Was macht ein Biophysiker?

Das Interdisziplinäre dieser Wissenschaft erschließt sich rasch aus ihrer Bezeichnung: „Biophysik“ hat, neben anderen Disziplinen wie der Mathematik, vor allem mit Biologie und Physik zu tun, setzt also ein Verständnis und Faible für Naturwissenschaften voraus. Kurz gesagt ist die Biophysik die Lehre, die sich mit der Anwendung von Gesetzen der Physik auf die Biologie befasst – und umgekehrt.

Biophysiker untersuchen bspw. die Prozesse innerhalb biologischer Systeme wie Zellen oder Organen mit Hilfe physikalischer Gesetzmäßigkeiten. Sie forschen auch an der Entwicklung medizintechnischer Geräte wie Mikroskopen – mit dem Ziel, diese so zu gestalten, dass sie für das Bearbeiten biologischer Forschungsfragen genutzt werden können. Somit arbeiten Biophysiker unter anderem auch in Firmen der Medizintechnik.

Biophysikalische Anwendungsbeispiele: EEG, EKG und MRT

EEG und EKG – zwei Stichworte aus dem Spektrum medizinischer Untersuchungsmethoden, die viele aufgrund eigener Arztbesuche kennen dürften, stehen beispielhaft für eines der Arbeitsgebiete von Biophysikerinnen und Biophysikern: die Elektrophysiologie. In diesem Bereich untersuchen die Spezialisten, wie Muskel- oder Nervenzellen durch Elektrizität erregt werden bzw. elektrische Impulse übertragen.

In der Strahlenphysik, einem weiteren beispielhaften Arbeitsschwerpunkt, befassen sich Biophysiker mit der Wirkung elektromagnetischer oder radioaktiver Strahlung auf Zellen oder Gewebe. Außerdem forschen sie dazu, wie sich solche Strahlung für die medizinische Behandlung nutzen lässt.

Magnetresonanztomographie – dieses Wortungetüm, das für ein bildgebendes Verfahren steht, kennen viele aus persönlicher Krankengeschichte: In der MRT-„Röhre“ werden beispielsweise Bandscheibenvorfälle sichtbar. Zugleich ist die Spektroskopie, die sich mit Methoden wie eben MRT und der zugehörigen Medizintechnik befasst, eine weitere Teildisziplin der Biophysik – die ein weiteres Mal die beiden Schwerpunkt-Wissenschaften der Biophysik illustriert: „Magnetismus“ bzw. das im MRT erzeugte Magnetfeld (als Gesetzmäßigkeit der Physik) wird genutzt, um „Biologie“ (bspw. Zustände des Bewegungsapparats des Menschen) bildlich sichtbar zu machen.

Was macht ein Bioniker?

Wären Schwimmflossen nicht schon erfunden, würde sie vielleicht ein*e Bioniker*in im Labor ersinnen: Bionikerinnen und Bioniker entwickeln technische Lösungen auf Grundlage von Erscheinungen bzw. Analysen der Tier- und Pflanzenwelt. Ein klassisches Beispiel ist der Lotuseffekt: Die Blätter der Lotuspflanze weisen bekanntlich Wasser ab. Bioniker entwickeln Beschichtungen etwa für Schiffe, die die gleiche Eigenschaft besitzen.

Ein weiteres bionisches Anwendungsbeispiel: Haifische bewegen sich durch die widerstandsarme Struktur ihrer Haut-Oberfläche und ihre Stromlinienform besonders effizient durch Wasser. Die Luftfahrt macht sich diese „biologische Problemlösung“ zunutze, indem sie die Oberfläche von Flugzeugen mit wirkungsgleichen Eigenschaften versieht.

Lösungen aus der Natur für technische Herausforderungen

Ob besonders belastbare Spinnenseide oder eben Fischhaut: Bionikerinnen und Bioniker suchen gezielt nach biologischen Vorbildern, die als Lösungen für technische Herausforderungen taugen.

Verständnis für Naturwissenschaften, Mathematik, Informatik und Technik sind die besten Voraussetzungen, um ein Bionik-Studium erfolgreich zu durchlaufen.