Големи научни открития, направени насън. История на развитието на медицинската физика

Медицинска физика Подколзина Вера Александровна

1. Медицинска физика. Разказ

Медицинската физика е науката за система, която се състои от физически устройства и радиация, медицински и диагностични устройства и технологии.

Цел медицинска физика- изследване на тези системи за профилактика и диагностика на заболявания, както и лечение на пациенти с помощта на методите и средствата на физиката, математиката и технологиите. Естеството на заболяванията и механизмът на възстановяване в много случаи имат биофизично обяснение.

Медицинските физици участват пряко в лечебния и диагностичния процес, съчетавайки физически и медицински познания, споделяйки отговорността за пациента с лекаря.

Развитието на медицината и физиката винаги са били тясно свързани. Още в древни времена медицината е използвала физически фактори за медицински цели, като топлина, студ, звук, светлина, различни механични въздействия (Хипократ, Авицена и др.).

Първият медицински физик е Леонардо да Винчи (преди пет века), който провежда изследвания върху механиката на движението на човешкото тяло. Медицината и физиката започват да си взаимодействат най-плодотворно от края на XVIII - началото на XIXвекове, когато са открити електричеството и електромагнитните вълни, тоест с настъпването на ерата на електричеството.

Нека назовем няколко имена на велики учени, направили най-важните открития в различни епохи.

Краят на 19-ти - средата на 20-ти век. свързани с откриването на рентгенови лъчи, радиоактивност, теории за структурата на атома, електромагнитно излъчване. Тези открития са свързани с имената на V.K. Roentgen, A. Becquerel,

М. Складовской-Кюри, Д. Томсън, М. Планк, Н. Бор, А. Айнщайн, Е. Ръдърфорд. Медицинската физика наистина започва да се утвърждава като самостоятелна наука и професия едва през втората половина на 20 век. с настъпването на атомната ера. В медицината широко се използват радиодиагностични гама апарати, електронни и протонни ускорители, радиодиагностични гама камери, рентгенови компютърни томографи и други, хипертермия и магнитотерапия, лазер, ултразвук и други медико-физични технологии и апарати. Медицинската физика има много раздели и имена: медицинска радиационна физика, клинична физика, онкологична физика, терапевтична и диагностична физика.

Най-важното събитие в областта на медицинските прегледи може да се счита за създаването на компютърни томографи, които разшириха изследването на почти всички органи и системи на човешкото тяло. OCT е инсталиран в клиники по целия свят и голям бройфизици, инженери и лекари са работили в областта на усъвършенстването на технологията и методите за нейното довеждане почти до границите на възможното. Развитието на радионуклидната диагностика е комбинация от радиофармацевтични методи и физически записващи методи йонизиращо лъчение. Позитронно-емисионната томография е изобретена през 1951 г. и публикувана в работата на L. Renn.

От книгата Черни дупки и млади вселени автор Хокинг Стивън Уилям

5. Кратка история на кратка история6 Все още съм поразен от приема, който получи моята книга „Кратка история на времето“. Той остана в списъка на бестселърите на New York Times в продължение на тридесет и седем седмици и в списъка на бестселърите на Sunday Times в продължение на двадесет и седем седмици.

От книгата Медицинска физика автор Подколзина Вера Александровна

3. Медицинска метрология и нейната специфика Техническите средства, използвани в медицината, се наричат ​​обобщения термин "медицинско оборудване". Повечето отмедицинско оборудване се отнася до медицинско оборудване, което от своя страна се разделя на медицинско

От книгата Най-новата книга с факти. Том 3 [Физика, химия и техника. История и археология. Разни] автор Кондрашов Анатолий Павлович

48. Медицинска електроника Едно от често срещаните приложения на електронните устройства е свързано с диагностиката и лечението на заболявания. Раздели по електроника, които разглеждат особеностите на използването на електронни системи за решаване на биомедицински проблеми, и

От книгата Историята на свещта автор Фарадей Майкъл

От книгата Пет нерешени проблема на науката автор Уигинс Артър

ФАРАДЕЙ И НЕГОВАТА „ИСТОРИЯ НА СВЕЩАТА“ „Историята на свещта“ е поредица от лекции, изнесени от големия английски учен Майкъл Фарадей за младежка аудитория. Малко за историята на тази книга и нейния автор. Майкъл (Михаил) Фарадей е роден на 22 септември 1791 г. в семейството на лондонски ковач. Неговите

От книгата Атомна енергия за военни цели автор Смит Хенри Деволф

11. Земята: история на вътрешността По време на образуването на Земята гравитацията сортира първичния материал според неговата плътност: по-плътните компоненти падаха към центъра, а по-малко плътните плуваха отгоре, като в крайна сметка образуваха кората. На фиг. I.8 показва Земята в разрез Кората

От книгата Светът в накратко[аз ще. книга-списание] автор Хокинг Стивън Уилям

ИСТОРИЯ И ОРГАНИЗАЦИЯ 12.2. Проектът за реорганизация, осъществен в началото на 1942 г., и последвалото постепенно прехвърляне на бизнеса, който беше под отговорността на OSRD, в окръг Манхатън бяха описани в глава V. Ще припомним, че изследването на физиката на атомна бомба беше в началото

От книгата Кой е изобретил съвременната физика? От махалото на Галилей до квантовата гравитация автор Горелик Генадий Ефимович

Глава 1 Кратка история на относителността Как Айнщайн положи основите на две фундаментални теории на двадесети век: общата теория на относителността и квантовата механика Алберт Айнщайн, създателят на специалната и общата теория на относителността, е роден през 1879 г. в германски град

От книгата Knocking on Heaven's Door [Научен поглед към Вселената] от Рандал Лиза

От книгата Туитове за Вселената от Chown Marcus

Съвременна физика и фундаментална физика Преди всичко нека изясним същността на новата физика, която я отличава от физиката на предишната. В крайна сметка експериментите и математиката на Галилей не надхвърлят възможностите на Архимед, когото Галилей нарече „най-божественият“ с причина. Какво носеше Галилей

От книгата Quantum. Айнщайн, Бор и големият спор за природата на реалността от Кумар Манджит

От книгата Да бъдеш Хокинг от Джейн Хокинг

История на науката Арнолд V.I. Хюйгенс и Бароу, Нютон и Хук. М.: Наука, 1989. Бели Ю.А. Йоханес Кеплер. 1571–1630 М.: Наука, 1971. Вавилов С.И. Дневници. 1909–1951: В 2 кн. М.: Наука, 2012. Вернадски В.И. Дневници. Москва: Наука, 1999, 2001, 2006, 2008; М.: РОССПЕН, 2010. Визгин В.П. Единни теории на полето през първата трета на ХХ век

От книгата на автора

КРАТКА ИСТОРИЯ НА ТАНК Лин Евънс става главен архитект на ТАНК. Чух едно от изказванията му през 2009 г., но имах възможност да се срещна с този човек само на конференция в Калифорния в началото на януари 2010 г. Моментът беше успешен - LHC най-накрая започна да работи и дори се въздържа

От книгата на автора

История на астрономията 115. Кои са първите астрономи? Астрономията е най-старата от науките. Или поне така казват за астрономите. Първите астрономи са праисторически хора, които се чудят какво са Слънцето, Луната и звездите Ежедневното движение на Слънцето настройва часовника.

От книгата на автора

Кратка история на квантовата физика 1858 23 април. Макс Планк е роден в Кил (Германия) 1871 г., 30 август. Ърнест Ръдърфорд е роден в Брайтуотър (Нова Зеландия) 1879 г., 14 март. Алберт Айнщайн е роден в Улм (Германия) 1882 г., 11 декември. Макс Борн е роден в Бреслау (Германия) 1885 г., 7 октомври. AT

От книгата на автора

6. Семейна история След като основното решение беше взето, всичко останало постепенно си дойде на мястото, ако не автоматично, то с известно усилие от наша страна. Следващата година отлетя в прилив на еуфория. Каквито и съмнения относно здравословното състояние

Миналата годинатъй като науката беше много плодотворна. Специален напредък постигнаха учените в областта на медицината. Човечеството направи невероятни открития, научни открития и създаде много полезни лекарства, които със сигурност скоро ще бъдат свободно достъпни. Каним ви да се запознаете с десетте най-невероятни медицински пробиви от 2015 г., които със сигурност ще имат сериозен принос за развитието на медицинските услуги в много близко бъдеще.

