Física Biológica

Conhecimentos de Base Recomendados

Não aplicável.

Métodos de Ensino

Aulas teóricas: Ensino expositivo com referências constantes aos sistemas biológicos cuja descrição se enquadra nos tópicos apresentados. Encoraja-se a discussão de outros tópicos relevantes à disciplina e que sejam alvo de investigação activa na comunidade.
Aulas práticas: Resolução de exercícios, discussão e apresentação pelos alunos de artigos relevantes. Fomenta-se nos alunos o espírito de investigação, a capacidade de trabalhar em equipa e o desenvolvimento de um modelo teórico que descreva fenómenos biológicos.

Resultados de Aprendizagem

Conhecer o "state of the art" da Física Biológica.
- Preparar o aluno para a investigação em física biológica: fomentar o espírito de investigação e a capacidade de trabalhar em equipa
- Preparar o aluno para analisar matematicamente sistemas biológicos de uma forma qualitativa e quantitativa.

Estágio(s)

Não

Programa

Ruído em sistemas biológicos:
- Descrição de sistemas de regulação genética
- Processos de Markov, equação mestra
- Processos estocásticos, equação de Langevin, aplicações
Quimiotaxis:
- Escoamentos a baixo número de Reynolds
- Movimentos "Swim and tumble" característicos de bactérias
- Estratégias usadas por bactérias se deslocar
- Advecção em oposição a difusão, difusão não linear na célula
Dinâmica de tecidos vivos:
- Elasticidade não linear: Materiais elásticos de Cauchy e de Green. Hiperelasticidade.
Tensões residuais em sistemas biológicos. Elasticidade do material na presença de fibras.
- Materiais viscoelásticos: Modelos microscópicos de viscoelasticidade. Relações
constitutivas de materiais viscoelásticos (versão "upper-convective" do modelo de
Maxwell, modelo geral de viscoelsticidade linear). Dinâmica de materiais
viscoelásticos*. Aplicações à biologia.

Docente(s) responsável(eis)

Rui Davide Martins Travasso

Métodos de Avaliação

Avaliação
Exame: 100.0%

Bibliografia

R.W. Ogden, Nonlinear elastic deformations, Dover (1997).
R.G. Larson, The structure and rheology of complex fluids, Oxford University Press (1999).
M. Eisenbach et al, Chemotaxis, Imperial College Press (2004).
N.G. van Kampen, Stochastic processes in physics and chemistry, North-Holland (1981).