Biyofizik

Biyofizik, Temel Tıp Bilimlerinin en zor ve karmaşık alanlarından biridir. Hem Fizik hem de Biyoloji alanlarına ait temel bilgilerin ancak iyi seviyede bilinmesiyle Biyofizik konuları anlaşılabilir. Üniversitelerde öğrenciler için de oldukça kaotik olan Biyofizik, dersten önce yapılan iyi literatür taramasıyla konular daha anlaşılır hale gelmektedir. Bu açıdan kitabın temel amacı, tüm lisans ve lisansüstü öğrencilerine Biyofizik açısından temel bir kaynak olmaktır.

Biyofiziğe giriş konusuyla başlayan ve sonrasında Biyofizik genel tarihiyle devam eden kitap bölümleri, temel Fizik nicelikleri olan basınç ve kuvvet üzerinden biyolojik sistemlerin tanımlandığı bölümlere kadar devam etmiştir. Özellikle, biyolojik canlıların elektriğine dair detaylı bilgilerin yer aldığı bu kitapta, elektromanyetizmaya geçiş yapılarak çok küçük parçacıklara ait Fizik açısından tanımlamalar da yapılarak tanı/tedavideki kullanımları tartışılmıştır. Manyetik rezonans görüntüleme, ultrasonografi ve bilgisayarlı tomografi gibi seçkin görüntüleme yöntemlerinin temel Fizik ilkeleri cinsinden anlatıldığı bölümlere ek olarak vücudun; beyin, kalp ve iskelet kası gibi özellikli dokularından yapılan EEG, EKG ve EMG elektriksel ölçüm yöntemleri de tartışılmıştır. Her bölümün sonunda bir özet ve kaynakça eklenmiştir. Bölüm sonlarında, uygun olması halinde, “Klinik Yaklaşım” başlığı altında ilgili konunun klinikteki yeri ele alınmıştır.

Hazırlanan bölümlerin en önemli özelliği yalın bir Türkçe ile ifade edilmesidir. Çok yoğun çabaya rağmen yine anlaşılmayan yerlerin olma ihtimali vardır. Bu doğrultuda, eksik kalan veya anlaşılması karmaşık olan yerlerde diğer iyi eserlere başvurmanız gerekebilir. Yalın Türkçe çabasının yanı sıra, tüm bölümler yoğun şekil kullanımıyla desteklenmiştir.

Şekil yoğunluklu anlatım, kitabın en önemli özellikleri arasındadır. Şekiller temelde üç kaynaktan elde edilmiştir. Birincisi biorender.com adresinin Premium ücretli hesabı kullanılarak Tıp Fakültesi öğrencisi Sayın Feyza Şule Aslan’ın hazırladığı şekillerdir. Premium hesaptan hazırlanmış olsa da, biorender.com uygulamasından çizilen tüm şekillerin yasal hakları Biorender uygulaması sahiplerine aittir. İkincisi ise, wikipedia.org adresinde yer alan ücretsiz olarak kullanıma açık olan şekiller tercih edilmiştir. Son kaynak ise Biyofizik alanının en önemli konularından “İyon kanalları” başlığının akla ilk gelen profesörü olan Prof. Bertil Hille’in e-posta üzerinden kullanımına izin verdiği şekilleridir. Feyza Hanımın çizdiği figürlerin oluşturulmasında, ilgili bölümdeki konunun çevresinde yer alan bilimsel kitap, orijinal araştırma, derleme makalesi veya bilimsel internet sayfası gibi kaynaklar referans alındı. İkinci kaynak olan Wikipedia web-sayfası ise özellikle tarihi isimlerin fotoğrafı için bizlere referans olmuştur. Sayın Profesör Bertil Hille’in destek olduğu iyon kanalları bahsindeki şekiller ise, çizimi ve dizaynı günlere mal olacakken bize çok büyük bir kolaylık sağlamıştır. 

