Dele:
7 Anvendelser av biologi i medisin
den Anvendelser av biologi i medisin er alle de praktiske verktøyene som tilbys av biomedisin i laboratoriediagnostikk, i sykepleie og i ethvert annet område relatert til helse.
Medisinsk biologi tilbyr et bredt spekter av teknologiske og vitenskapelige tilnærminger, som kan variere fra in vitro diagnostikk til genterapi. Denne disiplinen av biologi gjelder ulike prinsipper som styrer naturvitenskapene i medisinsk praksis.
For dette utfører spesialistene undersøkelser av de forskjellige fysiopatologiske prosessene, idet man tar hensyn til de molekylære interaksjonene til organismens integrerte funksjon.
Dermed tilbyr biomedisin nye alternativer i forhold til dannelsen av narkotika, med lavere giftige nivåer. Det bidrar også til tidlig diagnostisering av sykdommer og deres behandling.
Applikasjonseksempler på biologi i medisin
Selektiv terapi for astma
Tidligere ble det antatt at SRS-A (en sakte reagerende substans av anafylaksi) spilte en viktig rolle i astma, en tilstand som påvirker mennesker.
Senere undersøkelser funnet at dette stoff er en blanding av leukotrien C4 (LTC4), leukotrien E4 (LTE4) og leukotrien D4 (LTD4). Disse resultatene åpnet dørene for nye selektive behandlinger for astma.
Arbeidene var rettet mot å identifisere et molekyl som spesifikt blokkerer virkningen av LTD4 i lungene, og dermed forhindre innsnevring av luftveiene.
Som et resultat ble stoffer som inneholder leukotrien modifikatorer utarbeidet, slik at de kan brukes i astmapreparasjoner.
Selektivitet og antiinflammatoriske stoffer
Ikke-steroide antiinflammatoriske stoffer (NSAIDs) har lenge vært brukt i behandling av leddgikt. Hovedårsaken er dens høye effektivitet som blokkerer effektene av arakidonsyre, lokalisert i enzymet cyclooxygenase (COX).
Men når effekten av COX blir hemmet, forhindrer den også sin funksjon som en gastrointestinal beskytter. Nylige studier indikerer at cyklooksygenase dannes av en familie av enzymer, hvor 2 av dets medlemmer har svært liknende egenskaper: CO-1 og COX-2.
COX-1 har en gastroprotective effekt, ved å hemme dette enzymet, blir beskyttelsen av tarmkanalen tapt. Det grunnleggende kravet til det nye stoffet ville være å selektivt hemme COX-2, for å oppnå varigheten av begge funksjonene: beskyttende og antiinflammatorisk.
Spesialistene klarte å isolere et molekyl som selektivt angriper COX-2, slik at det nye stoffet gir begge fordelene; en anti-inflammatorisk som ikke forårsaker lesjoner på gastrointestinal nivå.
Alternative metoder i administrasjon av medisiner
Tradisjonelle metoder ved administrering av piller, sirup eller injeksjoner krever at kjemikaliet kommer inn i blodet, for å bli spredt over hele kroppen.
Problemet oppstår når bivirkninger forekommer i vev eller organer som legemidlet ikke var ment for, med den forverrende omstendigheten at disse symptomene kunne oppstå før det ønskede terapeutiske nivå oppnås..
Ved tradisjonell behandling av en svulst i hjernen må stoffet ha en konsentrasjon mye høyere enn vanlig, på grunn av blod-hjernebarrierer. Som følge av disse dosene kan bivirkningene være svært giftige.
For å oppnå bedre resultater har forskere utviklet et biomateriale som består av en polymer enhet. Dette er biokompatibelt og oppløses sakte frigjøre stoffet. I tilfelle av hjernesvulsten fjernes svulsten og polymerskiver settes inn, som dannes av et kjemoterapeutisk legemiddel..
Doseringen vil således være akkurat det som kreves og vil bli frigjort i det berørte organet, noe som betydelig reduserer de mulige bivirkninger i andre systemer i organismen.
Proteinhydrogeler for å forbedre effekten av stamcelleinjeksjonsbehandling
I stamcellebasert terapi er det viktig at mengden gitt til pasienten er klinisk tilstrekkelig. I tillegg er det nødvendig å opprettholde levedyktigheten på stedet.
Den minst invasive måten å forsyne stamceller er direkte injeksjon. Dette alternativet tilbyr imidlertid bare 5% celle-levedyktighet.