Откриване на тейксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди всички, че човечеството навлиза в така наречената постантибиотична ера. И наистина, тя беше права. Науката и медицината всъщност не са произвеждали нови видове антибиотици от 1987 г. Болестите обаче не стоят на едно място. Всяка година се появяват нови инфекции, които са по-устойчиви на съществуващите лекарства. Това се превърна в истински световен проблем. Въпреки това, през 2015 г. учените направиха откритие, което според тях ще донесе драматични промени.

Учените откриха нов клас антибиотици от 25 антимикробни средства, включително един много важен, наречен teixobactin. Този антибиотик унищожава микробите, като блокира способността им да произвеждат нови клетки. С други думи, микробите под въздействието на това лекарство не могат да развият и развият резистентност към лекарството с течение на времето. Teixobactin вече се е доказал като високоефективен срещу резистентен Staphylococcus aureus и няколко бактерии, които причиняват туберкулоза.

Лабораторни тестове на тейксобактин бяха проведени върху мишки. По-голямата част от експериментите са показали ефективността на лекарството. Изпитанията върху хора трябва да започнат през 2017 г.

Лекарите пораснаха нови гласни струни

Една от най-интересните и обещаващи области в медицината е тъканната регенерация. През 2015 г. към списъка с изкуствено пресъздадени органи беше добавен нов елемент. Лекари от университета на Уисконсин са се научили да отглеждат гласните струни на човека, всъщност от нищото.
Група учени, водени от д-р Нейтън Уелхан, създадоха биоинженеринг, за да създадат тъкан, която може да имитира работата на лигавицата на гласните струни, а именно тази тъкан, която е представена от два дяла на струните, които вибрират, за да създадат човешка реч . Донорни клетки, от които впоследствие са отгледани нови връзки, са взети от пет пациенти доброволци. В лабораторията за две седмици учените отгледаха необходимата тъкан, след което я добавиха към изкуствен модел на ларинкса.

Звукът, създаден от получените гласни струни, учените описват като метален и го сравняват със звука на роботизирано казу (играчка вятър музикален инструмент). Учените обаче са уверени, че гласните струни, създадени от тях в реални условия (тоест при имплантиране в жив организъм), ще звучат почти като истински.

В един от последните експерименти върху лабораторни мишки, присадени с човешки имунитет, изследователите решават да проверят дали тялото на гризачите ще отхвърли новата тъкан. За щастие това не се случи. Д-р Уелъм е уверен, че тъканта няма да бъде отхвърлена и от човешкото тяло.

Лекарството за рак може да помогне на пациентите с Паркинсон

Tisinga (или нилотиниб) е тествано и одобрено лекарство, което обикновено се използва за лечение на хора с признаци на левкемия. Въпреки това, ново проучване на Медицински център на университета в Джорджтаун показва, че лекарството на Tasinga може да бъде много силно средствоза контролиране на двигателните симптоми при хора с болест на Паркинсон, подобряване на тяхната двигателна функция и контролиране на немоторните симптоми на това заболяване.

Фернандо Паган, един от лекарите, провели това проучване, вярва, че терапията с нилотиниб може да е първата по рода си. ефективен методнамаляване на деградацията на когнитивната и двигателната функция при пациенти с невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон.

Учените са дали повишени дози нилотиниб на 12 пациенти доброволци в продължение на шест месеца. Всички 12 пациенти, завършили това изпитване на лекарството до края, е имало подобрение в двигателните функции. 10 от тях показаха значително подобрение.

Основната цел на това проучване беше да се тества безопасността и безвредността на нилотиниб човешкото тяло. Дозата на използваното лекарство е много по-малка от дозата, която обикновено се дава на пациенти с левкемия. Въпреки факта, че лекарството показа своята ефективност, проучването все пак е проведено върху малка група хора, без да се включват контролни групи. Ето защо, преди Tasinga да се използва като терапия за болестта на Паркинсон, ще трябва да се направят още няколко проучвания и научни изследвания.

Първият в света 3D отпечатан сандък

През последните няколко години технологията за 3D печат си проправи път в много области, което доведе до невероятни открития, разработки и нови производствени методи. През 2015 г. лекари от университетската болница в Саламанка в Испания извършиха първата в света операция, за да заменят увредения гръден кош на пациент с нова 3D отпечатана протеза.

Мъжът страдал от рядък вид сарком и лекарите нямали друг избор. За да избегнат по-нататъшното разпространение на тумора в тялото, експертите отстранили почти цялата гръдна кост от човек и заменили костите с титанов имплант.

По правило имплантите за големи части от скелета се произвеждат от най-много различни материаликоито могат да се износят с течение на времето. Освен това, замяната на такава сложна артикулация на костите като костите на гръдната кост, които обикновено са уникални във всеки отделен случай, изисква от лекарите внимателно да сканират гръдната кост на човек, за да проектират имплант с правилния размер.

Беше решено да се използва титаниева сплав като материал за новата гръдна кост. След извършване на високопрецизни 3D CT сканирания, учените използваха принтер Arcam за 1,3 милиона долара, за да създадат нов титан гръден кош. Операцията за инсталиране на нова гръдна кост на пациента беше успешна и човекът вече е преминал пълен курсрехабилитация.

От кожни клетки до мозъчни клетки

Учени от Калифорнийския институт Солк в Ла Хола посветиха изминалата година на изследване на човешкия мозък. Те са разработили метод за трансформиране на кожни клетки в мозъчни клетки и вече са намерили няколко полезни приложения за новата технология.

Трябва да се отбележи, че учените са открили начин да превърнат клетките на кожата в стари мозъчни клетки, което опростява по-нататъшното им използване, например при изследвания на болестите на Алцхаймер и Паркинсон и връзката им с ефектите от стареенето. Исторически, животинските мозъчни клетки са били използвани за такива изследвания, но учените в този случай са били ограничени в своите възможности.

Съвсем наскоро учените успяха да превърнат стволовите клетки в мозъчни клетки, които могат да се използват за изследвания. Това обаче е доста трудоемък процес и резултатът е клетки, които не са в състояние да имитират работата на мозъка на възрастен човек.

След като изследователите са разработили начин изкуствено създаванемозъчни клетки, те насочиха усилията си към създаването на неврони, които биха имали способността да произвеждат серотонин. И въпреки че получените клетки притежават само малка част от възможностите на човешкия мозък, те активно помагат на учените в изследванията и намирането на лекове за болести и разстройства като аутизъм, шизофрения и депресия.

Противозачатъчни хапчета за мъже

Японски учени от Изследователския институт по микробни заболявания в Осака публикуваха нова научна статия, според която в недалечно бъдеще ще можем да произвеждаме реални противозачатъчни хапчета за мъже. В работата си учените описват проучвания на лекарствата "Такролимус" и "Циклоспорин А".

Обикновено тези лекарства се използват след трансплантация на органи за потискане на имунната система на тялото, така че да не отхвърля новата тъкан. Блокадата възниква поради инхибиране на производството на ензима калциневрин, който съдържа протеините PPP3R2 и PPP3CC, които обикновено се намират в мъжката сперма.

В изследването си върху лабораторни мишки учените установиха, че щом протеинът PPP3CC не се произвежда в организмите на гризачите, техните репродуктивни функции рязко намаляват. Това накара изследователите да заключат, че недостатъчното количество от този протеин може да доведе до стерилитет. След по-внимателно проучване, експертите стигнаха до заключението, че този протеин дава на сперматозоидите гъвкавост и необходимата сила и енергия, за да проникнат през мембраната на яйцеклетката.

Тестването върху здрави мишки само потвърди откритието им. Само пет дни употреба на лекарствата "Tacrolimus" и "Cyxlosporin A" доведе до пълно безплодие на мишки. Репродуктивната им функция обаче била напълно възстановена само седмица след като спрели да дават тези лекарства. Важно е да се отбележи, че калциневринът не е хормон, така че употребата на лекарства по никакъв начин не намалява сексуалното желание и възбудимостта на тялото.

