of Technology, Department of Brain and Cognitive Sciences
Morrison, Gregory Charles. "Polymer concepts in biophysics." College Park, Md. : University of Maryland, 2008. http://hdl.handle.net/1903/8159.
Full textThesis research directed by: Dept. of Chemistry and Biochemistry. Title from t.p. of PDF. Includes bibliographical references. Published by UMI Dissertation Services, Ann Arbor, Mich. Also available in paper.
Huang, Po-Ssu Rees Douglas C. "Biochemistry and molecular biophysics /." Diss., Pasadena, Calif. : California Institute of Technology, 2004. http://resolver.caltech.edu/CaltechETD:etd-06012004-214823.
Full textKowalewski, Jacob. "Mathematical Models in Cellular Biophysics." Licentiate thesis, KTH, Applied Physics, 2007. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4361.
Full textCellular biophysics deals with, among other things, transport processes within cells. This thesis presents two studies where mathematical models have been used to explain how two of these processes occur.
Cellular membranes separate cells from their exterior environment and also divide a cell into several subcellular regions. Since the 1970s lateral diffusion in these membranes has been studied, one the most important experimental techniques in these studies is fluorescence recovery after photobleach (FRAP). A mathematical model developed in this thesis describes how dopamine 1 receptors (D1R) diffuse in a neuronal dendritic membrane. Analytical and numerical methods have been used to solve the partial differential equations that are expressed in the model. The choice of method depends mostly on the complexity of the geometry in the model.
Calcium ions (Ca2+) are known to be involved in several intracellular signaling mechanisms. One interesting concept within this field is a signaling microdomain where the inositol 1,4,5-triphosphate receptor (IP3R) in the endoplasmic reticulum (ER) membrane physically interacts with plasma membrane proteins. This microdomain has been shown to cause the intracellular Ca2+ level to oscillate. The second model in this thesis describes a signaling network involving both ER membrane bound and plasma membrane Ca2+ channels and pumps, among them store-operated Ca2+ (SOC) channels. A MATLAB® toolbox was developed to implement the signaling networks and simulate its properties. This model was also implemented using Virtual cell.
The results show a high resemblance between the mathematical model and FRAP data in the D1R study. The model shows a distinct difference in recovery characteristics of simulated FRAP experiments on whole dendrites and dendritic spines, due to differences in geometry. The model can also explain trapping of D1R in dendritic spines.
The results of the Ca2+ signaling model show that stimulation of IP3R can cause Ca2+ oscillations in the same frequency range as has been seen in experiments. The removing of SOC channels from the model can alter the characteristics as well as qualitative appearance of Ca2+ oscillations.
Cellulär biofysik behandlar bland annat transportprocesser i celler. I denna avhandling presenteras två studier där matematiska modeller har använts för att förklara hur två av dess processer uppkommer.
Cellmembran separerar celler från deras yttre miljö och delar även upp en cell i flera subcellulära regioner. Sedan 1970-talet har lateral diffusion i dessa membran studerats, en av de viktigaste experimentella metoderna i dessa studier är fluorescence recovery after photobleach (FRAP). En matematisk modell utvecklad i denna avhandling beskriver hur dopamin 1-receptorer (D1R) diffunderar i en neural dendrits membran. Analytiska och numeriska metoder har använts för att lösa de partiella differentialekvationer som uttrycks i modellen. Valet av metod beror främst på komplexiteten hos geometrin i modellen.
Kalciumjoner (Ca2+) är kända för att ingå i flera intracellulära signalmekanismer. Ett intressant koncept inom detta fält är en signalerande mikrodomän där inositol 1,4,5-trifosfatreceptorn (IP3R) i endoplasmatiska nätverksmembranet (ER-membranet) fysiskt interagerar med proteiner i plasmamembranet. Denna mikrodomän har visats vara orsak till oscillationer i den intracellulära Ca2+-nivån. Den andra modellen i denna avhandling beskriver ett signalerande nätverk där både Ca2+-kanaler och pumpar bundna i ER-membranet och i plasmamembranet, däribland store-operated Ca2+(SOC)-kanaler, ingår. Ett MATLAB®-verktyg utvecklades för att implementera signalnätverket och simulera dess egenskaper. Denna modell implementerades även i Virtual cell.
