I migliori libri di fisica medica e biofisica

In questo nostro articolo vi presentiamo i migliori libri e i migliori manuali di biofisica  e fisica medica .
La fisica medica (o fisica sanitaria o detta anche fisica biomedica) è quel settore di studio che applica i concetti e le metodologie proprie della fisica direttamente alla medicina. Fornendo così un prezioso aiuto nell’assicurare la qualità delle prestazioni erogate in ambito ospedaliero e la prevenzione dei rischi per pazienti e operatori che lavorano in ambito sanitario. La nascita della fisica medica come disciplina scientifica si fa risalire alla fine dell’Ottocento, con la scoperta dei raggi X da parte di Röntgen e della radioattività da parte dei coniugi Curie, tutti fisici dell’epoca, mentre il primo libro in Italia scritto sulla fisica sanitaria risale al 1912, Fisica Medica, di Carlo Paolo Goggia.

Il fisico medico lavora per garantire al paziente l’ottimizzazione dell’iter diagnostico e terapeutico, oltre alla già citata sicurezza del paziente e dei lavoratori ospedalieri. Altro grande ambito di applicazione del fisico specializzato in questo campo è lo sviluppo di nuove tecniche e tecnologie sanitarie, compresa la creazione di nuovi dispositivi o la modifica quelli già esistenti (inclusi i software). Nel caso del lavoro ospedaliero i fisici sanitari trovano spesso impiego nell’ambito della medicina nucleare, della protezione dalle radiazioni e nelle misure di dosimetria.

La biofisica, invece, è un settore interdisciplinare di studio che correla la fisica alla biologia e che si dedica allo studio di argomenti presi dalle scienze biologiche applicando i metodi e le tecniche, soprattutto di tipo computazionale, sviluppati dalle scienze fisiche.

Ad esempio la biofisica ha attinto a piene mani dalla meccanica quantistica per lo studio dell’interazione tra molecole ed onde elettromagnetiche e dalla termodinamica dei processi irreversibili per l’analisi del sistemi biologici che scambiano materia ed energia con l’esterno e nei quali si svolgono processi irreversibili.

Altro campo di applicazione della biofisica è lo studio di struttura e funzioni degli organuli cellulari che ne sono l’impianto energetico come cloroplasti e mitocondri.

In questa nostra selezione dei migliori libri di fisica medica (o fisica sanitaria o  fisica biomedica) e alla biofisica abbiamo inserito i  testi disponibili in italiano e in lingua inglese.

Cliccando sulle copertine si accede alle schede complete dei libri su Amazon, con tutti i dettagli e le recensioni dei lettori. Le edizioni qui riportate sono quelle più aggiornate disponibili.

Fisica biomedica. Corso introduttivo per medicina, scienze biologiche, naturali, farmacia

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  Pregio di questo manuale di Fisica Biomedica, disciplina profondamente  interdisciplinare che spazia entro vastissimi confini, è l’efficacia didattica di questo testo, grazie ad un linguaggio conciso e la decisa schematizzazione degli argomenti che permette una trattazione sufficientemente completa della fisica di un gran numero di problematiche biomediche in un volume pur contenuto. I contenuti della fisica sono molto ben integrati infatti con quelli presi dalla medicina e dalla biologia e i contenuti scelti dagli Autori denotano una loro cultura medico-biologica vasta e profonda, accompagnata da un notevole lavoro di documentazione in campo biomedico, sia in termini di dati, sunteggiati in tabelle e grafici, sia in termini di iconografia…

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Elementi di fisica biomedica

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Questo volume è il risultato di una esperienza di alcuni decenni nell’insegnamento della Fisica in Corsi di indirizzo sanitario. Per conciliare l’esigenza di un corso metodologico e formativo con l’integrazione della Fisica nel curriculum di studi biosanitari (compreso l’ultimo inserito: la sicurezza delle persone e dell’ambiente), si è scelto di alternare capitoli che riportano i concetti fondamentali della Fisica (con qualche sporadica applicazione medico-biologica) con capitoli dedicati interamente alle applicazioni di tali concetti in campo biomedico e con alcuni accenni in campo ambientale. Queste applicazioni sono svolte con l’intento di fornire esempi di una trattazione scientificamente rigorosa, anche se necessariamente ridotta a una forma schematica ed essenziale, di alcuni complessi problemi medici e biologici. Il testo è scritto in lingua inglese!