Въпреки обещаващите резултати, ще са необходими няколко години, за да се създадат истински мъжки противозачатъчни хапчета. Около 80 процента от изследванията при мишки не са приложими за случаи на хора. Въпреки това учените все още се надяват на успех, тъй като ефективността на лекарствата е доказана. Освен това подобни лекарства вече са преминали клинични изпитвания при хора и се използват широко.

ДНК печат

Технологиите за 3D печат създадоха уникална нова индустрия - печат и продажба на ДНК. Вярно е, че терминът „печат“ тук е по-вероятно да се използва специално за търговски цели и не описва непременно какво всъщност се случва в тази област.

Главният изпълнителен директор на Cambrian Genomics обяснява, че процесът се описва най-добре с фразата „проверка на грешки“, а не „отпечатване“. Милиони парчета ДНК се поставят върху малки метални субстрати и се сканират от компютър, който избира нишките, които в крайна сметка ще съставят цялата ДНК верига. След това необходимите връзки се изрязват внимателно с лазер и се поставят в нова верига, предварително поръчана от клиента.

Компании като Cambrian вярват, че в бъдеще хората ще могат да използват специално изчислително оборудване и софтуерсъздават нови организми само за забавление. Разбира се, подобни предположения веднага ще предизвикат праведния гняв на хората, които се съмняват в етичната коректност и практическата полезност на тези изследвания и възможности, но рано или късно, независимо как искаме или не, ще стигнем до това.

Сега отпечатването на ДНК не показва много обещания в медицинската област. Производителите на лекарства и изследователските компании са сред първите клиенти на компании като Cambrian.

Изследователи от Института Каролинска в Швеция са отишли ​​една крачка по-далеч и са започнали да създават различни фигурки от ДНК нишки. ДНК оригами, както го наричат, на пръв поглед може да изглежда като обикновена глезотия, но тази технология има и практически потенциал за използване. Например, може да се използва за доставка лекарствав тялото.

Наноботите в жив организъм

В началото на 2015 г. областта на роботиката спечели голяма победа, когато група изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего обявиха, че са провели първите успешни тестове с помощта на наноботи, които изпълняват задачата си отвътре в живия организъм.

В този случай лабораторните мишки действаха като жив организъм. След поставяне на наноботите вътре в животните, микромашините отиват в стомасите на гризачите и доставят поставения върху тях товар, който представлява микроскопични частици злато. До края на процедурата учените не отбелязаха никакви щети. вътрешни органимишки и по този начин потвърдиха полезността, безопасността и ефективността на наноботите.

Допълнителни тестове показаха, че повече частици злато, доставено от наноботи, остават в стомасите, отколкото тези, които просто са били въведени там с храна. Това накара учените да мислят, че наноботите в бъдеще ще могат да доставят необходимите лекарства в тялото много по-ефективно, отколкото с по-традиционните методи за въвеждането им.

Моторната верига на малките роботи е направена от цинк. Когато влезе в контакт с киселинно-алкалната среда на тялото, химическа реакция, в резултат на което се получават водородни мехурчета, които насърчават наноботите вътре. След известно време наноботите просто се разтварят в киселата среда на стомаха.

Въпреки че технологията се разработва от близо десетилетие, едва през 2015 г. учените успяха да я тестват в жива среда, а не в конвенционални петриеви чинии, както е правено толкова много пъти преди. В бъдеще наноботите могат да се използват за откриване и дори лечение на различни заболявания на вътрешните органи, като въздействат на отделни клетки с правилните лекарства.

Инжекционен мозъчен наноимплант

Екип от учени от Харвард разработи имплант, който обещава да лекува редица невродегенеративни заболявания, които водят до парализа. Имплантът е електронно устройство, състоящо се от универсална рамка (мрежа), към която по-късно могат да бъдат свързани различни наноустройства, след като бъде вкаран в мозъка на пациента. Благодарение на импланта ще бъде възможно да се следи нервната активност на мозъка, да се стимулира работата на определени тъкани, а също и да се ускори регенерацията на невроните.

Електронната решетка се състои от проводими полимерни нишки, транзистори или наноелектроди, които свързват кръстовища. Почти цялата площ на мрежата е съставена от дупки, което позволява на живите клетки да образуват нови връзки около нея.

До началото на 2016 г. екип от учени от Харвард все още тества безопасността на използването на такъв имплант. Например, две мишки бяха имплантирани в мозъка с устройство, състоящо се от 16 електрически компонента. Устройствата се използват успешно за наблюдение и стимулиране на специфични неврони.

Изкуствено производство на тетрахидроканабинол

В продължение на много години марихуаната се използва като болкоуспокояващо и по-специално за подобряване на състоянието на пациенти с рак и СПИН. В медицината активно се използва и синтетичен заместител на марихуаната, или по-скоро основният й психоактивен компонент, тетрахидроканабинол (или THC).

Въпреки това, биохимиците Технически университетДортмунд обяви създаването на нов вид дрожди, които произвеждат THC. Нещо повече, непубликувани данни показват, че същите учени са създали друг вид дрожди, които произвеждат канабидиол, друга психоактивна съставка в марихуаната.

Марихуаната съдържа няколко молекулярни съединения, които представляват интерес за изследователите. Следователно, откриването на ефективен изкуствен начин за създаване на тези компоненти в големи количестваможе да бъде от голяма медицинска полза. Въпреки това, методът на конвенционалното отглеждане на растения и последващото извличане на необходимите молекулни съединения сега е най- ефективен начин. Вътре 30 процента сухо тегло съвременни видовемарихуаната може да съдържа желания THC компонент.

Въпреки това учените от Дортмунд са уверени, че ще успеят да намерят по-ефективно и бърз начинДобив на THC в бъдеще. Досега създадените дрожди се разрастват отново върху молекули на същата гъбичка, вместо предпочитаната алтернатива под формата на прости захариди. Всичко това води до факта, че с всяка нова партида дрожди, количеството свободен THC компонент също намалява.

В бъдеще учените обещават да рационализират процеса, да увеличат максимално производството на THC и да достигнат до промишлените нужди, което в крайна сметка ще отговори на нуждите на медицинските изследвания и европейските регулатори, които търсят нови начинипроизводство на тетрахидроканабинол без отглеждане на самата марихуана.

Големи научни открития в медицината, които промениха света През 21-ви век е трудно да бъдем в крак с научния прогрес. AT последните годининаучихме се как да отглеждаме органи в лаборатории, да контролираме изкуствено дейността на нервите, изобретихме хирургически роботи, които могат да извършват сложни операции.

анатомия на тялото

През 1538 г. италианският натуралист, "бащата" на съвременната анатомия, Везалий представя на света научно описание на структурата на тялото и дефиницията на всички човешки органи. Той трябваше да копае трупове за анатомични изследвания в гробището, тъй като църквата забранява подобни медицински експерименти. Везалий е първият, който описва структурата на човешкото тяло.Сега великият учен се смята за основател на научната анатомия, кратерите на Луната са кръстени на него, печати са отпечатани с изображението му в ...

0 0

През ХХ век медицината започва да прави големи стъпки напред. Например диабетът престава да бъде фатално заболяване едва през 1922 г., когато инсулинът е открит от двама канадски учени. Те успяха да получат този хормон от панкреаса на животните.

А през 1928 г. животите на милиони пациенти са спасени благодарение на небрежността на британския учен Александър Флеминг. Той просто не изми епруветките с патогенни микроби. При завръщането си вкъщи той открил мухъл (пеницилин) в епруветка. Но минаха още 12 години, преди да се получи чист пеницилин. Благодарение на това откритие такива опасни заболявания като гангрена и пневмония са престанали да бъдат фатални и сега имаме голямо разнообразие от антибиотици.

Сега всеки ученик знае какво е ДНК. Но структурата на ДНК е открита едва преди малко повече от 50 години, през 1953 г. Оттогава интензивно се развива такава наука като генетиката. Структурата на ДНК е открита от двама учени: Джеймс Уотсън и Франсис Крик. От картон и...

0 0

В продължение на 15 години от началото на новото хилядолетие хората дори не забелязаха, че се намират в различен свят: ние живеем в различен свят. слънчева система, ние знаем как да поправяме гени и да контролираме протези със силата на мисълта. Нищо от това не се е случило през 20-ти век. Източник

ГЕНЕТИКА

През последните години беше разработен революционен метод за манипулиране на ДНК с помощта на така наречения CRISP механизъм. Това...