Resultaten visar en stark likhet mellan den matematiska modellen och FRAP-datat i D1R-studien. Modellen visar en distinkt skillnad i återhämtningsegenskaper hos simulerade FRAP-experiment på hela dendriter och dendritiska spines, beroende på skillnader i geometri. Modellen kan även förklara infångning av D1R i dendritiska spines.
Resultaten från Ca2+-signaleringmodellen visar att stimulering av IP3R kan orsaka Ca2+-oscillationer inom samma frekvensområde som tidigare setts i experiment. Att ta bort SOC-kanaler från modellen kan ändra karaktär hos, såväl som den kvalitativa uppkomsten av Ca2+-oscillationer.
Gold, Carl Andersen Richard A. Koch Christof. "Biophysics of extracellular action potentials /." Diss., Pasadena, Calif. : California Institute of Technology, 2007. http://resolver.caltech.edu/CaltechETD:etd-05312007-210112.
Full textTestorf, Martin. "Melanophores : cell biophysics and sensor applications /." Linköping : Univ, 2001. http://www.bibl.liu.se/liupubl/disp/disp2001/tek687s.pdf.
Full textMellor, Ian R. "The biophysics of peptide ion channels." Thesis, University of Nottingham, 1993. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.335759.
Full textFagone, Paolo. "Modulation of CCTα by membrane biophysics." Thesis, University of Southampton, 2003. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.398913.
Full textMukund, Shreyas Ram. "Single molecule biophysics of homologous recombination." Thesis, University of Cambridge, 2015. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.708842.
Full textCOLA, FILIPPO. "DYNAMICAL FEEDBACK MODELS IN CELLULAR BIOPHYSICS." Doctoral thesis, Università degli Studi di Milano, 2018. http://hdl.handle.net/2434/603836.
Full textBarley, Jonathan P. "Nonlinear B-Cone Input to the R-G Channel Explains the Abney, Tyndall and Guth Effects." Connect to resource, 1994. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1219337183.
Full textDanial, John Shokri Hanna. "Imaging lipid phase separation in droplet interface bilayers." Thesis, University of Oxford, 2015. https://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:34bb015f-2bc1-43bb-bc29-850e0b55edac.
Full textCabeza, de Vaca López Israel. "Mapping biophysics through enhanced Monte Carlo techniques." Doctoral thesis, Universitat Politècnica de Catalunya, 2015. http://hdl.handle.net/10803/334172.
Full textAquesta tesi es centra en l'estudi de les interaccions moleculars amb detall atomic i es divideix en un capítol d'introducció i quatre capítols que fan referència a diferents problemes i enfocaments metodològics. Tots ells se centren en el desenvolupament i millora dels algoritmes computacionals de Monte Carlo per estudiar, de manera eficient, el comportament d'aquests sistemes a un nivell mecànica molecular clàssica. Els quatre problemes biofísics estudiats en aquesta tesi són: acoblament induït entre la proteïna-lligand i entre DNA-lligant per comprendre el mecanisme d'unió, resposta de les proteïnes a l'estirament, i la generació/puntuació d'acoblament entre poses proteïna-proteïna. La tesi s'organitza de la següent manera: El primer capítol correspon a l'estat de l'art en mètodes computacionals per estudiar les interaccions biofísiques, que és el punt de partida d'aquesta tesi. El nostre PELE algoritme i els principals mètodes estàndard com ara la dinàmica molecular s'explicaran en detall. El capítol dos es centra en les principals modificacions PELE per afegir noves característiques, com ara l'addició d'un nou camp de força, solvent implícit i modes normals per aquests estudis de simulació d'ADN. Es fa un estudi, comparació i validació de les conformacions generades per sis fragments d'ADN representatius amb PELE utilitzant dinàmica molecular com a referència. El tercer capítol està dedicat a l'aplicació dels nous mètodes implementats i provats en PELE per estudiar les interaccions proteïna-lligand i la interacció lligand-DNA utilitzant quatre sistemes. En primer lloc, se estudia la unió a proteïnes GUN4 combinant PELE i simulacions de dinàmica molecular. A més, es proposa un acoblament que ha sigut corroborat per una nova estructura cristal·lina publicada durant el procés de revisió de l'estudi mostrant l'exactitud de les nostres prediccions. En el segon projecte, hem utilitzat la nostra versió millorada de PELE per generar