Große wissenschaftliche Entdeckungen, die in einem Traum gemacht wurden. Entwicklungsgeschichte der medizinischen Physik

Medizinische Physik Podkolzina Vera Alexandrowna

1. Medizinische Physik. Kurzgeschichte

Medizinische Physik ist die Wissenschaft eines Systems, das aus physikalischen Geräten und Strahlung, medizinischen und diagnostischen Geräten und Technologien besteht.

Ziel Medizinische Physik- die Erforschung dieser Systeme zur Vorbeugung und Diagnose von Krankheiten sowie zur Behandlung von Patienten mit den Methoden und Mitteln der Physik, Mathematik und Technik. Die Natur von Krankheiten und der Mechanismus der Genesung haben in vielen Fällen eine biophysikalische Erklärung.

Medizinphysiker sind direkt in den Behandlungs- und Diagnoseprozess eingebunden, verbinden physikalische und medizinische Kenntnisse und tragen gemeinsam mit dem Arzt die Verantwortung für den Patienten.

Die Entwicklung von Medizin und Physik war schon immer eng miteinander verflochten. Schon in der Antike nutzte die Medizin physikalische Faktoren für Heilzwecke, wie Wärme, Kälte, Schall, Licht, verschiedene mechanische Einwirkungen (Hippokrates, Avicenna etc.).

Der erste Medizinphysiker war Leonardo da Vinci (vor fünf Jahrhunderten), der die Bewegungsmechanik des menschlichen Körpers erforschte. Medizin und Physik begannen ab Ende des 18. Jahrhunderts am fruchtbarsten zusammenzuwirken - frühes XIX Jahrhunderts, als Elektrizität und elektromagnetische Wellen entdeckt wurden, also mit dem Aufkommen des Elektrizitätszeitalters.

Nennen wir einige Namen großer Wissenschaftler, die in verschiedenen Epochen die wichtigsten Entdeckungen gemacht haben.

Ende des 19. - Mitte des 20. Jahrhunderts. verbunden mit der Entdeckung von Röntgenstrahlen, Radioaktivität, Theorien über die Struktur des Atoms, elektromagnetische Strahlung. Diese Entdeckungen sind mit den Namen von V. K. Roentgen, A. Becquerel,

M. Skladovskoy-Curie, D. Thomson, M. Planck, N. Bohr, A. Einstein, E. Rutherford. Erst in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts begann sich die Medizinische Physik wirklich als eigenständige Wissenschaft und Profession zu etablieren. mit dem Aufkommen des Atomzeitalters. In der Medizin haben radiodiagnostische Gammageräte, elektronische und Protonenbeschleuniger, radiodiagnostische Gammakameras, Röntgen-Computertomographen und andere, Hyperthermie und Magnetotherapie, Laser, Ultraschall und andere medizinisch-physikalische Technologien und Geräte breite Anwendung gefunden. Medizinische Physik hat viele Bereiche und Namen: medizinische Strahlenphysik, klinische Physik, onkologische Physik, therapeutische und diagnostische Physik.

Als wichtigstes Ereignis auf dem Gebiet der medizinischen Untersuchung kann die Schaffung von Computertomographen angesehen werden, die das Studium fast aller Organe und Systeme des menschlichen Körpers erweiterten. OCT wurde in Kliniken auf der ganzen Welt installiert und große Menge Physiker, Ingenieure und Mediziner beschäftigten sich mit der Verbesserung von Technik und Methoden, um sie bis an die Grenzen des Machbaren zu bringen. Die Entwicklung der Radionukliddiagnostik ist eine Kombination aus radiopharmazeutischen Methoden und physikalischen Ableitungsverfahren ionisierende Strahlung. Die Positronen-Emissions-Tomographie-Bildgebung wurde 1951 erfunden und in der Arbeit von L. Renn veröffentlicht.

Aus dem Buch Schwarze Löcher und junge Universen Autor Hawking Stephen William

5. Eine kurze Geschichte einer kurzen Geschichte6 Ich bin immer noch überwältigt von der Resonanz, die mein Buch Eine kurze Geschichte der Zeit erfahren hat. Es blieb siebenunddreißig Wochen auf der Bestsellerliste der New York Times und siebenundzwanzig Wochen auf der Bestsellerliste der Sunday Times.

Aus dem Buch Medizinische Physik Autor Podkolzina Wera Alexandrowna

3. Medizinische Messtechnik und ihre Besonderheiten Technische Geräte, die in der Medizin verwendet werden, werden allgemein als „medizinische Geräte“ bezeichnet. Großer Teil medizinische Geräte bezieht sich auf medizinische Geräte, die wiederum in medizinische unterteilt sind

Aus dem Buch The Newest Book of Facts. Band 3 [Physik, Chemie und Technik. Geschichte und Archäologie. Sonstig] Autor Kondrashov Anatoly Pavlovich

48. Medizinische Elektronik Eine der häufigsten Anwendungen elektronischer Geräte betrifft die Diagnose und Behandlung von Krankheiten. Bereiche der Elektronik, die die Besonderheiten des Einsatzes elektronischer Systeme zur Lösung biomedizinischer Probleme berücksichtigen, und

Aus dem Buch Die Geschichte der Kerze Autor Faraday Michael

Aus dem Buch Fünf ungelöste Probleme der Wissenschaft Autor Wiggins Arthur

FARADEY UND SEINE „GESCHICHTE DER KERZE“ „Die Geschichte der Kerze“ ist eine Vortragsreihe des großen englischen Wissenschaftlers Michael Faraday für ein jugendliches Publikum. Ein wenig über die Geschichte dieses Buches und seines Autors. Michael (Mikhail) Faraday wurde am 22. September 1791 in der Familie eines Londoner Schmieds geboren. Seine