0 0

Невероятни факти

Здравето на човека е пряко свързано с всеки от нас.

съоръжения средства за масова информацияистории изобилстват за нашето здраве и тяло, от откриването на нови лекарства до откриването на уникални хирургични техники, които носят надежда на хората с увреждания.

По-долу ще говорим за най-новите постижения на съвременната медицина.

Последните постижения в медицината

10. Учените са идентифицирали нова часттяло

Още през 1879 г. френски хирург на име Пол Сегон описва в едно от своите изследвания „перлена, устойчива фиброзна тъкан“, минаваща по лигаментите в коляното на човек.

Това проучване беше безопасно забравено до 2013 г., когато учените откриха предностраничния лигамент, лигамент на коляното, който често се уврежда от наранявания и други проблеми.

Като се има предвид колко често се сканира човешкото коляно, откритието е направено много късно. Описано е в сп. "Анатомия" и...

0 0

Двадесетият век промени живота на хората. Разбира се, развитието на човечеството никога не е спирало и през всеки век е имало важни научни изобретения, но наистина революционни промени, дори в сериозен мащаб, настъпиха не толкова отдавна. Кои бяха най-значимите открития на ХХ век?

Авиация

Братята Орвил и Уилбър Райт влязоха в историята на човечеството като първите пилоти. Не на последно място, големите открития на 20-ти век са нови видове транспорт. Орвил Райт успява да направи контролиран полет през 1903 г. Самолетът, разработен от него заедно с брат му, издържа само 12 секунди във въздуха, но това беше истински пробив за тогавашната авиация. Датата на полета се счита за рожден ден на този вид транспорт. Братята Райт са първите, които проектират система, която да усуква панелите на крилата с кабели, което ви позволява да управлявате машината. През 1901 г. е създаден и аеродинамичен тунел. Те са изобретили и витлото. Още през 1904 г. нов модел на самолета видя светлината, още ...

0 0

Най-значимите открития в историята на медицината

Най-важните открития в историята на медицината

1. Анатомия на човека (1538 г.)

Андреас Везалий

Андреас Везалий анализира човешки тела въз основа на аутопсии, излага подробна информация за човешката анатомия и опровергава различни интерпретации по тази тема. Везалий вярва, че разбирането на анатомията е от решаващо значение за извършването на операции, така че анализира човешки трупове (което е необичайно за времето).

Неговите анатомични диаграми на кръвоносната и нервната система, написани като справка в помощ на учениците му, се копират толкова често, че той е принуден да ги публикува, за да защити тяхната автентичност. През 1543 г. той публикува De Humani Corporis Fabrica, което бележи раждането на науката за анатомия.

2. Тираж (1628)

Уилям Харви

Уилям Харви открива, че кръвта циркулира в цялото тяло и назовава сърцето като орган, отговорен за кръвообращението...

0 0

Ролята на медицината в живота на всеки човек не е лесна за надценяване. Има дори виц, че хората не падат от кръглата Земя, защото са привързани към клиники.

Несъмнено само благодарение на развитието на медицината средната продължителност на живота на човек надвишава осемдесет години, а младостта може да продължи дори след достигане на четиридесетгодишна възраст. За сравнение, само преди няколко века грипът често водеше до смърт, а хората, навършили петдесет години, се смятаха за много стари.

Медицината, както и другите науки, никога не стои на едно място и непрекъснато се развива. Нека си припомним кои открития в медицината се превърнаха в най-значими и с какво може да се похвали съвременната медицинска наука.

Големи открития в медицината

Ако се обърнем към общоприетите топ 10 брилянтни открития в медицината, тогава на първо място ще видим работата на белгийския учен Андреас Весалиус De Humani Corporis Fabrica, в която той описва анатомичната структура ...

0 0

Благодарение на човешките открития от последните векове, ние имаме възможността да получим незабавен достъп до всяка информация от цял ​​свят. Напредъкът на медицината е помогнал на човечеството да преодолее опасните болести. Технически, научни, изобретения в корабостроенето и машиностроенето ни дават възможност да достигнем всяка точка на земното кълбо за няколко часа и дори да полетим в космоса.

Изобретенията от 19-ти и 20-ти век промениха човечеството, обърнаха света му с главата надолу. Разбира се, развитието се случваше непрестанно и всеки век ни даваше някои от най-големите открития, но глобалните революционни изобретения се случиха точно в този период. Нека поговорим за онези много значими, които промениха обичайния възглед за живота и направиха пробив в цивилизацията.

рентгенови лъчи

През 1885 г. немският физик Вилхелм Рентген в хода на своите научни експерименти открива, че катодната тръба излъчва определени лъчи, които той нарича рентгенови лъчи. Ученият продължи да ги изследва и установи, че тази радиация прониква ...

0 0

10

19-ти век положи основите за развитието на науката на 20-ти век и постави основата за много бъдещи изобретения и технологични иновации, на които се радваме днес. Научните открития от 19 век са направени в много области и оказват голямо влияние върху по-нататъшното развитие. Технологичният прогрес напредва неконтролируемо. На кого сме благодарни за комфортните условия, в които живее съвременното човечество?

Научни открития на 19 век: Физика и електротехника

Ключова характеристика в развитието на науката от този период от време е широкото използване на електричество във всички отрасли на производството. И хората вече не можеха да отказват да използват електричество, усещайки значителните му ползи. Много научни открития от 19-ти век са направени в тази област на физиката. По това време учените започнаха да изучават отблизо електромагнитните вълни и тяхното въздействие върху различни материали. Започва въвеждането на електричеството в медицината.

През 19 век електротехниката...

0 0

12

През последните няколко века направихме безброй открития, които значително подобриха качеството на нашето ежедневие и разбирането как работи светът около нас. Да се ​​оцени пълното значение на тези открития е много трудно, ако не и почти невъзможно. Но едно е сигурно, някои от тях буквално промениха живота ни веднъж завинаги. От пеницилин и винтови помпи до рентгенови лъчи и електричество, ето списък с 25 най-големите откритияи изобретения на човечеството.

25. Пеницилин

Ако шотландският учен Александър Флеминг не беше открил пеницилина, първия антибиотик, през 1928 г., ние все още щяхме да умираме от заболявания като стомашни язви, абсцеси, стрептококови инфекции, скарлатина, лептоспироза, лаймска болест и много други.

24. Механичен часовник

Има противоречиви теории за това какво е първото механични часовницино през повечето време...

0 0

13

Почти всеки, който се интересува от историята на развитието на науката, инженерството и технологиите, поне веднъж в живота си се е замислял как би могло да мине развитието на човечеството без познания по математика или, например, ако нямахме такова необходим елемент като колело, което стана почти основа за човешкото развитие. Често обаче се разглеждат и обръщат внимание само на ключови открития, докато по-малко известни и широко разпространени открития понякога просто не се споменават, което обаче не ги прави незначителни, защото всяко ново познание дава на човечеството възможността да се изкачи една стъпка по-високо в своята развитие.

20-ти век и неговите научни открития се превърнаха в истински Рубикон, преминавайки през който напредъкът ускори темпото си няколко пъти, отъждествявайки се със спортен автомобил, който е невъзможно да бъде в крак. За да останете на гребена на научната и технологичната вълна сега, не са необходими сериозни умения. Разбира се, можете да четете научни списания, различни ...

0 0

14

20-ти век беше богат на всякакви открития и изобретения, които по някакъв начин подобриха, а по някакъв начин усложниха живота ни. Ако се замислите обаче, нямаше толкова много изобретения, които наистина промениха този свят. Събрахме някои от най-много изобретения, след които животът никога повече няма да бъде същият.

Изобретения от 20-ти век, които промениха света

Самолет

Първите полети на устройства, по-леки от въздуха (аеронавтика) са направени от хора през 18-ти век, тогава се появяват първите балони, пълни с горещ въздух, с помощта на които е възможно да се изпълни старата мечта на човечеството - да се издигне във въздуха и да се извиси в него. Въпреки това, поради невъзможността да се контролира посоката на полета, в зависимост от времето и ниската скорост балонв много отношения не подхождаше на човечеството като транспорт.