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Problemi di fisica biomedica

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“Questa raccolta di problemi è stata progettata con lo scopo di permettere al lettore lo sviluppo di una metodologia per la risoluzione dei problemi di Fisica applicata, in particolare in campo biomedico, fornendo al contempo una sintetica presentazione dei concetti fondamentali e delle applicazioni della Fisica. Gli argomenti trattati nei problemi sono per lo più di indirizzo medico-biologico, ma anche riguardanti aspetti di vita quotidiana. Esercitarsi con questo testo può tornare utile a studenti di vari corsi di laurea di indirizzo medico-biologico compresi quelli in Scienze naturali, in Veterinaria e in Farmacia. Il testo è costituito da 5 capitoli: Meccanica (Cinematica, Statica, Dinamica e Meccanica dei. fluidi), Fenomeni termici, Elettricità e Magnetismo, Fenomeni ondulatori, Materia e Radiazione. Ciascuno di essi comprende alcuni problemi esemplificativi risolti in modo dettagliato – con spiegazioni, ragionamenti e commenti sui principi di Fisica impiegati – seguiti da un gran numero di problemi con una descrizione più sommaria della soluzione e infine da ulteriori problemi proposti con brevi suggerimenti per la soluzione e il risultato.” (dalla prefazione dell’autore)

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Fisica applicata alle scienze mediche. Con espansione online

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Questo libro è un testo di fisica pensato per gli studenti dei corsi universitari delle professioni sanitarie, della prevenzione e, più in generale, dell’area bio-medica; un testo valido anche per quegli studenti che provengano da un percorso formativo che non includa la fisica come materia di studio. Per questa ragione, l’esperienza didattica degli autori, che hanno a lungo insegnato fisica sia in aule universitarie sia in scuole secondarie superiori, è un ingrediente fondamentale di questo manuale, ed è utile a evitare le difficoltà più comuni riscontrate dagli studenti. “Fisica applicata alle scienze mediche” è un testo graduale, rigoroso e accessibile, in dialogo costante con la realtà di studio e di tirocinio degli studenti, quindi con ciò che è già parte, o presto lo sarà, del loro bagaglio culturale e professionale. Il libro è caratterizzato da precise scelte didattiche: ogni capitolo si apre con Il quesito su una situazione concreta, che offre lo spunto per affrontare i concetti teorici e al quale viene data risposta al termine del capitolo stesso; la fisica viene spiegata attraverso esempi e applicazioni in ambito medico, sanitario e della prevenzione, che emergono anche graficamente attraverso etichette, presenti lungo il testo e nell’Indice.

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Biofisica e propedeutica biofisica

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Biofisica e Propedeutica Biofisica rappresentano gli aspetti più avanzati e quantitativi dello studio della materia vivente dai suoi elementari costituenti molecolari, i biopolimeri, sino all’uomo, nonché delle sue applicazioni sanitarie e tecnologiche.

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Fisiologia e biofisica delle cellule

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Il testo presenta un “taglio” espositivo diverso dal tradizionale verticalismo con cui viene solitamente impartita la didattica della fisiologia. Non integrativo, secondo il solito programma di partire dall’alto, cioè dalle funzioni dei grandi sistemi ed apparati (la respirazione, la digestione, ecc.), e “scendere verso il basso”, affinando progressivamente l’analisi dei processi fisiologici sino al livello cellulare e molecolare. Non riduzionista, secondo l’idea di partire dal basso, cioè dagli atomi e dalle molecole costituitivi della materia vivente, e “salire verso l’alto” secondo un gradiente di complessità strutturale e funzionale che magari arrivasse fino al cervello ed alla mente dell’uomo. Il proposito è piuttosto quello di partire dal cuore della materia fisiologica, e cioè dal livello delle cellule, che stanno alla base di tutte le strutture e di tutte le funzioni dei viventi, e da lì espandersi in tutte le direzioni.

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Fisica medica, statistica, informatica

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Questo volume fornisce gli elementi di base della Fisica Medica, della Statistica Descrittica e dell’Informatica a chi, in ambito lavorativo, ha l’esigenza di utilizzare questi preziosi strumenti per svolgere i propri compiti o per meglio organizzarli. Può essere di ausilio non solo agli studenti dei diplomi universitari ma anche a tutti coloro che desiderino accostarsi a queste discipline senza possedere una conoscenza approfondita della fisica, della ricerca biomedica e dei concetti numerici.

