Studienanleitung für alle Studiengänge - Fachbereich Physik der ...

5. Diplomstudiengang Biophysik
5.1 Was ist Biophysik?
Seit dem Wintersemester 2002/2003 können Studierende an der TU Kaiserslautern den Diplomstudiengang
„Biophysik“ belegen. Es handelt sich um ein interdisziplinäres Studium, das von den Fachbereichen Physik, Biologie
und Chemie gemeinsam angeboten wird.
Die Biophysik ist eine fächerübergreifende Wissenschaft, die sich mit der Anwendung physikalischer und
physikalisch-chemischer Methoden zur Erforschung elementarer und komplexer Lebensvorgänge befasst. Die
Biophysik bedient sich dabei der modernsten Verfahren der experimentellen und theoretischen Physik,
insbesondere aus den Bereichen Laserphysik und moderne Optik, Material- und Oberflächenwissenschaften,
Mikrosystem- und Nanotechnologie, sowie Elektrophysiologie und Elektrochemie, im Bedarfsfalle unterstützt durch
biochemische oder molekularbiologische Methoden. Der Bogen der aktuellen Themen, die im Rahmen der Biophysik
bearbeitet werden, ist dabei weit gespannt. Hierzu gehören die Untersuchung von Transportvorgängen durch
Zellmembranen, die zeitaufgelöste Messung von biochemischen Elementarprozessen, die Charakterisierung
molekularer Motoren, die Untersuchung der Informationsverarbeitung im Nervensystem oder die Entwicklung von
Chiptechnologien für die Genom- und Proteomanalytik, um nur einige wenige Beispiele zu nennen. Anwendungen
liegen z.B. bei der Entwicklung neuer Untersuchungsmethoden für die Biologie, Pharmazie und Medizin, neuer
Biowerkstoffe oder Biosensoren. Entsprechend werden Biophysiker auch überall dort in der Industrie gebraucht, wo
sowohl physikalisch-technisches als auch biologisches Know-how zur Problemlösung benötigt wird, also
beispielsweise in vielen Bereichen der Pharma- und Medizintechnik-Industrie oder in den Biotechnologie-Firmen.
Die interdisziplinären Fragestellungen der Biophysik werden mit häufig völlig neuen Ansätzen untersucht, die nur in
enger Zusammenarbeit mit Gruppen aus den Bereichen Physik, Biologie, Chemie und Biochemie gelöst werden
können. Das primäre Ziel des Studienganges ist deshalb die theoretische und praktische Ausbildung von
Studierenden, um Konzepte und Methoden der physikalischen Wissenschaften zur Lösung biologischer
Fragestellungen anwenden zu können. Dafür werden von Anfang an gleichwertige Grundlagen der Biologie, Chemie
und Physik vermittelt. Daneben werden auch die Bereiche Mathematik und Informatik in ihren Grundlagen in das
Studium einbezogen. Im Hauptstudium können die Studierenden wählen, ob sie den Schwerpunkt auf die Biologie,
Chemie oder Physik legen möchten. Auch innerhalb der Schwerpunkte existieren verschiedene Wahlmöglichkeiten,
so dass jeder sein Studium individuell gestalten kann. Bei erfolgreichem Studienabschluss wird der akademische
Grad „Dipl.-Biophys.“ (Diplom-Biophysiker/in) erworben. Das Studium wird mit studienbegleitenden Prüfungen
durchgeführt, die über ein Kreditpunkte-System bewertet werden, so dass ein einfacher Wechsel ins Ausland
ermöglicht wird. Ebenso wurde darauf Wert gelegt, dass eine Querdurchlässigkeit in und aus den klassischen
naturwissenschaftlichen Studiengängen gegeben ist. Für die Forschungstätigkeit während des Studiums und danach
stehen den jungen Wissenschaftler/innen neben den biophysikalisch arbeitenden Gruppen der drei direkt
beteiligten Fachbereiche auch die Ingenieurwissenschaften und die Informatik offen, in denen ebenfalls an
biologisch orientierten Fragestellungen gearbeitet wird. Die Forschung kann somit mehr naturwissenschaftlich oder
mehr technisch orientiert durchgeführt werden.
Typische Forschungsgebiete, die innerhalb der Biophysik bearbeitet werden können, sind z. B.:
Biosensorik:
Biokompatible Materialien:
Zellsensoren, Mikrosysteme für die Bioanalytik,
bioelektronische Bauelemente
Neuroimplantate, Dentalwerkstoffe, Medizinwerkstoffe
Biospektroskopie, Biophotonik: Zeitaufgelöste Untersuchungen von Elementarprozessen, Ultrakurzzeit-
Laserspektroskopie, Mössbauer-Spektroskopie, Elektronenspinresonanz-
Spektroskopie, Mehrphotonenmikroskopie, Lasereinsatz in der Molekularbiologie,
Laser in der Medizin
Molekulare Biophysik:
Struktur und Dynamik von Proteinen, komplexe molekulare Maschinen, DNA-Chips
für Screening-Verfahren, funktionelle Genomanalyse
Biophysik
biologischer Materialien:
Zellmembranen, intrazelluläre Netzwerke, Kontrolle komplexer zelluläre Prozesse
(z. B. Einfluss von Ca + und H + auf neuronale Aktivitäten), Neuronen-Gliazellen-
Wechselwirkung, Transmembrane-Transport-Proteine, Aktivitätsanalyse von
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