7 приложений биологии в медицине



приложения биологии в медицине все эти практические инструменты, предлагаемые биомедициной в лабораторной диагностике, в медицинской помощи и в любой другой области, связанной со здоровьем.

Медицинская биология предлагает широкий спектр технологических и научных подходов, которые могут варьироваться от диагностики in vitro до генной терапии. Эта дисциплина биологии применяет множество принципов, которые регулируют естественные науки в медицинской практике.

Для этого специалисты проводят исследования различных физиопатологических процессов, с учетом молекулярных взаимодействий и целостного функционирования организма..

Таким образом, биомедицина предлагает новые альтернативы в отношении создания лекарств с более низким уровнем токсичности. Это также способствует ранней диагностике заболеваний и их лечению..

Примеры применения биологии в медицине

Селективная терапия при астме

Ранее считалось, что SRS-A (медленно реагирующее вещество анафилаксии) играет важную роль в астме, состоянии, которое поражает человека.

Последующие исследования показали, что это вещество представляет собой смесь лейкотриена С4 (LTC4), лейкотриена Е4 (LTE4) и лейкотриена D4 (LTD4). Эти результаты открыли двери для новых селективных методов лечения астмы.

Работы были направлены на выявление молекулы, которая специфически блокирует действие LTD4 в легких, тем самым предотвращая сужение дыхательных путей.

В результате были разработаны лекарственные средства, содержащие модификаторы лейкотриена, чтобы их можно было использовать в терапии астмы..

Селективность и противовоспалительные препараты

Нестероидные противовоспалительные препараты (НПВП) долгое время использовались при лечении артрита. Основной причиной является его высокая эффективность, блокирующая действие арахидоновой кислоты, находящейся в ферменте циклооксигеназы (ЦОГ).

Однако, когда эффект ЦОГ ингибируется, он также препятствует его функции в качестве желудочно-кишечного протектора. Недавние исследования показывают, что циклооксигеназу образует семейство ферментов, где 2 ее члена имеют очень похожие характеристики: СО-1 и СОХ-2..

ЦОГ-1 обладает гастропротекторным действием, при ингибировании этого фермента защита кишечного тракта теряется. Основным требованием нового препарата будет избирательное ингибирование ЦОГ-2 для достижения постоянства обеих функций: защитной и противовоспалительной..

Специалистам удалось выделить молекулу, которая избирательно атакует ЦОГ-2, поэтому новый препарат предлагает оба преимущества; противовоспалительное средство, не вызывающее поражения желудочно-кишечного тракта.

Альтернативные методы в приеме лекарств

Традиционные методы введения таблеток, сиропов или инъекций требуют, чтобы химическое вещество попало в кровоток, чтобы оно было рассеяно по всему организму..

Проблема возникает, когда побочные эффекты возникают в тканях или органах, для которых препарат не предназначен, с отягчающим обстоятельством, что эти симптомы могут появиться до того, как будет достигнут желаемый терапевтический уровень..

В случае традиционного лечения опухоли в головном мозге концентрация препарата должна быть значительно выше, чем обычно, из-за гематоэнцефалических барьеров. В результате этих доз побочные эффекты могут быть очень токсичными.

Чтобы добиться лучших результатов, ученые разработали биоматериал, который состоит из полимерного устройства. Это биосовместимо и медленно растворяется, высвобождая препарат. В случае опухоли головного мозга опухоль удаляют и вставляют полимерные диски, которые образуются химиотерапевтическим препаратом..

Таким образом, дозировка будет точно такой, какая требуется, и будет выделяться в пораженном органе, значительно уменьшая возможные побочные эффекты в других системах организма..

Белковые гидрогели для повышения эффективности инъекционной терапии стволовыми клетками

В основанной на стволовых клетках терапии важно, чтобы количество, данное пациенту, было клинически адекватным. Кроме того, необходимо поддерживать его жизнеспособность на месте..

Наименее инвазивный способ снабжения стволовыми клетками - прямая инъекция. Тем не менее, эта опция предлагает только 5% жизнеспособности клеток..

Чтобы удовлетворить клинические потребности, специалисты разработали систему прореживания и самовосстановления, состоящую из двух белков, которые самостоятельно собираются в гидрогели..

Когда эта система гидрогелей вводится вместе с терапевтическими клетками, ожидается, что она улучшит жизнеспособность клеток в тех местах, где существует ишемия тканей..