For å møte kliniske behov har spesialister utviklet et system for tynning og selvhelbredelse som omfatter to proteiner som selvmonterer til hydrogeler.
Når dette hydrogelanleggssystemet administreres sammen med terapeutiske celler, forventes det å forbedre celle-levedyktighet i de stedene hvor vevsekemi forekommer.
Det brukes også i tilfelle av en perifer arteriell sykdom, hvor det er prioritet å opprettholde levedyktigheten til cellene som tillater blodstrøm i underekstremiteter
Sink å angripe insulinproducerende celler
Insulininjeksjon fungerer ved å kontrollere symptomene på diabetes. Forskerne foreslår å handle direkte på beta-cellene i bukspyttkjertelen som genererer insulin. Nøkkelen kan være affiniteten til disse cellene for sink.
Betacellene akkumulerer sink ca. 1000 ganger mer enn resten av cellene som danner det omkringliggende vevet. Denne egenskapen utnytter seg for å kunne identifisere dem og selektivt anvende medisiner som fremmer regenerering.
For dette forbød forskerne et sink chelaterende middel til et legemiddel som regenererer betaceller. Resultatet indikerer at stoffet også ble fikset i beta-cellene, forårsaker multiplikasjon.
I en test utført på rotter regenererte beta-celler ca. 250% mer enn andre celler.
NGAL som en prediktor for akutt nyreskade
Lipokalin assosiert med nøytrofil gelatinase, kjent av akronymet NGAL, er et protein som brukes som biomarkør. Funksjonen er å oppdage akutt nyreskade hos personer med seglceller. I denne typen pasienter forutslo serummåling muligens sykdommenes begynnelse.
Nyresykdommer, som økt kreatinin og urea, er en av komplikasjonene i seglcelle sykdom. Forskning forbinder NGAL med nefropati hos de pasientene som har type 2 diabetes.
Dette gjør NGAL til et følsomt og viktig verktøy i det kliniske feltet, på grunn av den lave kostnader, enkel tilgang og tilgjengelighet.
I tillegg er det en sensitiv biomarkør som bidrar til tidlig deteksjon, med et meget bredt spekter for rutinemessig evaluering under styring av seglcelle sykdom.
Vitamin D, vekstinhibitor av mycobacterium tuberkulose
Tuberkulose er hovedsakelig en lungesykdom forbundet med Mycobacterium tuberculosis. Forløpet av sykdommen vil avhenge av immunsystemets respons, hvis effektivitet påvirkes av eksterne og interne faktorer, som for eksempel genetikk.
Innenfor de eksterne faktorene er pasientens fysiologiske og næringsstatus. Studier indikerer at vitamin D-mangel kan være direkte relatert til forverringen i reguleringen av immunsystemet.
På denne måten vil de immunmodulerende virkningene av nevnte system bli påvirket M. tuberculosis. Den økte muligheten for å trekke tuberkulose kan være relatert til lav vitamin D-nivå.
Klinisk relevans indikerer at vitamin D3-indusert antituberkulosebehandling kan virke som et supplement til behandling av tuberkulose
referanser
- Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Serumnivåer av nøytrofilt gelatinase-assosiert lipokalin (NGAL) som prediktor for akutt nyreskade i sykefellefag. J Biomedical. Gjenopprettet fra jbiomeds.com
- Campbell, A K. (1988) Chemiluminescence. Prinsipper og anvendelser i biologi og medisin. ETDE Web. Gjenopprettet fra osti.gov.
- Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Anvendelser av utviklingsbiologi til medisin og dyr landbruk. Gjenopprettet fra ncbi.nlm.nih.go
- Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). Protein-Engineered Hydrogels for forbedret effektivitet av stamcelle-basert injeksjonsterapi i en murin modell for Perifer Arterial Disease Stanford University. Hentet fra chemh.stanford.edu.
- Nathan Collins (2018). Forskere bruker sink til å målrette insulinproducerende celler med regenerativ medisin. Stanford University. Hentet fra chemh.stanford.edu.
- Nasjonalt senter for bioteknologisk informasjon (NCBI) (2003). Utover den molekylære grensen: Utfordringer for kjemi og kjemisk ingeniørfag. Hentet fra: ncbi.nlm.nih.gov
- Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-En Immunmodulator og Vekst Inhibitor av Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Journal of Molecular Biology and Biotechnology. Gjenopprettet fra imedpub.com.