el primer model estructural d'una glucosa alfa substrat 1,6-bisfosfat unit a la fosfomanomutasa humana 2, que demostra que aquest lligant pot adoptar dues orientacions de baiza energia. El tercer projecte és l'estudi de les interaccions d'ADN lligant per tres medicaments cisplatí on se avalua l'energia lliure d'unió utilitzant Markov States Models. Es mostren excel·lents resultats respecte d'altres mètodes d'energia lliure estudiats amb dinàmica molecular. L'últim projecte és l'estudi de l'intercalador d'ADN anomenat daunomicina on es simula i estudia el procés d'unió amb PELE. El capítol 4 es centra en l'estudi computacional dels perfils d'extensió de la força durant el desplegament de la proteïna. Hem afegit una restricció harmònica dinàmica seguint un procediment similar al aplicat en dinàmica molecular en el nostre algoritme Monte Carlo per fixar o moure alguns àtoms seleccionats obligant a desplegar la proteïna en una direcció definida. Aquesta tècnica s'ha implementat i comparat amb dinàmica molecular per les proteïnes ubiquitina i azurin. D'altra banda, hem afegit aquesta modificació a un algoritme ben conegut anomenat MCPRO del grup de William Jorgensen a la Universitat de Yale per avaluar l'energia lliure associada al desplegament del sistema deca alanina. El capítol cinc correspon a la introducció d'un enfocament multiescala per estudiar l'acoblament proteïna-proteïna. Un model de gra gruixut es combinat amb una exploració Monte Carlo per reduir els graus de llibertat i generar milers de poses proteïna-proteïna d'una manera ràpida. Les poses produides per aquest procediment es perfeccionan i evaluan a través d'una protonació, optimització d'enllaços d'hidrogen, i minimització a escala atòmica per identificar les millors poses. Es presenten dos casos de prova on s'ha aplicat aquest procediment que mostra una bona precisió en les prediccions: tryptogalinin i ferredoxina / flavodoxina systems.
Kowalewski, Jacob. "Modeling and Data Analysis in Cellular Biophysics." Doctoral thesis, KTH, Cellens fysik, 2009. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-11368.
Full textCellens biologiska fysik behandlar de fysikaliska aspekterna av cellbiologi. Denna avhandling presenterar ett antal studier där matematiska modeller och dataanalys kan öka vår förståelse av detta område. Under senare år har utvecklingen av experimentella metoder och matematisk modellering drivit mängden data och komplexiteten i vår förståelse av cellbiologi till en ny nivå. Denna utveckling har gjort det möjligt att beskriva cellulära system kvantitativt där endast kvalitativa beskrivningar tidigare var möjliga. För att hantera de komplexa data och modeller som uppstår i denna typ av forskning krävs en kombination av verktyg från fysik och cellbiologi; detta utgör ett område vi kallar cellens biologiska fysik. Syftet med denna avhandling är att utveckla nya metoder inom detta område. Jag presenterar åtta studier där kvantitativ modellering och analys ingår. De första två studierna behandlar hur celler interagerar med sin omgivning i njurarna. Dessa celler känner av ett vätskeflöde och svarar med kalcium (Ca2+)-signaler. Samspelet mellan vätska och celler i tubulärt njurepitel kan beskrivas med biomekaniska modeller. Denna avhandling beskriver en matematisk modell för flödeskänslighet hos cilier med fokus på flödesfrekvenssvar och tidsfördröjningen mellan den mekaniska påverkan och Ca2+-signaleringssvaret. Intracellulärt Ca2+ hålls på en mycket låg nivå jämfört med den extracellulära miljön, samtidigt som flera intracellulära delar har högre Ca2+-koncentrationen än cytoplasman. Detta gör Ca2+ till en effektiv bärare för intracellulär signalering, den process där signaler överförs från ett extracellulärt stimuli till en intracellulär händelse, exempelvis genuttryck. En viktig typ av Ca2+-signalering är de oscillationer i intracellulär Ca2+-koncentration som uppstår på grund av det ordnade samspelet mellan olika transportmekanismer i en cell. En studie i denna avhandling undersöker olika sätt att förklara dessa mekanismer i form av en matematisk modell. En annan studie i avhandlingen rapporterar att erytropoietin kan reglera vattenpermeabilitet av astrocyter och att det ändrar mönstret av Ca2+-oscillationer i astrocyter. I denna avhandling beskrivs analysen av denna