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11. Erde: Geschichte des Inneren Bei der Entstehung der Erde sortierte die Schwerkraft das Ausgangsmaterial nach seiner Dichte: Die dichteren Bestandteile fielen in Richtung Zentrum, die weniger dichten schwammen oben und bildeten schließlich die Kruste. Auf Abb. I.8 stellt die Erde im Schnitt dar. Die Kruste

Aus dem Buch Welt in Nussschale[krank. Buchmagazin] Autor Hawking Stephen William

GESCHICHTE UND ORGANISATION 12.2. Das Anfang 1942 durchgeführte Reorganisationsprojekt und die anschließende schrittweise Verlagerung des Unternehmens, das unter der Verantwortung des OSRD stand, in den Manhattan District wurden in Kapitel V beschrieben. Es sei daran erinnert, dass das Studium der Physik der Atombombe war zuerst

Aus dem Buch Wer erfand die moderne Physik? Vom Galileo-Pendel zur Quantengravitation Autor Gorelik Gennady Efimovich

Kapitel 1 Eine kurze Geschichte der Relativitätstheorie Wie Einstein die Grundlagen für zwei grundlegende Theorien des 20. Jahrhunderts legte: die Allgemeine Relativitätstheorie und die Quantenmechanik Albert Einstein, der Schöpfer der speziellen und der allgemeinen Relativitätstheorie, wurde 1879 in einer deutschen Stadt geboren

Aus dem Buch Klopfen an der Himmelstür [Wissenschaftliche Sicht des Universums] von Randall Lisa

Aus dem Buch Tweets About the Universe von Chown Marcus

Moderne Physik und Grundlagenphysik Lassen Sie uns zunächst das Wesen der neuen Physik klären, das sie von der Physik der vorherigen unterschied. Schließlich gingen die Experimente und die Mathematik von Galileo nicht über die Fähigkeiten von Archimedes hinaus, den Galileo aus gutem Grund „den Göttlichsten“ nannte. Was trug Galileo

Aus dem Buch Quantum. Einstein, Bohr und die große Kontroverse über die Natur der Realität von Kumar Manjit

Aus dem Buch Being Hawking von Jane Hawking

Wissenschaftsgeschichte Arnold V.I. Huygens und Barrow, Newton und Hooke. M.: Nauka, 1989. Bely Yu.A. Johannes Kepler. 1571–1630 M.: Nauka, 1971. Vavilov S.I. Tagebücher. 1909–1951: In 2 Büchern. M.: Nauka, 2012. Vernadsky V.I. Tagebücher. Moskau: Nauka, 1999, 2001, 2006, 2008; M.: ROSSPEN, 2010. Vizgin V.P. Einheitliche Feldtheorien im ersten Drittel des zwanzigsten Jahrhunderts

Aus dem Buch des Autors

KURZE GESCHICHTE DES TANK Lyn Evans wurde der Chefarchitekt des TANK. Ich habe 2009 eine seiner Reden gehört, aber ich hatte nur die Gelegenheit, diesen Mann Anfang Januar 2010 auf einer Konferenz in Kalifornien zu treffen. Der Moment war erfolgreich - der LHC begann endlich zu arbeiten, und sogar zurückhaltend

Aus dem Buch des Autors

Geschichte der Astronomie 115. Wer waren die ersten Astronomen? Die Astronomie ist die älteste der Wissenschaften. Sagen sie jedenfalls über Astronomen. Die ersten Astronomen waren prähistorische Menschen, die sich fragten, was Sonne, Mond und Sterne seien.Die tägliche Bewegung der Sonne gab die Uhr vor.

Aus dem Buch des Autors

Eine kurze Geschichte der Quantenphysik 1858 23. April. Max Planck wurde am 30. August 1871 in Kiel (Deutschland) geboren. Ernest Rutherford wurde am 14. März 1879 in Brightwater (Neuseeland) geboren. Albert Einstein wurde am 11. Dezember 1882 in Ulm (Deutschland) geboren. Max Born wurde am 7. Oktober 1885 in Breslau (Deutschland) geboren. BEIM

Aus dem Buch des Autors

6. Familienanamnese Nachdem die Hauptentscheidung getroffen war, fügte sich alles andere nach und nach, wenn nicht automatisch, dann doch mit einiger Anstrengung unsererseits. Das nächste Jahr verging wie im Flug in Euphorie. Was auch immer Zweifel am Gesundheitszustand haben

Letztes Jahr denn die Wissenschaft war sehr fruchtbar. Besondere Fortschritte haben Wissenschaftler auf dem Gebiet der Medizin erzielt. Die Menschheit hat erstaunliche Entdeckungen gemacht, wissenschaftliche Durchbrüche erzielt und viele nützliche Medikamente geschaffen, die sicherlich bald frei verfügbar sein werden. Wir laden Sie ein, sich mit den zehn erstaunlichsten medizinischen Durchbrüchen des Jahres 2015 vertraut zu machen, die sicherlich in naher Zukunft einen ernsthaften Beitrag zur Entwicklung medizinischer Dienstleistungen leisten werden.