Първите контролирани полети на превозни средства, по-тежки от въздуха, се случват в самото начало на 20-ти век, когато, независимо един от друг, братята Райт и Алберто Сантос-Дюмон експериментират с ...

0 0

15

Медицината през 20 век

Решителни стъпки за превръщането на изкуството в наука са предприети от медицината в началото на 19-ти и 20-ти век. повлияни от постиженията на природните науки и техническия прогрес.

Откриването на рентгеновите лъчи (V.K. Roentgen, 1895-1897) постави началото на рентгеновата диагностика, без която сега е невъзможно да си представим задълбочен преглед на пациента. Откриването на естествената радиоактивност и последващите изследвания в областта на ядрената физика доведоха до развитието на радиобиологията, която изучава ефекта на йонизиращите лъчения върху живите организми, доведоха до появата на радиационна хигиена, използването на радиоактивни изотопи, което от своя страна , направи възможно разработването на изследователски метод с помощта на така наречените белязани атоми; радий и радиоактивни препарати започнаха успешно да се използват не само за диагностични, но и за терапевтични цели.

Друг изследователски метод, който фундаментално обогати възможностите за разпознаване на сърдечни аритмии, миокарден инфаркт и редица други...

0 0

16

В продължение на 15 години от началото на новото хилядолетие хората дори не са забелязали, че се намират в различен свят: живеем в различна слънчева система, знаем как да поправяме гени и да управляваме протези със силата на мисълта. Нищо от това не се е случило през 20-ти век.

ГЕНЕТИКА

Човешкият геном е напълно секвениран

Робот сортира човешката ДНК в блюда на Петри за проекта „Човешкият геном“.

Проектът за човешкия геном започва през 1990 г., работен проект на структурата на генома е публикуван през 2000 г., а пълният геном през 2003 г. Въпреки това, дори и днес допълнителен анализ на някои области все още не е завършен. Извършва се основно в университети и изследователски центрове в САЩ, Канада и Обединеното кралство. Последователността на генома е от решаващо значение за разработването на лекарства и разбирането как функционира човешкото тяло.

Генното инженерство достигна ново ниво

През последните години беше разработен революционен метод за манипулиране на ДНК с помощта на...

0 0

17

Началото на 21-ви век беше белязано от много открития в областта на медицината, за които се пишеше в научно-фантастичните романи преди 10-20 години, а самите пациенти можеха само да мечтаят. И въпреки че много от тези открития чакат дълъг път на въвеждане в клиничната практика, те вече не принадлежат към категорията на концептуалните разработки, а всъщност са работещи устройства, макар и все още да не се използват широко в медицинската практика.

1. Изкуствено сърце AbioCor

През юли 2001 г. група хирурзи от Луисвил, Кентъки успяха да имплантират ново поколение изкуствено сърце на пациент. Устройството, наречено AbioCor, е имплантирано в мъж, който страда от сърдечна недостатъчност. Изкуственото сърце е разработено от Abiomed, Inc. Въпреки че подобни устройства са били използвани и преди, AbioCor е най-модерният по рода си.

В предишни версии пациентът трябваше да бъде свързан към огромна конзола чрез тръби и проводници, които...

0 0

19

В 21-ви век е трудно да бъдем в крак с научния прогрес. През последните години се научихме как да отглеждаме органи в лаборатории, да контролираме изкуствено дейността на нервите и изобретихме хирургически роботи, които могат да извършват сложни операции.

Както знаете, за да погледнете в бъдещето, е необходимо да помните миналото. Ето седем големи научни открития в медицината, които спасиха милиони човешки животи.

анатомия на тялото

През 1538 г. италианският натуралист, "бащата" на съвременната анатомия, Везалий представя на света научно описание на структурата на тялото и дефиницията на всички човешки органи. Той трябваше да копае трупове за анатомични изследвания в гробището, тъй като църквата забранява подобни медицински експерименти.
Везалий е първият, който описва устройството на човешкото тяло.Сега великият учен се смята за основоположник на научната анатомия, на негово име са кръстени кратери на Луната, печати с изображението му в Унгария, Белгия, а приживе за резултатите ...

0 0

20

Най-важните открития в медицината на 20 век

През 20 век медицината претърпя значителни промени. Първо, фокусът на лекарите вече не бяха инфекциозните, а хроничните и дегенеративни заболявания. Второ, научните изследвания станаха много по-важни, особено фундаменталните изследвания, които позволяват по-задълбочено разбиране на това как функционира тялото и какво води до заболяване.

Големият мащаб на лабораторните и клинични изследвания също оказа влияние върху характера на дейността на лекарите. Благодарение на дългосрочни стипендии, много от тях се посветиха изцяло на научна работа. Учебните програми на медицинското образование също се промениха: въведено е изучаването на химия, физика, електроника, ядрена физика и генетика и това не е изненадващо, тъй като например радиоактивните вещества станаха широко използвани във физиологичните изследвания.

Развитието на комуникациите ускори обмена на най-новите научни данни. Този напредък беше значително улеснен от фармацевтичните компании, много от които прераснаха в големи ...

0 0

21

Постиженията на медицината като наука винаги са били на първо място в развитието. Наскоро разработени страхотно количестворазлични фармацевтични продукти. Използване на антибиотици за лечение инфекциозни заболяванияизвестен от Втората световна война.

След войната са открити и систематично подобрени много нови антибактериални вещества.

Оралните контрацептиви за жени започнаха да се разпространяват широко през 1960 г., което допринесе за рязък спад в раждаемостта в индустриализираните страни.

В началото на 50-те години на миналия век са направени първите систематични опити за добавяне на флуорид към питейната вода, за да се предотврати кариес. Много страни по света започнаха да добавят флуорид към питейната си вода, което доведе до огромни подобрения в здравето на зъбите.

Оперативните операции се извършват редовно от средата на миналия век. Например през 1960 г. една ръка, напълно отделена от рамото, е успешно пришита към тялото. Операции като тази...

0 0

22

Заслужава си малко разсейване и нанороботи вече лекуват рак, а насекомите киборги вече не са научна фантастика. Нека заедно да се удивим на най-новите научни открития, преди да се превърнат в банално нещо като телевизията.

Лечение на рак

Главният антигерой на нашето време - ракът - изглежда все пак е попаднал в мрежата на учените. Израелски специалисти от университета Бар-Илан говориха за своето научно откритие: те са създали нанороботи, способни да убиват ракови клетки. Убийците са съставени от ДНК, естествен биосъвместим и биоразградим материал и могат да носят биоактивни молекули и лекарства. Роботите са в състояние да се движат с кръвния поток и да разпознават злокачествените клетки, като незабавно ги унищожават. Този механизъм е подобен на работата на нашия имунитет, но по-точен.

Учените вече са провели 2 етапа от експеримента.

Първо, те засадиха нанороботи в епруветка със здрави и ракови клетки. Вече след 3 дни половината от злокачествените бяха унищожени и нито един здрав ...

0 0

23

научна публикация на Московския държавен технически университет. N.E. Бауман

Наука и образование

Издател на FGBOU VPO "MSTU на име Н. Е. Бауман". Ел No FS 77 - 48211. ISSN 1994-0408

ПРОБИВ В МЕДИЦИНАТА НА ХХ ВЕК

Пичугина Олеся Юриевна

училище номер 651, 10 клас

Научни съветници: Чудинова Елена Юриевна, учител по биология, Моргачева Олга Александровна, учител по биология

Историческата ситуация в началото на 20 век

До 20-ти век медицината е била на много ниско ниво. Човек може да умре от всяка дори малка драскотина. Но още в началото на 20-ти век нивото на медицината започва да расте много бързо. Откриването на условните и безусловните рефлекси, направено от Павлов, и откритията в областта на психиката, направени от З. Фройд и К. Юнг, разшириха разбиранията ни за човешките възможности. Тези и много други открития са спечелили Нобелови награди. Но в моята работа ще ви разкажа по-подробно за две глобални медицински открития: за откриването на кръвни групи, началото на кръвопреливането и откриването на ...