Ca2+-signalering. Simuleringar som beskrivs i en av studierna visar hur olika geometrier kan påverka fluorescensåterhämtning och att geometriskt begränsade reaktioner kan fånga in receptorer in i dendrittaggar. När separata tidsskalor förekommer i ett fluorescence revovery after photobleaching (FRAP)-experiment kan reaktions- och diffusionskomponenter studeras separat. Tillämpande av single particle tracking-metoder på naturliga mördarceller visar att det finns ett samband mellan bildandet av konjugat och transient confinement zones (TCZs) i dessa trajektorier in vitro. TCZs förekommer också i in vivo-experiment där de visar stora likheter med in vitro-situationen. Denna strategi är ett nytt grepp inom dataanalys-metoder för att spåra immunceller.
QC 20100726
Prokop, Robert M. "Surface thermodynamics and biophysics of the lung." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1997. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp02/NQ28040.pdf.
Full textKarnas, Scott J. "The biophysics of IUdR photon activation therapy." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ58222.pdf.
Full textHukin, David James John. "Water relations and biophysics of plant cells." Thesis, University of Birmingham, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.398699.
Full textKatsamba, Panayiota. "Biophysics of helices : devices, bacteria and viruses." Thesis, University of Cambridge, 2018. https://www.repository.cam.ac.uk/handle/1810/283006.
Full textSchmitt, Jeffrey Daniel. "The biophysics of ion-channel forming peptides." Thesis, University of Bath, 1998. https://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.760713.
Full textDoktorova, Milka N. "Biophysics of Asymmetric Membranes| Protocols and Revelations." Thesis, Weill Medical College of Cornell University, 2018. http://pqdtopen.proquest.com/#viewpdf?dispub=10844615.
Full textLipid membranes enclose cells and organelles, and actively participate in cellular processes. Their many functional roles require tight regulation of properties including structure and dynamics. Cells achieve this by producing and dynamically tuning the concentration and organization of hundreds of structurally different types of lipid molecules in the various cellular membranes. The cell-bounding plasma membranes of eukaryotes in particular, exhibit an actively maintained asymmetric lipid distribution across their two leaflets. In addition to exposing certain types of lipids to the extracellular space or intracellular milieu, this specialized transbilayer lipid arrangement also affects the properties of the membrane itself and its interactions with proteins, in ways that are difficult to explore and thus not understood. To address this problem and enable further advancements in the field, we have developed both in vitro and in silico protocols for building asymmetric model membranes with finely controlled lipid compositions. These protocols allowed us to investigate the dynamics, energetics and structural consequences of interleaflet communication: with small-angle scattering we uncovered asymmetry-mediated changes in the lipid packing of individual leaflets in free-floating liposomes; with electron spin resonance we revealed the ensuing trends in lipid order; and nuclear magnetic resonance helped us bring new appreciation of the interplay between asymmetric bilayers and transmembrane protein inclusions. To interpret and better understand the experimental observations, we developed a new in silico protocol for constructing atomistic models of tension-free asymmetric bilayers and used it to simulate the experimentally measured membranes and validate the simulation conditions. By devising a novel computational framework for calculating the compressibility of individual bilayer leaflets, we analyzed the energetics of protein interaction with the asymmetric membranes and obtained an estimate of the elastic energy of mixing the two leaflets. Together with additional experimental and computational studies of symmetric membrane systems, the results revealed fascinating ways in which cells can mediate the functional diversity of their membranes. The new methods and protocols leading to these insights generate previously unattainable opportunities for dissecting and exploring membrane-mediated cellular processes.