Entdeckung von Teixobacterin

Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation alle davor, dass die Menschheit in die sogenannte Post-Antibiotika-Ära eintritt. Und tatsächlich hatte sie recht. Wissenschaft und Medizin haben in der Tat seit 1987 keine neuen Arten von Antibiotika mehr hervorgebracht. Krankheiten stehen jedoch nicht still. Jedes Jahr treten neue Infektionen auf, die resistenter gegen bestehende Medikamente sind. Es ist zu einem Problem der realen Welt geworden. Im Jahr 2015 machten Wissenschaftler jedoch eine Entdeckung, die ihrer Meinung nach dramatische Veränderungen mit sich bringen wird.

Wissenschaftler haben eine neue Klasse von Antibiotika aus 25 Antibiotika entdeckt, darunter ein sehr wichtiges namens Teixobactin. Dieses Antibiotikum zerstört Mikroben, indem es ihre Fähigkeit blockiert, neue Zellen zu produzieren. Mit anderen Worten, Mikroben, die unter dem Einfluss dieses Medikaments stehen, können im Laufe der Zeit keine Resistenz gegen das Medikament entwickeln und entwickeln. Teixobactin hat sich jetzt als hochwirksam gegen resistente Staphylococcus aureus und mehrere Bakterien erwiesen, die Tuberkulose verursachen.

Labortests von Teixobactin wurden an Mäusen durchgeführt. Die überwiegende Mehrheit der Experimente hat die Wirksamkeit des Medikaments gezeigt. Versuche am Menschen sollen 2017 beginnen.

Ärzte haben neue Stimmbänder wachsen lassen

Einer der interessantesten und vielversprechendsten Bereiche in der Medizin ist die Geweberegeneration. 2015 wurde der Liste der künstlich nachgebildeten Organe ein neuer Eintrag hinzugefügt. Ärzte der University of Wisconsin haben gelernt, menschliche Stimmbänder aus dem Nichts wachsen zu lassen.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Nathan Welhan hat biotechnologisch ein Gewebe geschaffen, das die Arbeit der Schleimhaut der Stimmbänder nachahmen kann, nämlich das Gewebe, das durch zwei Lappen der Stimmbänder dargestellt wird, die vibrieren, um die menschliche Sprache zu erzeugen . Fünf freiwilligen Patienten wurden Spenderzellen entnommen, aus denen anschließend neue Bänder gezüchtet wurden. Im Labor züchteten die Wissenschaftler in zwei Wochen das notwendige Gewebe und fügten es anschließend einem künstlichen Kehlkopfmodell hinzu.

Das Geräusch, das von den empfangenen Stimmbändern erzeugt wird, beschreiben Wissenschaftler als metallisch und vergleichen es mit dem Geräusch eines Roboter-Kazoos (eines Spielzeugwinds). Musikinstrument). Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass die von ihnen unter realen Bedingungen (dh wenn sie in einen lebenden Organismus implantiert werden) erzeugten Stimmbänder fast wie echte klingen werden.

In einem der jüngsten Experimente an Labormäusen, denen menschliche Immunität eingepflanzt wurde, beschlossen die Forscher zu testen, ob der Körper von Nagetieren das neue Gewebe abstoßen würde. Glücklicherweise ist dies nicht geschehen. Dr. Welham ist zuversichtlich, dass das Gewebe auch vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird.

Krebsmedikament könnte Parkinson-Patienten helfen

Tisinga (oder Nilotinib) ist ein getestetes und zugelassenes Medikament, das häufig zur Behandlung von Menschen mit Anzeichen von Leukämie eingesetzt wird. Eine neue Studie des Georgetown University Medical Center zeigt jedoch, dass Tasingas Medikament sehr stark sein kann starkes Heilmittel um motorische Symptome bei Menschen mit Parkinson-Krankheit zu kontrollieren, ihre motorischen Funktionen zu verbessern und die nicht-motorischen Symptome dieser Krankheit zu kontrollieren.

Fernando Pagan, einer der Ärzte, die diese Studie durchgeführt haben, glaubt, dass die Nilotinib-Therapie die erste ihrer Art sein könnte. effektive Methode Verringerung der Verschlechterung der kognitiven und motorischen Funktion bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit.

Die Wissenschaftler gaben 12 freiwilligen Patienten sechs Monate lang erhöhte Nilotinib-Dosen. Bei allen 12 Patienten, die diese Studie mit dem Medikament zu Ende führten, kam es zu einer Verbesserung der motorischen Funktionen. 10 von ihnen zeigten eine signifikante Verbesserung.

Das Hauptziel dieser Studie war es, die Sicherheit und Unbedenklichkeit von Nilotinib zu testen menschlicher Körper. Die Dosis des verwendeten Medikaments war viel geringer als die Dosis, die normalerweise Patienten mit Leukämie verabreicht wird. Trotz der Tatsache, dass das Medikament seine Wirksamkeit zeigte, wurde die Studie immer noch an einer kleinen Gruppe von Menschen ohne Einbeziehung von Kontrollgruppen durchgeführt. Bevor Tasinga als Therapie gegen die Parkinson-Krankheit eingesetzt wird, müssen daher noch mehrere Versuche und wissenschaftliche Studien durchgeführt werden.

Die weltweit erste 3D-gedruckte Brust

In den letzten Jahren hat die 3D-Drucktechnologie in vielen Bereichen Einzug gehalten und zu erstaunlichen Entdeckungen, Entwicklungen und neuen Produktionsmethoden geführt. Im Jahr 2015 führten Ärzte des Universitätskrankenhauses Salamanca in Spanien die weltweit erste Operation durch, bei der die beschädigte Brust eines Patienten durch eine neue 3D-gedruckte Prothese ersetzt wurde.