Birinci bölüm olan “Biyofizik nedir? Biyofiziksel temel kavramlar” konusunda Biophysics Journal dergisinde yer alan makalelerin yanı sıra, literatür taranarak temel kavramların ve Biyofizik alt konularının bilgisi kaydedildi. İkinci bölümde “Biyofiziğin tarihçesi ve en iyi biyofizikçiler” konusu işlendi. Burada yine ansiklopedik bilgilerin sunulması gerekiyordu. Bu açıdan başta The Stanford Encyclopedia of Philosophy isimli ansiklopedik kaynağı olmak üzere, JAMA gibi dergilerde yayınlanmış eserlerden Biyofizik alanının oluşumuna katkı sağlamış önemli araştırmacıların bilgileri edinildi. Üçüncü bölümde ise “Biyosistemlere biyofiziksel yaklaşım” başlıklı konular değerlendirildi ve büyük ölçüde sayın Prof. Reinhard Lipowsky’nin de izniyle onun eserlerindeki konulardan ve şekillerden ilham alındı. Bölüm 4’e gelindiğinde, “Atomik yapı: etkileşimler ve biyofiziksel kuvvetler” konusunda da basit bir anlatım hedeflendi ve literatürün yanı sıra özellikle Khan Academy adlı kuruluşun basit anlatımından ve resimlerinden faydalanıldı. Bölüm 5 olan “Biyofizikte akışkanlar ve gazlar” konusunda önce temel Fizik parametreleri basit bir dille anlatıldı, sonrasında da uluslararası Fizyoloji ve Biyofizik kitaplarından faydalanıldı. “Elektromanyetizmanın fiziksel temelleri” konusu Bölüm 6’yı oluşturdu ve temel radyofizik literatür taraması bu bölümü anlatmaya yardımcı oldu. Yedinci bölümde “Elektromanyetizmanın hücreye biyofiziksel etkisi” konusu ele alındı. Burada, radyasyon ışınlarının kanserli dokulara uygulandığı klinik makaleler referans alınarak anlatıldı ve tedavisi temsili resimlerle ele alındı. Bölüm 8 olan “Temel görüntüleme yöntemlerinin biyofiziği” konusu ışınların kullanımıyla elde edilen görüntülerin bilgisayardaki grafik yorumunu belirledi ve alandaki Computered Tomography: Physical Principles gibi önemli kitaplardan faydalanıldı.

Bölüm 9’da “Membran biyofiziği” konusu anlatıldı ve özellikle Tang ve ark.’nın kaleme aldığı “Soft materials as biological and artificial membranes” makalenin şekillerinden ve metninden ilham alındı. “Aksiyon Potansiyeli” konusu 10. Bölüm olarak yazıldı ve geniş bir literatür taraması ile hazırlandı. Bölüm 11 olan “İyon Kanalları” konusu ise başta Prof. Bertil Hille’in makaleleri olmak üzere uygun literatüre bağlı olarak yazıldı.  Bölüm 12, “Kasların Biyoelektriği” olarak seçildi ve hazırlanmasında literatür taramasının yanı sıra özellikle düz kasların kasılmasını anlatan basicphysiology.com web sayfasından faydalanıldı. Bölüm 13’teki “Elektrik akımlarına biyofiziksel yaklaşım” konusu ise, hem Fizik hem de temel Tıp alanı araştırma ve derleme makalelerinden yararlanarak şekillerinden de esinlenerek hazırlandı. “Biyomekanik” konusu Bölüm 14’tü ve hazırlanmasında ağırlıklı olarak Prof. Duane Knudson’un Fundamental of Biomechanics adlı kitabı ve Prof. Susan J. Hall’un Basic Biomechanics isimli eserden faydalanıldı.