0 0

24

Последно тримесечие 19 - първата половина на 20 век. белязано от бурното развитие на природните науки. Във всички области на естествената наука бяха направени фундаментални открития, които коренно промениха установените по-рано представи за същността на процесите, протичащи в живата и неживата природа. На базата на нови категории и концепции беше извършено прилагането на принципно нови подходи и методи важно изследване, разкриващ същността на отделните физични, химични и биологични процеси и механизмите за тяхното осъществяване. Резултатите от тези изследвания, които изиграха решаваща роля за М., са отразени и ще бъдат отразени в съответните статии на BME. Това есе включва само най-големите открития и постижения в областта на естествените науки, както и теоретични, клинични и превантивни М. Освен това основното внимание се отделя на развитието на науката в чужбина, тъй като специалните есета за развитието и състоянието на М. . в Русия и СССР са публикувани по-долу.

Развитието на физиката...

0 0

25

Изминалата година беше много плодотворна за науката. Специален напредък постигнаха учените в областта на медицината. Човечеството направи невероятни открития, научни открития и създаде много полезни лекарства, които със сигурност скоро ще бъдат свободно достъпни. Каним ви да се запознаете с десетте най-невероятни медицински пробиви от 2015 г., които със сигурност ще имат сериозен принос за развитието на медицинските услуги в много близко бъдеще.

Откриване на тейксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди всички, че човечеството навлиза в така наречената постантибиотична ера. И тя се оказа права. От 1987 г. науката и медицината не произвеждат наистина нови видове антибиотици. Болестите обаче не стоят на едно място. Всяка година се появяват нови инфекции, които са по-устойчиви на съществуващите лекарства. Това се превърна в истински световен проблем. Въпреки това през 2015 г. учените направиха откритие, че според тях ...

0 0

04/05/2017

Съвременните клиники и болници са оборудвани с най-сложно диагностично оборудване, с помощта на което е възможно да се установи точна диагноза на заболяването, без което, както знаете, всяка фармакотерапия става не само безсмислена, но и вредна. Значителен напредък се наблюдава и при физиотерапевтичните процедури, където съответните апарати показват висока ефективност. Такива постижения станаха възможни благодарение на усилията на физиците по дизайн, които, както се шегуват учените, „изплащат дълга“ към медицината, тъй като в зората на формирането на физиката като наука много лекари дадоха много значителен принос за това.

Уилям Гилбърт: в началото на науката за електричеството и магнетизма

Уилям Гилбърт (1544–1603), завършил колежа Сейнт Джон, Кеймбридж, е по същество основателят на науката за електричеството и магнетизма. Този човек, благодарение на необикновените си способности, направи шеметна кариера: две години след като завършва колеж, той става бакалавър, четири - магистър, пет - доктор по медицина и накрая получава поста медицински служител на кралица Елизабет.

Въпреки че е зает, Гилбърт започва да изучава магнетизма. Очевидно тласъкът за това е фактът, че смачкан магнит през Средновековието се е смятал за лекарство. В резултат на това той създава първата теория за магнитните явления, установявайки, че всеки магнит има два полюса, докато противоположните полюси се привличат, а подобните полюси се отблъскват. Провеждайки експеримент с желязна топка, която взаимодейства с магнитна игла, ученият за първи път предполага, че Земята е гигантски магнит и двата магнитни полюса на Земята могат да съвпадат с географските полюси на планетата.

Гилбърт открива, че когато магнитът се нагрее над определена температура, неговите магнитни свойства изчезват. Впоследствие това явление е изследвано от Пиер Кюри и е наречено "точката на Кюри".

Гилбърт също изучава електрическите явления. Тъй като някои минерали, когато се търкат върху вълна, придобиват свойството да привличат светлинни тела и най-голям ефект се наблюдава при кехлибара, ученият въвежда нов термин в науката, наричайки такива явления електрически (от лат. електрически- "кехлибар"). Той също така изобретява инструмент за откриване на заряд, електроскоп.

В чест на Уилям Гилбърт е наречена единицата за измерване на магнитодвижещата сила в CGS, Гилбърт.

Жан Луи Поазой: един от пионерите на реологията

Жан Луи Поазой (1799–1869), член на Френската медицинска академия, фигурира в съвременните енциклопедии и справочници не само като лекар, но и като физик. И това е вярно, защото, занимавайки се с въпросите на кръвообращението и дишането на животните и хората, той формулира законите на движението на кръвта в съдовете под формата на важни физически формули. През 1828 г. ученият за първи път използва живачен манометър за измерване на кръвното налягане при животни. В процеса на изучаване на проблемите на кръвообращението, Поазой трябваше да се включи в хидравлични експерименти, в които експериментално установи закона за потока на течността през тънка цилиндрична тръба. Този видламинарният поток се наричаше "поазейски поток", а в съвременната науказа потока на течности - реология - единицата за динамичен вискозитет, равновесие, също е кръстена на него.

Жан-Бернар Леон Фуко: Визуално преживяване

Жан-Бернар Леон Фуко (1819–1868), лекар по образование, увековечи името си по никакъв начин не с постижения в медицината, а преди всичко, като конструира самото махало, наречено на негово име и сега известно на всеки ученик, с помощта на която беше ясно Доказано е въртенето на земята около оста си. През 1851 г., когато Фуко за първи път демонстрира своя опит, за него се говори навсякъде. Всеки искаше да види въртенето на Земята със собствените си очи. Нещата стигнаха дотам, че президентът на Франция принц Луи-Наполеон лично позволи този експеримент да бъде поставен в наистина гигантски мащаб, за да го демонстрира публично. Фуко получава сградата на Парижкия пантеон, чиято височина на купола е 83 м, тъй като при тези условия отклонението на равнината на люлеене на махалото е много по-забележимо.

Освен това Фуко успя да определи скоростта на светлината във въздуха и водата, изобрети жироскопа, беше първият, който обърна внимание на нагряването на метални маси по време на бързото им въртене в магнитно поле (токове на Фуко), а също така направи много други открития, изобретения и подобрения в областта на физиката. В съвременните енциклопедии Фуко е посочен не като лекар, а като френски физик, механик и астроном, член на Парижката академия на науките и други престижни академии.

Юлий Роберт фон Майер: изпреварил времето си

Германският учен Юлиус Роберт фон Майер, син на фармацевт, завършил медицинския факултет на университета в Тюбинген и впоследствие получил докторска степен по медицина, остави своя отпечатък в науката и като лекар, и като физик. През 1840–1841 г участва в плаването до остров Ява като корабен лекар. По време на пътуването Майер забелязал, че цветът на венозната кръв на моряците в тропиците е много по-светъл, отколкото в северните ширини. Това го доведе до идеята, че в горещите страни, за да се поддържа нормална телесна температура, трябва да се окислява („изгаря“) по-малко кислород. хранителни продуктиотколкото при студените, тоест има връзка между консумацията на храна и образуването на топлина.

Той също така установи, че количеството на окисляемите продукти в човешкото тяло се увеличава с увеличаване на обема на извършената от него работа. Всичко това даде основание на Майер да признае, че топлината и механичната работа са способни на взаимна трансформация. Той представя резултатите от своите изследвания в няколко научни труда, където за първи път ясно формулира закона за запазване на енергията и теоретично изчислява числената стойност на механичния еквивалент на топлината.

„Природа“ на гръцки е „physis“, а на английски лекарят все още е „лекар“, така че на шегата за „задължението“ на физиците към лекарите може да се отговори с друга шега: „Няма дълг, само името на професията е задължена”

Според Майер движението, топлината, електричеството и т.н. - качествено различни форми на "сили" (както Майер нарече енергията), преминаващи една в друга в равни количествени съотношения. Той също така разглежда този закон във връзка с процесите, протичащи в живите организми, като твърди, че акумулаторът слънчева енергиярастенията се появяват на Земята, докато в други организми се извършват само трансформациите на веществата и „силите“, но не и тяхното създаване. Идеите на Майер не са разбрани от съвременниците му. Това обстоятелство, както и тормоз във връзка с оспорването на приоритета в откриването на закона за запазване на енергията, го доведоха до тежък нервен срив.

Томас Юнг: невероятно разнообразие от интереси

Сред видните представители на науката от XIX век. специално място принадлежи на англичанина Томас Йънг (1773-1829), който се отличава с различни интереси, сред които не само медицината, но и физиката, изкуството, музиката и дори египтологията.