Der Mann litt an einem seltenen Sarkom, und die Ärzte hatten keine andere Wahl. Um eine weitere Ausbreitung des Tumors im Körper zu vermeiden, entfernten Experten einer Person fast das gesamte Brustbein und ersetzten die Knochen durch ein Titanimplantat.

In der Regel werden Implantate für große Teile des Skeletts am meisten produziert verschiedene Materialien die sich mit der Zeit abnutzen können. Darüber hinaus erforderte der Ersatz eines so komplexen Knochengelenks wie des Brustbeins, das normalerweise in jedem Einzelfall einzigartig ist, dass Ärzte das Brustbein einer Person sorgfältig scannen, um ein Implantat in der richtigen Größe zu entwerfen.

Als Material für das neue Brustbein entschied man sich für eine Titanlegierung. Nach der Durchführung hochpräziser 3D-CT-Scans verwendeten die Wissenschaftler einen Arcam-Drucker im Wert von 1,3 Millionen US-Dollar, um ein neues Titan herzustellen Truhe. Die Operation zum Anbringen eines neuen Brustbeins am Patienten war erfolgreich und die Person hat bereits bestanden voller Kurs Rehabilitation.

Von Hautzellen zu Gehirnzellen

Wissenschaftler des kalifornischen Salk Institute in La Jolla haben das vergangene Jahr der Erforschung des menschlichen Gehirns gewidmet. Sie haben eine Methode zur Umwandlung von Hautzellen in Gehirnzellen entwickelt und bereits mehrere nützliche Anwendungen für die neue Technologie gefunden.

Es sei darauf hingewiesen, dass Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, Hautzellen in alte Gehirnzellen umzuwandeln, was ihre weitere Verwendung vereinfacht, beispielsweise in der Erforschung der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit und ihrer Beziehung zu den Auswirkungen des Alterns. In der Vergangenheit wurden tierische Gehirnzellen für solche Forschungen verwendet, jedoch waren die Möglichkeiten der Wissenschaftler in diesem Fall begrenzt.

In jüngerer Zeit ist es Wissenschaftlern gelungen, Stammzellen in Gehirnzellen umzuwandeln, die für die Forschung verwendet werden können. Dies ist jedoch ein ziemlich mühsamer Prozess, und das Ergebnis sind Zellen, die nicht in der Lage sind, die Arbeit des Gehirns eines älteren Menschen nachzuahmen.

Einmal haben Forscher einen Weg entwickelt künstliche Schöpfung Gehirnzellen konzentrierten sie ihre Bemühungen auf die Schaffung von Neuronen, die die Fähigkeit zur Produktion von Serotonin besitzen würden. Und obwohl die resultierenden Zellen nur einen winzigen Bruchteil der Fähigkeiten des menschlichen Gehirns haben, helfen sie Wissenschaftlern aktiv bei der Erforschung und Suche nach Heilmitteln für Krankheiten und Störungen wie Autismus, Schizophrenie und Depression.

Verhütungspillen für Männer

Japanische Wissenschaftler des Microbial Disease Research Institute in Osaka haben eine neue wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, wonach wir in nicht allzu ferner Zukunft in der Lage sein werden, echte Verhütungspillen für Männer herzustellen. Wissenschaftler beschreiben in ihrer Arbeit Studien zu den Wirkstoffen „Tacrolimus“ und „Cyxlosporin A“.

Typischerweise werden diese Medikamente nach Organtransplantationen eingesetzt, um das körpereigene Immunsystem zu unterdrücken, damit es das neue Gewebe nicht abstößt. Die Blockade erfolgt aufgrund der Hemmung der Produktion des Enzyms Calcineurin, das die Proteine ​​PPP3R2 und PPP3CC enthält, die normalerweise in männlichem Sperma vorkommen.

Die Wissenschaftler fanden in ihrer Studie an Labormäusen heraus, dass, sobald das PPP3CC-Protein nicht im Organismus von Nagetieren produziert wird, deren Fortpflanzungsfunktionen stark eingeschränkt sind. Daraus schlossen die Forscher, dass eine unzureichende Menge dieses Proteins zu Unfruchtbarkeit führen kann. Nach eingehenderen Studien kamen Experten zu dem Schluss, dass dieses Protein den Samenzellen die Flexibilität und die notwendige Kraft und Energie verleiht, um die Membran der Eizelle zu durchdringen.

Tests an gesunden Mäusen bestätigten nur ihre Entdeckung. Nur fünf Tage der Anwendung der Medikamente "Tacrolimus" und "Cyxlosporin A" führten zu vollständiger Unfruchtbarkeit von Mäusen. Ihre Fortpflanzungsfähigkeit war jedoch nur eine Woche nach Beendigung der Verabreichung dieser Medikamente vollständig wiederhergestellt. Es ist wichtig zu beachten, dass Calcineurin kein Hormon ist, sodass die Einnahme von Medikamenten in keiner Weise das sexuelle Verlangen und die Erregbarkeit des Körpers verringert.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse wird es mehrere Jahre dauern, bis echte Antibabypillen für Männer entwickelt werden. Etwa 80 Prozent der Mausstudien sind nicht auf Fälle beim Menschen anwendbar. Wissenschaftler hoffen jedoch weiterhin auf Erfolge, da die Wirksamkeit der Medikamente nachgewiesen ist. Darüber hinaus haben ähnliche Medikamente bereits klinische Studien am Menschen bestanden und sind weit verbreitet.

DNA-Siegel

3D-Drucktechnologien haben eine einzigartige neue Industrie geschaffen – das Drucken und Verkaufen von DNA. Der Begriff „Drucken“ wird hier zwar eher speziell für kommerzielle Zwecke verwendet und beschreibt nicht unbedingt, was in diesem Bereich tatsächlich passiert.