Kurganska, M. M. "Clothing biophysics in personal protective equipment use." Thesis, Київський національний університет технологій та дизайну, 2017. https://er.knutd.edu.ua/handle/123456789/7611.
Full textCAO, BAOQIANG. "ON APPLICATIONS OF STATISTICAL LEARNING TO BIOPHYSICS." University of Cincinnati / OhioLINK, 2007. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1168577852.
Full textMirheydari, Mona Sadat. "INVESTIGATION OF THE BIOPHYSICS OF LIPID DROPLETS." Kent State University / OhioLINK, 2017. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=kent1498862985023767.
Full textBaez, William David. "RNA Secondary Structures: from Biophysics to Bioinformatics." The Ohio State University, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1525714439675315.
Full textAkpe, Victor. "Photophysical and Chemical Approaches to Cellular Biophysics." Licentiate thesis, Stockholm : Fysik, Kungliga Tekniska högskolan, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-10097.
Full textShen, Tongye. "Fluctuations and stochastic dynamics in molecular biophysics /." Diss., Connect to a 24 p. preview or request complete full text in PDF format. Access restricted to UC campuses, 2002. http://wwwlib.umi.com/cr/ucsd/fullcit?p3061634.
Full textSchwab, David Jason. "Topics in biophysics and disordered quantum systems." Diss., Restricted to subscribing institutions, 2009. http://proquest.umi.com/pqdweb?did=1971489301&sid=1&Fmt=2&clientId=1564&RQT=309&VName=PQD.
Full textGori, Matteo. "Phase transitions theory and applications to biophysics." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4111.
Full textThe studies and results reported in this manuscript are aimed to develop a deeper understanding of the principles at the basis of self-organization in biological system.The Topological Theory of phase transitions is one of the possible approaches to provide a generalization of description of phase transitions in small or mesoscopic systems. This theory has been rigorously rooted in two theorems: a counterexample to one of these theorems has been recently found. The first part of this manuscript is devoted to investigation of the "counterexample" to understand if and how the theory can be saved. In the second part of this manuscript the results of theoretical, numerical and experimental investigations on Fr"ohlich-like condensation for normal modes of biomolecules are reported. This is a prerequisite for the activation of giant dipole oscillations in biomolecules which entail long-range electrodynamic interactions between coresonant molecules. In this thesis is shown that long-range interactions markedly affect the self-diffusion properties of molecules in solution. A fingerprint of long-range interactions could be a "transitional" phenomenon concerning the self-diffusion coefficient as a function of a control parameter proportional to interaction strength. Analogous simulations have been performed to validate an experimental approach aimed at finding such "fingerprint" in systems with built-in long-range interactions
Elmlund, Hans. "Protein structure dynamics and interplay : by single-particle electron microscopy." Doctoral thesis, Stockholm : Teknik och hälsa, Technology and Health, Kungliga Tekniska högskolan, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-4669.
Full textKelly, Ronan. "Biophysics and biochemistry of the pancreatic β-cell." Thesis, University of Oxford, 1989. https://ora.ox.ac.uk/objects/uuid:e815cdec-ad16-4271-84e8-4ec8aaac842e.
Full textKlingelhoefer, Jochen W. "Biophysics of nanopores-multiscale molecular dynamics simulation studies." Thesis, University of Oxford, 2010. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.540136.
Full textAllard, Jun. "Mathematics and biophysics of cortical microtubules in plants." Thesis, University of British Columbia, 2010. http://hdl.handle.net/2429/30439.