Он также используется в случае заболевания периферических артерий, где приоритетным является поддержание жизнеспособности клеток, которые обеспечивают кровоток в нижних конечностях.

Цинк атакует инсулин-продуцирующие клетки

Инсулиновая инъекция работает, контролируя симптомы диабета. Исследователи предлагают воздействовать непосредственно на бета-клетки поджелудочной железы, которые вырабатывают инсулин. Ключ может быть сродство этих клеток к цинку.

Бета-клетки накапливают цинк примерно в 1000 раз больше, чем остальные клетки, которые образуют окружающие ткани. Эта характеристика используется, чтобы иметь возможность идентифицировать их и выборочно применять лекарства, которые способствуют их регенерации.

Для этого исследователи связали хелатирующий цинк агент с препаратом, который восстанавливает бета-клетки. Результат показывает, что препарат также был зафиксирован в бета-клетках, вызывая его размножение.

В тесте, проведенном на крысах, клетки бетас регенерировали примерно на 250% больше, чем другие клетки..

NGAL как предиктор острого повреждения почек

Липокалин, связанный с нейтрофильной желатиназой, известной под аббревиатурой NGAL, представляет собой белок, используемый в качестве биомаркера. Его функция заключается в выявлении острого повреждения почек у лиц с серповидноклеточной анемией. У пациентов этого типа измерение в сыворотке крови, возможно, предсказывало начало заболевания.

Заболевания почек, такие как повышение уровня креатинина и мочевины, являются одним из осложнений серповидноклеточной анемии. Исследования связывают NGAL с нефропатией у пациентов с диабетом 2 типа.

Это делает NGAL чувствительным и важным инструментом в клинической области благодаря его низкой стоимости, легкому доступу и доступности..

Кроме того, он является чувствительным биомаркером, способствующим раннему выявлению, с очень широким диапазоном рутинной оценки при ведении серповидноклеточной анемии..

Витамин D, ингибитор роста микобактерия туберкулез

Туберкулез - это в основном заболевание легких, связанное с Микобактерии туберкулеза. Прогресс заболевания будет зависеть от реакции иммунной системы, на эффективность которой влияют внешние и внутренние факторы, такие как генетика.

В число внешних факторов входят физиологический и пищевой статус пациента. Исследования показывают, что дефицит витамина D может быть напрямую связан с ухудшением регуляции иммунной системы..

Таким образом, иммуномодулирующие действия указанной системы будут затронуты M. tuberculosis. Увеличение вероятности заражения туберкулезом может быть связано с низким уровнем витамина D.

Клиническая значимость показывает, что противотуберкулезная терапия, вызванная витамином D3, может служить дополнением к лечению туберкулеза.

ссылки

  1. Атер А.Д., Аджани О.Ф., Акинбо Д.Б., Адеосун О.А., Аномбем О.М. (2018). Сывороточные уровни липокалина, ассоциированного с нейтрофил-желатиназой (NGAL), как предиктор острой почечной травмы у пациентов с серповидно-клеточной анемией. J Биомедицинский. Восстановлено с jbiomeds.com
  2. Кэмпбелл А. К. (1988) Хемилюминесценция. Принципы и приложения в биологии и медицине. ETDE Web. Восстановлено от osti.gov.
  3. Смит RC1, Rhodes SJ. (2000). Приложения биологии развития в медицине и животноводстве. Восстановлено от ncbi.nlm.nih.go
  4. Нган Хуан, Сара Хейлсхорн (2019). Гидрогели, сконструированные с использованием белка, для повышения эффективности инъекционной терапии на основе стволовых клеток в мышиной модели периферического артериального заболевания, Стэнфордский университет. Получено от chemh.stanford.edu.
  5. Натан Коллинз (Nathan Collins, 2018). Исследователи используют цинк для нацеливания инсулин-продуцирующих клеток с помощью регенеративного препарата. Стэнфордский университет. Получено от chemh.stanford.edu.
  6. Национальный центр биотехнологической информации (NCBI) (2003). За пределами молекулярной границы: вызовы для химии и химической инженерии. Взято из: ncbi.nlm.nih.gov
  7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Витамин D-An Иммуномодулятор и ингибитор роста Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Журнал молекулярной биологии и биотехнологии. Восстановлено с imedpub.com.