Der Geschäftsführer von Cambrian Genomics erklärt, dass der Prozess am besten mit dem Ausdruck „Fehlerprüfung“ und nicht mit „Drucken“ beschrieben werden kann. Millionen von DNA-Stücken werden auf winzige Metallsubstrate gelegt und von einem Computer gescannt, der die Stränge auswählt, aus denen schließlich der gesamte DNA-Strang besteht. Danach werden die notwendigen Verbindungen sorgfältig mit einem Laser ausgeschnitten und in eine neue Kette gelegt, die zuvor vom Kunden bestellt wurde.

Unternehmen wie Cambrian glauben, dass Menschen in Zukunft spezielle Computergeräte verwenden können und Software Erstellen Sie neue Organismen nur zum Spaß. Natürlich werden solche Annahmen sofort den berechtigten Zorn der Menschen hervorrufen, die die ethische Korrektheit und den praktischen Nutzen dieser Studien und Möglichkeiten anzweifeln, aber früher oder später, egal wie wir es wollen oder nicht, werden wir dazu kommen.

Nun ist der DNA-Druck im medizinischen Bereich wenig vielversprechend. Arzneimittelhersteller und Forschungsunternehmen gehören zu den ersten Kunden von Unternehmen wie Cambrian.

Forscher des Karolinska-Instituts in Schweden sind noch einen Schritt weiter gegangen und haben begonnen, verschiedene Figuren aus DNA-Strängen herzustellen. DNA-Origami, wie sie es nennen, mag auf den ersten Blick wie eine gewöhnliche Verwöhnung erscheinen, aber diese Technologie hat auch praktisches Anwendungspotenzial. Beispielsweise kann es für die Lieferung verwendet werden Medikamente in den Körper.

Nanobots in einem lebenden Organismus

Anfang 2015 errang das Gebiet der Robotik einen großen Sieg, als eine Gruppe von Forschern der University of California, San Diego bekannt gab, dass sie die ersten erfolgreichen Tests mit Nanobots durchgeführt hatten, die ihre Aufgabe im Inneren eines lebenden Organismus erfüllten.

In diesem Fall fungierten Labormäuse als lebender Organismus. Nachdem die Nanobots in den Tieren platziert wurden, gingen die Mikromaschinen zu den Mägen der Nagetiere und lieferten die darauf platzierte Fracht, die mikroskopisch kleine Goldpartikel waren. Am Ende des Verfahrens stellten die Wissenschaftler keinen Schaden fest. innere Organe Mäuse und bestätigten damit die Nützlichkeit, Sicherheit und Wirksamkeit von Nanobots.

Weitere Tests zeigten, dass von Nanobots gelieferte Goldpartikel mehr im Magen verbleiben als solche, die einfach mit einer Mahlzeit dorthin gebracht wurden. Dies veranlasste die Wissenschaftler zu der Annahme, dass Nanobots in Zukunft in der Lage sein werden, die notwendigen Medikamente viel effizienter in den Körper zu bringen als mit traditionelleren Methoden ihrer Verabreichung.

Die Motorkette der winzigen Roboter besteht aus Zink. Beim Kontakt mit dem Säure-Basen-Milieu des Körpers chemische Reaktion, wodurch Wasserstoffbläschen entstehen, die die Nanobots im Inneren fördern. Nach einiger Zeit lösen sich die Nanobots einfach im sauren Milieu des Magens auf.

Obwohl sich die Technologie seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung befindet, konnten Wissenschaftler sie erst 2015 tatsächlich in einer lebenden Umgebung testen, anstatt in herkömmlichen Petrischalen, wie es so oft zuvor getan wurde. In Zukunft können Nanobots verschiedene Erkrankungen innerer Organe erkennen und sogar behandeln, indem sie einzelne Zellen mit den richtigen Medikamenten beeinflussen.

Injizierbares Gehirn-Nanoimplantat

Ein Team von Harvard-Wissenschaftlern hat ein Implantat entwickelt, das verspricht, eine Reihe von neurodegenerativen Erkrankungen zu behandeln, die zu Lähmungen führen. Das Implantat ist ein elektronisches Gerät, das aus einem universellen Rahmen (Mesh) besteht, an das später verschiedene Nanogeräte angeschlossen werden können, nachdem es in das Gehirn des Patienten eingesetzt wurde. Dank des Implantats wird es möglich sein, die neurale Aktivität des Gehirns zu überwachen, die Arbeit bestimmter Gewebe zu stimulieren und auch die Regeneration von Neuronen zu beschleunigen.

Das elektronische Gitter besteht aus leitfähigen Polymerfilamenten, Transistoren oder Nanoelektroden, die Schnittpunkte verbinden. Fast die gesamte Fläche des Netzes besteht aus Löchern, wodurch lebende Zellen neue Verbindungen um sie herum bilden können.

Bis Anfang 2016 testet ein Team von Wissenschaftlern aus Harvard noch die Sicherheit der Verwendung eines solchen Implantats. Beispielsweise wurde zwei Mäusen ein Gerät, das aus 16 elektrischen Komponenten besteht, in das Gehirn implantiert. Geräte wurden erfolgreich verwendet, um bestimmte Neuronen zu überwachen und zu stimulieren.