Full textEder, Stephan. "Magnetite in organisms and the biophysics underlying magnetoreception." Diss., Ludwig-Maximilians-Universität München, 2013. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:19-161971.
Full textKerr, Ian Derek. "The biophysics of peptide models of ion channels." Thesis, University of Oxford, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.359457.
Full textRalfs, Arthur C. "Electrically coupled relaxation oscillators with applications to Biophysics /." The Ohio State University, 2000. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1488194825667224.
Full textMon, Père Nathaniel. "Statistical biophysics of hematopoiesis and growing cell populations." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2020. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/314684.
Full textLes populations cellulaires du corps humain forment des systèmes complexes, leur comportement étant déterminé par d'innombrables processus au sein des cellules elles-mêmes ainsi que par leurs interactions entre elles et avec leur environnement. Une approche mathématique de la description de leurs phénomènes émergents au niveau des tissus nécessite généralement l'abstraction de ces systèmes sous-jacents afin d'obtenir des modèles traitables et interprétables, ce qui à son tour conduit souvent à des descriptions impliquant des processus stochastiques. Dans cette thèse de doctorat, deux de ces systèmes cellulaires sont étudiés.Le premier est le système hématopoïétique humain :la machinerie par laquelle les cellules précurseurs du sang sont cultivées et maturées dans la moelle osseuse. Ce processus est essentiel pour permettre la physiologie des mammifères, depuis la fourniture d'érythrocytes porteurs d'oxygène jusqu'à la préservation du système immunitaire. L'obtention d'une compréhension quantitative des aspects clés de ce système peut fournir des informations précieuses et des prévisions vérifiables concernant l'origine et la dynamique de diverses maladies liées au sang. Cependant, les études in vivo de la maturation des cellules sanguines posent des défis importants, et les études in vitro n'offrent qu'un pouvoir prédictif limité. Par ailleurs, l'architecture hiérarchique du système est bien adaptée à l'application de techniques mathématiques reposant uniquement sur quelques hypothèses et paramètres. Cette recherche vise à contribuer à deux questions plus larges concernant l'hématopoïèse, la première étant "Quelle est la forme de ce système" et la seconde "Comment se comporte-t-il ?Ces deux questions doivent recevoir une réponse suffisante avant que des modèles quantitatifs puissent être développés avec un pouvoir prédictif suffisant pour faciliter la recherche clinique et les applications.Le deuxième projet découle de questions en oncologie concernant les capacités locomotrices de divers types de cellules cancéreuses, mais les pose finalement dans un contexte plus large, en essayant de comprendre le mouvement des cellules dans le disposition d'une population croissante mais limitée dans l'espace. En s'appuyant sur le domaine de la mécanique statistique du non-équilibre appliquée aux particules en mouvement actif, un objectif important est de comprendre les effets d'une prolifération accrue sur le mouvement collectif.