Bölüm 15’te “Duyu Biyofiziği” konusuna geçiş yapıldı, genel itibariyle uygun güncel literatüre bağlı kalınarak anlatıldı. “Görme Biyofiziği” konusunun anlatıldığı Bölüm 16’da büyük ölçüde sayın Prof. David R. Miller’ın da izniyle The Physics of Vision adlı eserinden faydalanılarak kaleme alındı, oradaki şekillerden ilham alındı.  Bölüm 17, “İşitme Biyofiziği” olarak belirlendi ve güncel literatürde yer alan metin/figürler harmanlanarak hazırlandı. Bölüm 18 olan “Beynin elektriksel aktivitesi”, temel olarak Frontiers yayınevinin Young Minds adlı serisinden faydalanılarak hazırlanırken diğer konu ilişkili literatürden de faydalanılarak yazıldı. “Kalbin biyoelektriği” konusu Bölüm 19’dur, Prof. Galen S. Wagner’in Cardiac Electrical Activity adlı kitabının temelini oluşturmasıyla hazırlanan bölümde diğer güçlü araştırma ve derleme makalelerinden de faydalanıldı. Bölüm 20 olan “Dolaşım Biyofiziği”; Fizik, mühendislik ve Tıp alanlarındaki kitap ve makalelerden yararlanılarak yazılması açısından oldukça kıymetliydi. Bu eserlerin önemlisi, Dr. Susan Whittemore’un yazdığı The Circulatory System kitabıydı. Bölüm 21’de ise “Solunum Biyofiziği” konusu anlatıldı ve Springer yayınevinde yayınlanan Prof. I.P. Herman’a ait Fluid Pressure, Fluid Flow in the Body, and Motion in Fluids adlı eser konu anlatımının temelini oluşturdu.  Son konu olan “EEG, EMG ve EKG” gibi elektriksel aktivite ölçüm cihazlarının temel mekanizmasının anlatımında Prof. Paul Nunez ve Ramesh Srinivasan’in yazdığı Electrical Fields of the Brain adlı eserin yanı sıra, Prof. F. Kusumoto’nun kaleme aldığı ECG Interpretation: From Pathophysiology to Clinical Application kitabından faydalanıldı.

Kitabın İçindekiler ve Dizin kısımlarında, kitapta yer alan denklemlerin kitap formatına uygun hazırlanmasında Tıp Fakültesi öğrencileri Betül Rana Çelik ve Habibe Eyvazova yardımcı oldu. Kitabın şekillerine ait formatı oluşturmada Sayın Hakkı Çakır öncülük etti. Kitabın sayfa dizaynını, içerik düzenini ve kapağını belirlemede Sayın Erol Biroğlu her zaman destek oldu.

Kitabın kapağında yer alan şekil, bir hücrenin sahip olduğu biyosistemdir. Bu biyosistemi oluşturan birimleri, Biorender uygulamasından tek tek yerine ekleyerek çizen Feyza Şule Aslan kitap kapağının belirlenmesinde başrol oynadı. Tüm kitapta 196 tane şekil bulunmaktadır. Bu şekillerin 173 tanesi yine Biorender uygulaması üzerinden Feyza Şule Aslan tarafından hazırlandı. Geri kalan 23 şeklin; 13 tanesi Wikipedia’dan, 10 tanesi ise sayın Prof. Bertil Hille’in yazılı izniyle makalelerinden alındı ve kitaba eklendi.

Son olarak, bu kitap her ne kadar büyük bir özveriyle hazırlanmış olsa da eksik kalan, anlam karmaşıklığına yol açan veya yazım hataları olan yerler barındırabilir. Bu olası hataların kitabın bir sonraki baskısında düzeltileceğini şimdiden temin ederiz. Biyofizik alanında aktif veya emekli olan çok tecrübeli ve alana damga vurmuş değerli hocalarımın gelecekte hazırlayacakları kitaplar, muhtemelen şu anki eserden daha iyi olacaktır. Tekrar ifade etmek gerekirse, bu eserin temel amacı Tıp, Diş Hekimliği, Eczacılık, Fizik Tedavi-Rehabilitasyon ve meslek yüksekokulunda yer alan bölümlerde okuyan lisans öğrencilerine ve Biyofizik alanında yüksek lisans/doktora yapan lisansüstü öğrencilerine bir kaynak oluşturmaktır.