Künstliche Herstellung von Tetrahydrocannabinol

Seit vielen Jahren wird Marihuana medizinisch als Schmerzmittel und insbesondere zur Verbesserung des Zustands von Patienten mit Krebs und AIDS verwendet. In der Medizin wird auch aktiv ein synthetischer Ersatz für Marihuana bzw. dessen psychoaktiver Hauptbestandteil Tetrahydrocannabinol (oder THC) verwendet.

Allerdings Biochemiker Technische Universität Dortmund kündigte die Schaffung einer neuen Hefeart an, die THC produziert. Darüber hinaus weisen unveröffentlichte Daten darauf hin, dass dieselben Wissenschaftler eine andere Hefeart entwickelt haben, die Cannabidiol produziert, einen weiteren psychoaktiven Inhaltsstoff in Marihuana.

Marihuana enthält mehrere molekulare Verbindungen, die für Forscher von Interesse sind. Daher die Entdeckung eines effektiven künstlichen Weges, um diese Komponenten herzustellen große Mengen könnte von großem medizinischem Nutzen sein. Die Methode des konventionellen Anbaus von Pflanzen und die anschließende Gewinnung der notwendigen molekularen Verbindungen ist jedoch heute am weitesten verbreitet effektiver Weg. Innen 30 Prozent Trockengewicht moderne Arten Marihuana kann die gewünschte THC-Komponente enthalten.

Trotzdem sind die Dortmunder Wissenschaftler zuversichtlich, eine effektivere und effizientere Methode zu finden der schnelle Weg THC-Mining in der Zukunft. Mittlerweile wächst die entstandene Hefe auf Molekülen des gleichen Pilzes, statt auf der bevorzugten Alternative in Form einfacher Saccharide. All dies führt dazu, dass mit jeder neuen Hefecharge auch die Menge an freier THC-Komponente abnimmt.

Für die Zukunft versprechen Wissenschaftler, den Prozess zu rationalisieren, die THC-Produktion zu maximieren und auf den industriellen Bedarf zu skalieren, was letztendlich den Bedarf der medizinischen Forschung und der europäischen Regulierungsbehörden decken wird, die suchen neue Wege Produktion von Tetrahydrocannabinol, ohne selbst Marihuana anzubauen.

Große wissenschaftliche Entdeckungen in der Medizin, die die Welt veränderten Im 21. Jahrhundert ist es schwierig, mit dem wissenschaftlichen Fortschritt Schritt zu halten. BEIM letzten Jahren Wir haben gelernt, Organe in Labors zu züchten, die Aktivität von Nerven künstlich zu steuern, wir haben Operationsroboter erfunden, die komplexe Operationen durchführen können.

Körper Anatomie

1538 präsentierte der italienische Naturforscher Vesalius, der „Vater“ der modernen Anatomie, der Welt eine wissenschaftliche Beschreibung der Struktur des Körpers und der Definition aller menschlichen Organe. Er musste Leichen für anatomische Studien auf dem Friedhof ausgraben, da die Kirche solche medizinischen Experimente verbot. Vesalius beschrieb als Erster den Aufbau des menschlichen Körpers, heute gilt der große Wissenschaftler als Begründer der wissenschaftlichen Anatomie, Krater auf dem Mond sind nach ihm benannt, Briefmarken werden mit seinem Bild in ...

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Im zwanzigsten Jahrhundert begann die Medizin große Fortschritte zu machen. Zum Beispiel hörte Diabetes erst 1922 auf, eine tödliche Krankheit zu sein, als Insulin von zwei kanadischen Wissenschaftlern entdeckt wurde. Es gelang ihnen, dieses Hormon aus der Bauchspeicheldrüse von Tieren zu gewinnen.

Und 1928 wurde das Leben von Millionen Patienten dank der Schlamperei des britischen Wissenschaftlers Alexander Fleming gerettet. Er hat die Reagenzgläser einfach nicht mit pathogenen Mikroben gewaschen. Als er nach Hause zurückkehrte, fand er Schimmel (Penicillin) in einem Reagenzglas. Es vergingen jedoch weitere 12 Jahre, bis reines Penicillin erhalten wurde. Dank dieser Entdeckung sind gefährliche Krankheiten wie Gangrän und Lungenentzündung nicht mehr tödlich, und wir haben jetzt eine große Auswahl an Antibiotika.

Jetzt weiß jeder Schüler, was DNA ist. Aber die Struktur der DNA wurde erst vor etwas mehr als 50 Jahren entdeckt, im Jahr 1953. Seitdem hat sich eine solche Wissenschaft wie die Genetik intensiv entwickelt. Die Struktur der DNA wurde von zwei Wissenschaftlern entdeckt: James Watson und Francis Crick. Aus Pappe und...

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Seit Beginn des neuen Jahrtausends haben die Menschen 15 Jahre lang nicht einmal gemerkt, dass sie sich in einer anderen Welt befinden: Wir leben in einer anderen Sonnensystem wissen wir, wie man mit Gedankenkraft Gene repariert und Prothesen steuert. Nichts davon geschah im 20. Jahrhundert. Quelle

GENETIK

In den letzten Jahren wurde eine revolutionäre Methode entwickelt, um DNA mit dem sogenannten CRISP-Mechanismus zu manipulieren. Das...

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Unglaubliche Fakten

Die menschliche Gesundheit steht in direktem Zusammenhang mit jedem von uns.

Einrichtungen Massenmedien Es gibt viele Geschichten über unsere Gesundheit und unseren Körper, von der Entdeckung neuer Medikamente bis hin zur Entdeckung einzigartiger chirurgischer Techniken, die Menschen mit Behinderungen Hoffnung bringen.