Celpopulaties in het menselijk lichaam vormen complexe systemen. Het individuele celgedrag wordt gedreven door zowel talloze processen binnenin de cellen zelf, als door interacties met elkaar en hun omgeving. Een wiskundige beschrijving van fenomenen op het niveau van de weefsels vereist abstracties van deze onderliggende systemen om hanteerbare en interpreteerbare modellen te verkrijgen, waarbij vaak stochastische processen betrokken zijn. In dit proefschrift worden twee van dergelijke cellulaire systemen onderzocht. Het eerste is het menselijke hematopoëtische systeem: de machinerie waarmee voorlopercellen van het bloed worden ontwikkeld in het beenmerg. Dit proces is essentieel om de fysiologie van zoogdieren mogelijk te maken, van het leveren van zuurstofdragende rode bloedcellen tot het onderhoud van het immuunsysteem. Het verkrijgen van een kwantitatief inzicht in aspecten van dit systeem kan waardevolle inzichten en testbare voorspellingen opleveren met betrekking tot de oorsprong en de dynamiek van verschillende bloedgerelateerde ziekten. Echter, in vivo studies van ontwikkelende bloedcellen vormen een aanzienlijke uitdaging en in vitro studies leveren slechts een beperkt voorspellend vermogen op. De hiërarchische architectuur van het systeem verleent zich daarentegen handig naar het toepassen van wiskundige technieken op basis van slechts enkele aannames en parameters. Dit onderzoek heeft als doel bij te dragen aan twee bredere vragen met betrekking tot hematopoëse, de eerste zijnde "Wat is de structuur van dit systeem?" en de tweede "Hoe gedraagt het zich?". Beide vragen moeten voldoende worden beantwoord voordat kwantitatieve modellen kunnen worden ontwikkeld met voldoende voorspellende kracht om klinisch onderzoek te kunnen bijstaan.Het tweede project komt voort uit vraagstukken in de oncologie over de motorische capaciteiten van verschillende kankerceltypes, maar plaatst deze uiteindelijk in een bredere context, waarbij getracht wordt de stochastische beweging van cellen te begrijpen in de context van een groeiende maar ruimtelijk beperkte populatie. Uitgaande van het domein van de niet-evenwicht statistische mechanica toegepast op actief bewegende deeltjes, is een belangrijk doel het begrijpen van de effecten van een verhoogde proliferatie op de collectieve beweging.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
Carson, Jo. "Spider Speculations: A Physics and Biophysics of Storytelling." Digital Commons @ East Tennessee State University, 2008. http://amzn.com/1559362839.
Full texthttps://dc.etsu.edu/alumni_books/1019/thumbnail.jpg
Mammano, Fabio. "Biophysics of the Cochlea. Theory, Experiments and Applications." Doctoral thesis, SISSA, 1992. http://hdl.handle.net/20.500.11767/4438.
Full textDanielsson, Emma. "Towards a better understanding of protein structures : assessing the sulfur bridge in Cystine through photofragmentation." Thesis, Uppsala universitet, Materialteori, 2020. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:uu:diva-416437.
Full textI det föreliggande arbetet undersöks fragmenteringen av en joniserad molekyl Cystin, som simulerats medelst molekyldynamik och kvantmekanik. Cystin betraktas som ett modellsystem för större peptidstrukturer -- något som i längden kan bidra till större förståelse för fotofragmentering av proteiner, vilket i sin tur är avgörande inom nya metoder för strukturbestämning. Analysprogrammet skrevs i Python och delvis i samarbete med en annan student. Molekylens fotofragmentering analyseras med avseende på bindningsintegritet över tid, samt mass-laddningskvot hos de resulterande fragmenten. I allmänhet sönderfaller molekylen till fler och mindre fragment ju högre joniseringsnivån är.
Faigle, Christoph. "The Optical Stretcher." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2016. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-202092.
Full textDurell, Stewart Richard. "Biophysical studies of plastocyanin /." The Ohio State University, 1989. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487673114114086.
Full textKing, Paul M. "Application of free energy perturbation calculations to molecular biophysics." Thesis, University of Oxford, 1990. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.257951.
Full textBurton, B. G. "Visual ecology, biophysics and the adaptability of fly photoreceptors." Thesis, University of Cambridge, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.597151.
Full textDu, Chao. "Stochastic Modeling and Bayesian Inference with Applications in Biophysics." Thesis, Harvard University, 2012. http://dissertations.umi.com/gsas.harvard:10366.
Full textStatistics
Le, Tung T. "Single-molecule biophysics of DNA bending: looping and unlooping." Diss., Georgia Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1853/53979.
Full textKoussa, Mounir Ahmad. "The Biophysics of Vertebrate Hearing: A Single-Molecule Approach." Thesis, Harvard University, 2015. http://nrs.harvard.edu/urn-3:HUL.InstRepos:17467499.
Full textMedical Sciences
Norton, Stephen R. "Linear dichroism spectroscopy and biophysics of an amyloid protein." Thesis, University of Warwick, 2015. http://wrap.warwick.ac.uk/79946/.
Full text