The new lecture notes covering the hot topic “Bionics” can be downloaded HERE
Abstract:
The sheer infinite manifold of living beings has been designed with an astonishing small number of organic molecules. This was achieved by interplay of physics chemistry and genetics and the concept of hierarchical design. Many concepts of human rational design of smart materials [...]
The new lecture notes covers biomineralization and can be downloaded HERE.
Introduction:
In the first part of this lecture note we will describe the micro- and nano anatomy of molluscs shells and bone and the phenomenology of mollusc shell formation (biogenesis). We then summarize the present state of our knowledge about the self-organization of mollusc shells and [...]
In the “Lecture Notes” we attempt to describe real biological and physiological processes and systems on the basis of physical concepts learned in numerous studies of biomimetic systems and soft materials. The benefit of parallel teaching of Soft Matter and Biological Physics has been recently established in a series of Editorials (see http://rsc.li/10Tpqit) . [...]
S.9.B. Endoplasmatic reticulum shaping by generic mechanisms and protein-induced spontaneous curvature and branching.
This chapter deals with the surprising recent discovery that the endoplasmatic reticulum (ER) can form extended tubular network with tubules penetrating to the tip of the axons. The formation of tubular networks is controlled by the generic mechanisms of maximizing the area to [...]
S. 28: Physics of cellular immune reactions
In the present complementary chapter we concentrate on an early immunological process: the stimulation of naive T-cells by a specific class of infected, antigen exposing cells, such as dendritic cells (DC) and macrophages, called “antigen presenting cells” (APC). The proliferation of naïve T-cells can be mediated by transient [...]
Appendix IA. Evolution als Zusammenspiel von Genetik und Physik
Die Frage, ob man Leben auf der Basis der Physik verstehen kann ist sehr alt und wird oft kontrovers diskutiert. Bis vor zwanzig Jahren waren viele Biologen der Meinung, die Physik habe nichts zum Verständnis biologischer Prozesse beigetragen. Dies ist falsch, wie viele Beispiele zeigen. Thomas Young [...]
Appendix 32 A: Zur Physik des Schalls
Da man als Student heute in der Regel wenig über Physik des Schalle lernt, sollen hier einige wichtige Grundlagen zusammengestellt werden. Schwingungen kleiner Amplitude in kompressiblen Medien werden als Schallwellen bezeichnet. Kleine Amplituden bedeuten kleine Änderungen des konstanten mittleren Druckes und der Dichte .
Appendix 37.A: Strukturuntersuchung mit Kleinwinkelstreuung
Vorbemerkung:
Die Bestimmung der Struktur komplexer Materialien oder supramolekularer Komplexen mit Streumethoden ist eine mühsame aber unausweichliche Aufgabe der Materialforschung und der Biophysik. Die Aufgabe wird nur dadurch etwas vereinfacht, dass die physikalischen Grundlagen der Streuung von Neutronen (engl. small angle neutron scattering (SANS)), Licht (small angle X-ray scattering, SAXS)) oder [...]
Appendix 10 A: Landau-Theorie der Phasenumwandlung von Membranen
Vorbemerkung
Um Einblick in die thermodynamischen aber auch strukturellen Eigenschaften von Lipidschichten zu erhalten, ist die klassische Landau-Theorie immer noch sehr hilfreich; Vor allem für den Experimentator. Sie liefert Vorschriften zur Untersuchung der Ordnung der Phasenumwandlungen oder zur Messung physikalischer Eigenschaften der Membranen. Außerdem gibt sie Einblick [...]