Im Folgenden werden wir über die neuesten Errungenschaften der modernen Medizin sprechen.

Jüngste Fortschritte in der Medizin

10. Wissenschaftler haben identifiziert neuer Teil Karosserie

Bereits 1879 beschrieb ein französischer Chirurg namens Paul Segond in einer seiner Studien ein „perlendes, widerstandsfähiges Fasergewebe“, das entlang der Bänder im Knie einer Person verläuft.

Diese Studie geriet bis 2013 sicher in Vergessenheit, als Wissenschaftler das anterolaterale Band entdeckten, ein Knieband, das häufig durch Verletzungen und andere Probleme beschädigt wird.

Wenn man bedenkt, wie oft das menschliche Knie gescannt wird, wurde die Entdeckung sehr spät gemacht. Es ist in der Zeitschrift "Anatomy" beschrieben und...

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Das zwanzigste Jahrhundert hat das Leben der Menschen verändert. Natürlich hat die Entwicklung der Menschheit nie aufgehört, und in jedem Jahrhundert gab es wichtige wissenschaftliche Erfindungen, aber wirklich revolutionäre Veränderungen, und sogar in ernsthaftem Ausmaß, sind vor nicht allzu langer Zeit eingetreten. Was waren die bedeutendsten Entdeckungen des zwanzigsten Jahrhunderts?

Luftfahrt

Die Brüder Orville und Wilbur Wright gingen als erste Piloten in die Geschichte der Menschheit ein. Die großen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts sind nicht zuletzt die neuen Verkehrsmittel. Orville Wright gelang 1903 ein kontrollierter Flug. Das von ihm zusammen mit seinem Bruder entwickelte Flugzeug hielt zwar nur 12 Sekunden in der Luft, war aber ein echter Durchbruch für die damalige Luftfahrt. Das Datum des Fluges gilt als Geburtstag dieser Transportart. Die Gebrüder Wright waren die ersten, die ein System entwickelten, das die Flügelplatten mit Kabeln verdrehte und es Ihnen ermöglichte, die Maschine zu steuern. 1901 wurde auch ein Windkanal angelegt. Sie erfanden auch den Propeller. Bereits 1904 erblickte ein neues Modell des Flugzeugs das Licht, mehr ...

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Die bedeutendsten Entdeckungen der Medizingeschichte

Die wichtigsten Entdeckungen der Medizingeschichte

1. Menschliche Anatomie (1538)

Andreas Vesalius

Andreas Vesalius analysiert menschliche Körper anhand von Autopsien, legt detaillierte Informationen zur menschlichen Anatomie dar und widerlegt verschiedene Interpretationen zu diesem Thema. Vesalius glaubt, dass ein Verständnis der Anatomie für die Durchführung von Operationen entscheidend ist, also analysiert er menschliche Leichen (was für die damalige Zeit ungewöhnlich ist).

Seine anatomischen Diagramme des Kreislauf- und Nervensystems, die als Referenz für seine Schüler geschrieben wurden, werden so oft kopiert, dass er gezwungen ist, sie zu veröffentlichen, um ihre Authentizität zu schützen. 1543 veröffentlichte er De Humani Corporis Fabrica, die Geburtsstunde der Anatomie.

2. Umlauf (1628)

William Harvey

William Harvey entdeckt, dass Blut im ganzen Körper zirkuliert und nennt das Herz als das für den Kreislauf verantwortliche Organ...

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Die Rolle der Medizin im Leben eines jeden Menschen ist nicht leicht zu überschätzen. Es gibt sogar einen Witz, dass Menschen nicht von der runden Erde fallen, weil sie an Kliniken hängen.

Zweifellos übersteigt die durchschnittliche Lebenserwartung eines Menschen nur dank der Entwicklung der Medizin achtzig Jahre, und die Jugend kann auch nach Erreichen des vierzigsten Lebensjahres fortgesetzt werden. Zum Vergleich: Noch vor wenigen Jahrhunderten führte die Grippe oft zum Tod, und Menschen, die fünfzig Jahre alt wurden, galten als sehr alt.

Die Medizin steht wie andere Wissenschaften nie still und entwickelt sich ständig weiter. Erinnern wir uns, welche Entdeckungen in der Medizin zu den bedeutendsten geworden sind und womit sich die moderne medizinische Wissenschaft rühmen kann.

Große Entdeckungen in der Medizin

Wenn wir uns den allgemein anerkannten Top 10 brillanter Entdeckungen in der Medizin zuwenden, dann sehen wir an erster Stelle die Arbeit des belgischen Wissenschaftlers Andreas Vesalius De Humani Corporis Fabrica, in der er die anatomische Struktur beschrieb ...

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Dank der menschlichen Entdeckungen der letzten Jahrhunderte haben wir die Möglichkeit, sofort auf alle Informationen aus der ganzen Welt zuzugreifen. Fortschritte in der Medizin haben der Menschheit geholfen, gefährliche Krankheiten zu überwinden. Technische, wissenschaftliche Erfindungen im Schiffs- und Maschinenbau geben uns die Möglichkeit, jeden Punkt der Erde in wenigen Stunden zu erreichen und sogar ins All zu fliegen.

Erfindungen des 19. und 20. Jahrhunderts haben die Menschheit verändert, ihre Welt auf den Kopf gestellt. Natürlich fand die Entwicklung unaufhörlich statt und jedes Jahrhundert brachte uns einige der größten Entdeckungen, aber die weltweiten revolutionären Erfindungen fanden genau in dieser Zeit statt. Lassen Sie uns über diese sehr bedeutenden sprechen, die die übliche Lebenseinstellung verändert und einen Durchbruch in der Zivilisation erzielt haben.

