ウイルス物理学

ウイルス物理学は生物物理学の一分野であり、物理学の理論的概念と実験技術を応用して、ウイルス粒子と細胞との相互作用を駆動する力学とダイナミクスを研究する。^{[1] [2] [3]}

ウイルス物理学の研究は、通常、ウイルスの物理的構造と構造特性、ウイルスの組み立てと分解のダイナミクス、感染過程におけるウイルスの個体群動態、さまざまな株の出現と進化を解明することに焦点を当てています。^{[1] [2] [3]}これらの取り組みの共通の目的は、ウイルス感染に関与するすべてのプロセスの詳細を信頼性の高い予測力で定量的に記述する一連のモデル（式または法則）を確立することです。ウイルスをこのように定量的に理解することで、ウイルス感染の進行を防止、誘導、または制御するための戦略の開発が合理化されるだけでなく、ウイルスのプロセスを利用して、ナノサイエンス、材料、バイオテクノロジーなどの分野でウイルスを活用することもできます。

従来、ウイルス感染を研究するには、生体内および試験管内での実験が唯一の方法でした。実験観察のみに基づいて知識を導き出すこのアプローチは、常識的な仮定に依存しています (例: ウイルス数が多いほどウイルスの適応度が高い)。これらの仮定は、複雑なシステムの個々のコンポーネントを他のコンポーネントに影響を与えずに制御することが難しいため、テストされないことがよくあります。しかし、数学モデルとコンピューター シミュレーションを使用してこのようなシステムを記述すると、実験システムを個々のコンポーネントに分解し、それらの部分がどのように組み合わさって観察される感染が発生するかを判断することができます。

ウイルス物理学は他の分野と大きく重複しています。たとえば、感染症のダイナミクスのモデル化は数学、特に応用数学や数理生物学で人気の研究テーマです。数学のモデリングの取り組みのほとんどは、疫学的規模（人から人）での感染症の拡散のダイナミクスの解明に焦点を当てていますが、細胞規模（細胞から細胞）での重要な研究も行われています。ウイルス物理学は、単一細胞または多細胞規模にほぼ専ら焦点を当てており、物理モデルを利用して、細胞培養（in vitro）、臓器（ex vivo または in vivo）、または宿主全体（in vivo）内でのウイルス感染の拡散の時間的および空間的ダイナミクスを解明しています。

• ウイルス物理学 2015
• 第2回ウイルスダイナミクスワークショップ