От ранна възраст той проявява необикновени способности и феноменална памет. Още на две години той чете свободно, на четири знаеше наизуст много произведения на английски поети, до 14-годишна възраст се запознава с диференциалното смятане (според Нютон), говори 10 езика, включително персийски и арабски. По-късно се научава да свири на почти всички музикални инструменти от онова време. Изявява се и в цирка като гимнастик и ездач!

От 1792 до 1803 г. Томас Юнг учи медицина в Лондон, Единбург, Гьотинген, Кеймбридж, но след това започва да се интересува от физика, по-специално оптика и акустика. На 21 той става член на Кралското общество, а от 1802 до 1829 г. е негов секретар. Получи докторска степен по медицина.

Изследванията на Юнг в областта на оптиката позволяват да се обясни естеството на акомодацията, астигматизма и цветното зрение. Той е и един от създателите на вълновата теория на светлината, той е първият, който посочи усилването и затихването на звука при наслагване на звукови вълни и предложи принципа на наслагването на вълните. В теорията на еластичността Йънг принадлежи към изучаването на деформацията на срязване. Той въвежда и характеристиката на еластичността – модула на опън (модула на Янг).

И все пак, основното занимание на Юнг остава медицината: от 1811 г. до края на живота си той работи като лекар в St. Джордж в Лондон. Интересува се от проблемите на лечението на туберкулозата, изучава функционирането на сърцето, работи по създаването на система за класификация на болестите.

Херман Лудвиг Фердинанд фон Хелмхолц: във "време без лекарства"

Сред най-известните физици от XIX век. Херман Лудвиг Фердинанд фон Хелмхолц (1821–1894) се смята за национално богатство в Германия. Първоначално той получи медицинско образованиеи защити дисертация върху структурата нервна система. През 1849 г. Хелмхолц става професор в катедрата по физиология в университета в Кьонигсберг. Той обичаше физиката в свободното си време от медицината, но много бързо работата му върху закона за запазване на енергията стана известна на физиците по целия свят.

Книгата на учения "Физиологична оптика" стана основата на цялата съвременна физиология на зрението. С името на лекар, математик, психолог, професор по физиология и физика Хелмхолц, изобретател на очното огледало, през 19 век. фундаменталната реконструкция на физиологичните идеи е неразривно свързана. Брилянтен познавач висша математикаи теоретична физика, той постави тези науки в услуга на физиологията и постигна изключителни резултати.

Научните открития създадоха много полезни лекарства, които със сигурност скоро ще бъдат свободно достъпни. Каним ви да се запознаете с десетте най-невероятни медицински пробиви от 2015 г., които със сигурност ще имат сериозен принос за развитието на медицинските услуги в много близко бъдеще.

Откриване на тейксобактин

През 2014 г. Световната здравна организация предупреди всички, че човечеството навлиза в така наречената постантибиотична ера. И тя се оказа права. От 1987 г. науката и медицината не произвеждат наистина нови видове антибиотици. Болестите обаче не стоят на едно място. Всяка година се появяват нови инфекции, които са по-устойчиви на съществуващите лекарства. Това се превърна в истински световен проблем. Въпреки това през 2015 г. учените направиха откритие, което според тях ще донесе драматични промени.

Учените откриха нов клас антибиотици от 25 антимикробни средства, включително един много важен, наречен teixobactin. Този антибиотик унищожава микробите, като блокира способността им да произвеждат нови клетки. С други думи, микробите под въздействието на това лекарство не могат да развият и развият резистентност към лекарството с течение на времето. Teixobactin вече се е доказал като високоефективен срещу резистентен Staphylococcus aureus и няколко бактерии, които причиняват туберкулоза.

Лабораторни тестове на тейксобактин бяха проведени върху мишки. По-голямата част от експериментите са показали ефективността на лекарството. Изпитанията върху хора трябва да започнат през 2017 г.

Една от най-интересните и обещаващи области в медицината е тъканната регенерация. През 2015 г. към списъка с изкуствено пресъздадени органи беше добавен нов елемент. Лекари от университета на Уисконсин са се научили да отглеждат човешки гласни струни на практика от нищо.

Група учени, водени от д-р Нейтън Уелхан, са създали биоинженеринг на тъкан, която може да имитира работата на лигавицата на гласните струни, а именно тъканта, която е представена от два дяла на струните, които вибрират, за да създават човешка реч. Донорни клетки, от които впоследствие са отгледани нови връзки, са взети от пет пациенти доброволци. В лабораторията за две седмици учените отгледаха необходимата тъкан, след което я добавиха към изкуствен модел на ларинкса.

Звукът, създаден от получените гласни струни, се описва от учените като метален и се сравнява със звука на роботизирано казу (играчка духов музикален инструмент). Учените обаче са уверени, че гласните струни, които са създали в реални условия (тоест при имплантиране в жив организъм), ще звучат почти като истински.

В един от последните експерименти върху лабораторни мишки, присадени с човешки имунитет, изследователите решават да проверят дали тялото на гризачите ще отхвърли новата тъкан. За щастие това не се случи. Д-р Уелъм е уверен, че тъканта няма да бъде отхвърлена и от човешкото тяло.

Лекарството за рак може да помогне на пациентите с Паркинсон

Tisinga (или нилотиниб) е тествано и одобрено лекарство, което обикновено се използва за лечение на хора с признаци на левкемия. Въпреки това, ново проучване от Медицински център на университета в Джорджтаун показва, че лекарството на Tasinga може да бъде много мощен инструмент за контролиране на двигателните симптоми при хора с болест на Паркинсон, подобряване на двигателната им функция и контрол на немоторните симптоми на заболяването.

Фернандо Паган, един от лекарите, провели това проучване, вярва, че терапията с нилотиниб може да бъде първият по рода си ефективен метод за намаляване на влошаването на когнитивната и двигателната функция при пациенти с невродегенеративни заболявания като болестта на Паркинсон.

Учените са дали повишени дози нилотиниб на 12 пациенти доброволци в продължение на шест месеца. Всички 12 пациенти, завършили това изпитване на лекарството до края, е имало подобрение в двигателните функции. 10 от тях показаха значително подобрение.

Основната цел на това проучване е да се тества безопасността и безвредността на нилотиниб при хора. Дозата на използваното лекарство е много по-малка от дозата, която обикновено се дава на пациенти с левкемия. Въпреки факта, че лекарството показа своята ефективност, проучването все пак е проведено върху малка група хора, без да се включват контролни групи. Ето защо, преди Tasinga да се използва като терапия за болестта на Паркинсон, ще трябва да се направят още няколко проучвания и научни изследвания.

Първият в света 3D отпечатан сандък

Мъжът страдал от рядък вид сарком и лекарите нямали друг избор. За да избегнат по-нататъшното разпространение на тумора в тялото, експертите отстранили почти цялата гръдна кост от човек и заменили костите с титанов имплант.

По правило имплантите за големи части от скелета се изработват от голямо разнообразие от материали, които могат да се износват с течение на времето. Освен това, замяната на такава сложна артикулация на костите като костите на гръдната кост, които обикновено са уникални във всеки отделен случай, изисква от лекарите внимателно да сканират гръдната кост на човек, за да проектират имплант с правилния размер.

Беше решено да се използва титаниева сплав като материал за новата гръдна кост. След извършване на високопрецизни 3D CT сканирания, учените използваха принтер Arcam на стойност 1,3 милиона долара, за да създадат нов титаниев сандък. Операцията за инсталиране на нова гръдна кост за пациента беше успешна и лицето вече е завършило пълен курс на рехабилитация.

От кожни клетки до мозъчни клетки

Учени от Калифорнийския институт Солк в Ла Хола посветиха изминалата година на изследване на човешкия мозък. Те са разработили метод за трансформиране на кожни клетки в мозъчни клетки и вече са намерили няколко полезни приложения за новата технология.

Трябва да се отбележи, че учените са открили начин да превърнат клетките на кожата в стари мозъчни клетки, което опростява по-нататъшното им използване, например при изследвания на болестите на Алцхаймер и Паркинсон и връзката им с ефектите от стареенето. В исторически план за подобни изследвания са били използвани животински мозъчни клетки, но учените в този случай са били ограничени в своите възможности.

Съвсем наскоро учените успяха да превърнат стволовите клетки в мозъчни клетки, които могат да се използват за изследвания. Това обаче е доста трудоемък процес и резултатът е клетки, които не са в състояние да имитират мозъка на възрастен човек.

