La virofísica es una rama de la biofísica en la que se aplican los conceptos teóricos y las técnicas experimentales de la física para estudiar la mecánica y la dinámica que impulsan las interacciones entre los viriones y las células. [1] [2] [3]
La investigación en virofísica suele centrarse en resolver la estructura física y las propiedades estructurales de los virus, la dinámica de su ensamblaje y desmontaje, la cinética de su población durante el curso de una infección y la aparición y evolución de diversas cepas. [1] [2] [3] El objetivo común de estos esfuerzos es establecer un conjunto de modelos (expresiones o leyes) que describan cuantitativamente los detalles de todos los procesos involucrados en las infecciones virales con poder predictivo confiable. Tener tal conocimiento cuantitativo de los virus no sólo racionalizaría el desarrollo de estrategias para prevenir, guiar o controlar el curso de las infecciones virales, sino que también podría usarse para explotar los procesos virales y ponerlos a trabajar en áreas como las nanociencias, los materiales, y biotecnologías.
Tradicionalmente, la experimentación in vivo e in vitro ha sido la única forma de estudiar las infecciones virales. Este enfoque para obtener conocimiento basado únicamente en observaciones experimentales se basa en suposiciones de sentido común (por ejemplo, un mayor recuento de virus significa un virus más apto). Estas suposiciones a menudo no se prueban debido a las dificultades para controlar los componentes individuales de estos sistemas complejos sin afectar a los demás. Sin embargo, el uso de modelos matemáticos y simulaciones por computadora para describir tales sistemas hace posible deconstruir un sistema experimental en componentes individuales y determinar cómo se combinan las piezas para crear la infección que observamos.
La virofísica tiene grandes superposiciones con otros campos. Por ejemplo, el modelado de la dinámica de las enfermedades infecciosas es un tema de investigación popular en matemáticas, especialmente en matemáticas aplicadas o biología matemática . Si bien la mayoría de los esfuerzos de modelización en matemáticas se han centrado en dilucidar la dinámica de propagación de enfermedades infecciosas a escala epidemiológica (persona a persona), también se están realizando trabajos importantes a escala celular (célula a célula). La virofísica se centra casi exclusivamente en la escala unicelular o multicelular, utilizando modelos físicos para resolver la dinámica temporal y espacial de la infección viral propagada dentro de un cultivo celular (in vitro), un órgano (ex vivo o in vivo) o un sistema completo. huésped (in vivo).