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La fisica della vita. La nuova scienza della biologia quantistica

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Nessuno finora è riuscito a creare la vita. A tutt’oggi, pur con tutte le dichiarazioni roboanti della “biologia sintetica”, l’unico modo per “costruire” la vita è sempre e solo la vita. È evidente che ci sfugge ancora un ingrediente, qualcosa che spieghi la complessità del fenomeno vitale. Tuttavia, sulla base di recentissimi esperimenti, rigorosi e ripetibili, stiamo forse cominciando a capire cosa succede laggiù, nel profondo delle cellule viventi, e ci stiamo finalmente avviando a capire fenomeni che per secoli erano parsi inspiegabili, proprio attingendo al bizzarro e controintuitivo mondo dei quanti. L’incredibile forza della fotosintesi, ad esempio, sembra dovere la sua inarrivabile efficienza al fatto che a un certo punto del processo le particelle subatomiche coinvolte si trovano contemporaneamente in due punti distinti grazie ai fenomeni quantistici…

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Nuovi orizzonti in medicina. La teoria dei biofotoni

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“Come è ben delineato fin dalle prime pagine del libro, oggi nel mondo della medicina e della biologia si scontrano due tendenze. La prima, oggi ancora maggioritaria, cerca di ricostruire il funzionamento della materia vivente dalle proprietà locali delle singole molecole. Una data caratteristica fisiologica (ad esempio, una certa malattia) appare o scompare come conseguenza della presenza o dell’assenza di una data molecola in un dato sito. Di qui i grandiosi programmi di ingegneria genetica, di qui la farmacologia fondata sui progressi della biochimica. […] La seconda tendenza, oggi ancora minoritaria, anche se in progresso, si concentra invece sulla considerazione delle proprietà collettive della materia vivente. […] Questa seconda tendenza mette perciò al centro della biologia il problema della cooperatività dei componenti elementari, che in realtà si trovano integrati in strutture coerenti…”

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Molecular and Cellular Biophysics

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Molecular and Cellular Biophysics provides advanced undergraduate and graduate students with a foundation in the basic concepts of biophysics. Students who have taken physical chemistry and calculus courses will find this book an accessible and valuable aid in learning how these concepts can be used in biological research. The text provides a rigorous treatment of the fundamental theories in biophysics and illustrates their application with examples. Conformational transitions of proteins are studied first using thermodynamics, and subsequently with kinetics. Allosteric theory is developed as the synthesis of conformational transitions and association reactions. Basic ideas of thermodynamics and kinetics are applied to topics such as protein folding, enzyme catalysis and ion channel permeation. These concepts are then used as the building blocks in a treatment of membrane excitability. Through these examples, students will gain an understanding of the general importance and broad applicability of biophysical principles to biological problems.

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Concepts of Medical Physics

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This book is comprehensive, highly accessible coverage of the principle of physics related to medical discipline. This book provides a practical, learner-centred introduction for anyone new to medical physics. The text is also accompanied by clear line drawings and images to explain the underlying principles more easily.

The Essential Physics of Medical Imaging

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In questo fondamentale manuale vengono fornite le più importanti informazioni aggiornate su imaging medico e protezione dalle radiazioni . Il libro è ideale per i professionisti di imaging medicale e gli studenti in fisica medica e ingegneria biomedica. Per agevolare la comprensione dei concetti e lo studio delle varie tematiche presenti il testo è arricchito da grafici a colori, tabelle, immagini e illustrazioni. Nel testo vengono spiegati in maniera esaustiva la produzione e le interazioni delle radiazioni ionizzanti utilizzate nell’imaging medico  (radiografia, mammografia, fluoroscopia, tomografia computerizzata e medicina nucleare).  Nel testo vengono affrontati moltissimi argomenti tra cui la qualità dell’immagine e l’informatica medica, l’imaging nucleare, inclusa la natura e la produzione di radioattività, la dosimetria interna e il rilevamento e la misurazione delle radiazioni.  Il libro è scritto in inglese.

Uno dei campi di studio più affascinanti correlati alla biofisica è quello che si occupa dello studio e della comprensione del sistema nervoso umano e che analizza la conduzione dello stimolo nervoso attraverso le membrane.

L’apporto dei fisici è ben visibile nella correlazione da loro stabilita e nel paragone tra la rete nervosa umana e le reti logiche. Ma i biofisici analizzano anche le fonti da cui ha origine l’informazione che viene poi trasmessa, come l’occhio e l’orecchio umani, nonché la contrazione muscolare, la meccanica che origina la ventilazione polmonare. Insomma i biofisici studiano i tanti meccanismi biologici presenti nel corpo umano al fine di poterne controllare il funzionamento utilizzando la tecnologia e soprattutto, in futuro, le ultime scoperte nel campo  della nanotecnologia.