След като изследователите разработиха начин за изкуствено създаване на мозъчни клетки, те насочиха усилията си към създаване на неврони, които биха имали способността да произвеждат серотонин. И въпреки че получените клетки притежават само малка част от възможностите на човешкия мозък, те активно помагат на учените в изследванията и намирането на лекове за болести и разстройства като аутизъм, шизофрения и депресия.

Противозачатъчни хапчета за мъже

Японски учени от Изследователския институт по микробни заболявания в Осака публикуваха нова научна статия, според която в недалечно бъдеще ще можем да произвеждаме реални противозачатъчни хапчета за мъже. В работата си учените описват проучвания на лекарствата "Такролимус" и "Циклоспорин А".

Обикновено тези лекарства се използват след трансплантация на органи за потискане на имунната система на тялото, така че да не отхвърля новата тъкан. Блокадата възниква поради инхибиране на производството на ензима калциневрин, който съдържа протеините PPP3R2 и PPP3CC, които обикновено се намират в мъжката сперма.

В изследването си върху лабораторни мишки учените установиха, че щом протеинът PPP3CC не се произвежда в организмите на гризачите, техните репродуктивни функции рязко намаляват. Това накара изследователите да заключат, че недостатъчното количество от този протеин може да доведе до стерилитет. След по-внимателно проучване, експертите стигнаха до заключението, че този протеин дава на сперматозоидите гъвкавост и необходимата сила и енергия, за да проникнат през мембраната на яйцеклетката.

Тестването върху здрави мишки само потвърди откритието им. Само пет дни употреба на лекарствата "Tacrolimus" и "Cyxlosporin A" доведе до пълно безплодие на мишки. Въпреки това, тяхната репродуктивна функция се възстановява напълно само седмица след като са спрели да дават тези лекарства. Важно е да се отбележи, че калциневринът не е хормон, така че употребата на лекарства по никакъв начин не намалява сексуалното желание и възбудимостта на тялото.

Въпреки обещаващите резултати, ще са необходими няколко години, за да се създадат истински мъжки противозачатъчни хапчета. Около 80 процента от изследванията при мишки не са приложими за случаи на хора. Въпреки това учените все още се надяват на успех, тъй като ефективността на лекарствата е доказана. Освен това подобни лекарства вече са преминали клинични изпитвания при хора и се използват широко.

ДНК печат

Технологиите за 3D печат създадоха уникална нова индустрия - печат и продажба на ДНК. Вярно е, че терминът „печат“ тук е по-вероятно да се използва специално за търговски цели и не описва непременно какво всъщност се случва в тази област.

Главният изпълнителен директор на Cambrian Genomics обяснява, че процесът се описва най-добре с фразата „проверка на грешки“, а не „отпечатване“. Милиони парчета ДНК се поставят върху малки метални субстрати и се сканират от компютър, който избира нишките, които в крайна сметка ще съставят цялата ДНК верига. След това необходимите брънки се изрязват внимателно с лазер и се поставят в нова верига, предварително поръчана от клиента.

Компании като Cambrian вярват, че в бъдеще хората ще могат да създават нови организми само за забавление със специален компютърен хардуер и софтуер. Разбира се, подобни предположения веднага ще предизвикат праведния гняв на хората, които се съмняват в етичната коректност и практическата полезност на тези изследвания и възможности, но рано или късно, независимо как искаме или не, ще стигнем до това.

Сега отпечатването на ДНК не показва много обещания в медицинската област. Производителите на лекарства и изследователските компании са сред първите клиенти на компании като Cambrian.

Изследователи от Института Каролинска в Швеция са отишли ​​една крачка по-далеч и са започнали да създават различни фигурки от ДНК нишки. ДНК оригами, както го наричат, може на пръв поглед да изглежда като обикновена глезотия, но тази технология има и практически потенциал за използване. Например, може да се използва при доставката на лекарства до тялото.

Наноботите в жив организъм

В началото на 2015 г. областта на роботиката спечели голяма победа, когато група изследователи от Калифорнийския университет в Сан Диего обявиха, че са изпълнили поставената им задача, докато са в жив организъм.

В този случай лабораторните мишки действаха като жив организъм. След поставяне на наноботите вътре в животните, микромашините отиват в стомасите на гризачите и доставят поставения върху тях товар, който представлява микроскопични частици злато. До края на процедурата учените не забелязаха никакви увреждания на вътрешните органи на мишките и по този начин потвърдиха полезността, безопасността и ефективността на наноботите.

Допълнителни тестове показаха, че повече частици злато, доставено от наноботи, остават в стомасите, отколкото тези, които просто са били въведени там с храна. Това накара учените да мислят, че наноботите в бъдеще ще могат да доставят необходимите лекарства в тялото много по-ефективно, отколкото с по-традиционните методи за въвеждането им.

Моторната верига на малките роботи е направена от цинк. Когато влезе в контакт с киселинно-алкалната среда на тялото, възниква химическа реакция, която произвежда водородни мехурчета, които задвижват наноботите вътре. След известно време наноботите просто се разтварят в киселата среда на стомаха.

Въпреки че технологията се разработва от близо десетилетие, едва през 2015 г. учените успяха да я тестват в жива среда, а не в конвенционални петриеви чинии, както е правено толкова много пъти преди. В бъдеще наноботите могат да се използват за откриване и дори лечение на различни заболявания на вътрешните органи, като въздействат на отделни клетки с правилните лекарства.

Инжекционен мозъчен наноимплант

Екип от учени от Харвард разработи имплант, който обещава да лекува редица невродегенеративни заболявания, които водят до парализа. Имплантът е електронно устройство, състоящо се от универсална рамка (мрежа), към която по-късно могат да бъдат свързани различни наноустройства, след като бъде вкаран в мозъка на пациента. Благодарение на импланта ще бъде възможно да се следи нервната активност на мозъка, да се стимулира работата на определени тъкани, а също и да се ускори регенерацията на невроните.

Електронната решетка се състои от проводими полимерни нишки, транзистори или наноелектроди, които свързват кръстовища. Почти цялата площ на мрежата е съставена от дупки, което позволява на живите клетки да образуват нови връзки около нея.

От началото на 2016 г. екип от учени от Харвард все още тества безопасността на използването на такъв имплант. Например, две мишки бяха имплантирани в мозъка с устройство, състоящо се от 16 електрически компонента. Устройствата се използват успешно за наблюдение и стимулиране на специфични неврони.

Изкуствено производство на тетрахидроканабинол

В продължение на много години марихуаната се използва като болкоуспокояващо и по-специално за подобряване на състоянието на пациенти с рак и СПИН. В медицината активно се използва и синтетичен заместител на марихуаната, или по-скоро основният й психоактивен компонент, тетрахидроканабинол (или THC).

Въпреки това биохимици от Техническия университет в Дортмунд обявиха създаването на нов вид дрожди, които произвеждат THC. Нещо повече, непубликувани данни показват, че същите учени са създали друг вид дрожди, които произвеждат канабидиол, друга психоактивна съставка в марихуаната.

Марихуаната съдържа няколко молекулярни съединения, които представляват интерес за изследователите. Следователно откриването на ефективен изкуствен начин за създаване на тези компоненти в големи количества може да бъде от голяма полза за медицината. Въпреки това, методът на конвенционалното отглеждане на растения и последващото извличане на необходимите молекулярни съединения сега е най-ефективният метод. В рамките на 30 процента от сухото тегло на съвременната марихуана може да съдържа правилния THC компонент.

Въпреки това учените от Дортмунд са уверени, че ще могат да намерят по-ефективен и по-бърз начин за извличане на THC в бъдеще. Към днешна дата създадените дрожди са повторно израстващи върху молекули на същата гъбичка вместо предпочитаната алтернатива под формата на прости захариди. Всичко това води до факта, че с всяка нова партида дрожди, количеството свободен THC компонент също намалява.

В бъдеще учените обещават да рационализират процеса, да увеличат максимално производството на THC и да разширят мащаба до индустриална употреба, като в крайна сметка отговарят на нуждите на медицинските изследвания и европейските регулатори, които търсят нови начини за производство на THC, без да отглеждат самата марихуана.