Röntgenstrahlen

1885 entdeckte der deutsche Physiker Wilhelm Röntgen im Zuge seiner wissenschaftlichen Experimente, dass die Kathodenröhre bestimmte Strahlen aussendet, die er Röntgenstrahlen nannte. Der Wissenschaftler untersuchte sie weiter und fand heraus, dass diese Strahlung ...

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Das 19. Jahrhundert legte den Grundstein für die Entwicklung der Wissenschaft des 20. Jahrhunderts und bereitete die Bühne für viele zukünftige Erfindungen und technologische Innovationen, an denen wir uns heute erfreuen. Wissenschaftliche Entdeckungen des 19. Jahrhunderts wurden in vielen Bereichen gemacht und hatten großen Einfluss auf die weitere Entwicklung. Der technologische Fortschritt schritt unkontrolliert voran. Wem sind wir dankbar für die komfortablen Bedingungen, unter denen die moderne Menschheit heute lebt?

Wissenschaftliche Entdeckungen des 19. Jahrhunderts: Physik und Elektrotechnik

Ein wesentliches Merkmal der wissenschaftlichen Entwicklung dieser Zeit ist die weit verbreitete Nutzung der Elektrizität in allen Produktionszweigen. Und die Menschen konnten sich nicht länger weigern, Strom zu nutzen, da sie ihre erheblichen Vorteile zu spüren bekamen. Viele wissenschaftliche Entdeckungen des 19. Jahrhunderts wurden auf diesem Gebiet der Physik gemacht. Damals begannen Wissenschaftler, elektromagnetische Wellen und ihre Wirkung genau zu untersuchen Verschiedene Materialien. Die Einführung der Elektrizität in die Medizin begann.

Elektrotechnik im 19. Jahrhundert...

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In den letzten Jahrhunderten haben wir unzählige Entdeckungen gemacht, die die Qualität unseres täglichen Lebens und das Verständnis der Welt um uns herum erheblich verbessert haben. Die volle Bedeutung dieser Entdeckungen einzuschätzen ist sehr schwierig, wenn nicht fast unmöglich. Aber eines ist sicher, einige von ihnen haben unser Leben buchstäblich ein für alle Mal verändert. Von Penicillin und Schneckenpumpen bis hin zu Röntgenstrahlen und Elektrizität, hier ist eine Liste mit 25 größten Entdeckungen und Erfindungen der Menschheit.

25. Penicillin

Hätte der schottische Wissenschaftler Alexander Fleming 1928 nicht Penicillin, das erste Antibiotikum, entdeckt, würden wir immer noch an Krankheiten wie Magengeschwüren, Abszessen, Streptokokkeninfektionen, Scharlach, Leptospirose, Borreliose und vielen anderen sterben.

24. Mechanische Uhr

Es gibt widersprüchliche Theorien darüber, was das erste ist mechanische Uhren aber die meiste Zeit...

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Fast jeder, der sich für die Entwicklungsgeschichte von Naturwissenschaften, Technik und Technik interessiert, hat sich mindestens einmal in seinem Leben Gedanken darüber gemacht, wie die Entwicklung der Menschheit ohne mathematische Kenntnisse verlaufen könnte oder beispielsweise, wenn wir eine solche nicht hätten notwendiger Gegenstand wie ein Rad, das fast zur Grundlage der menschlichen Entwicklung wurde. Allerdings werden oft nur Schlüsselentdeckungen betrachtet und beachtet, während weniger bekannte und weitverbreitete Entdeckungen manchmal einfach nicht erwähnt werden, was sie jedoch nicht unbedeutend macht, denn jedes neue Wissen gibt der Menschheit die Möglichkeit, in ihrem Wesen eine Stufe höher zu steigen Entwicklung.

Das 20. Jahrhundert und seine wissenschaftlichen Entdeckungen haben sich zu einem wahren Rubikon entwickelt, dessen Überquerung den Fortschritt mehrmals beschleunigt hat und sich mit einem Sportwagen identifiziert hat, mit dem man nicht Schritt halten kann. Um jetzt auf dem Gipfel der wissenschaftlichen und technologischen Welle zu bleiben, sind keine gewaltigen Fähigkeiten erforderlich. Natürlich können Sie wissenschaftliche Zeitschriften lesen, verschiedene ...

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Das 20. Jahrhundert war reich an Entdeckungen und Erfindungen aller Art, die unser Leben in gewisser Weise verbesserten und in gewisser Weise komplizierten. Wenn Sie jedoch darüber nachdenken, gab es nicht so viele Erfindungen, die diese Welt wirklich verändert haben. Wir haben einige der allerbesten Erfindungen gesammelt, nach denen das Leben nie mehr dasselbe sein wird.

Erfindungen des 20. Jahrhunderts, die die Welt veränderten

Flugzeug

Die ersten Flüge mit Geräten, die leichter als Luft sind (Luftfahrt), wurden bereits im 18. Jahrhundert von Menschen durchgeführt, damals tauchten die ersten mit heißer Luft gefüllten Ballons auf, mit deren Hilfe es möglich war, den alten Traum der Menschheit zu erfüllen - in die Luft zu steigen und darin zu schweben. Allerdings aufgrund der Unfähigkeit, die Flugrichtung zu kontrollieren, je nach Wetterlage und geringer Geschwindigkeit Luftballon in vielerlei Hinsicht nicht als Transportmittel für die Menschheit geeignet.

Die ersten kontrollierten Flüge mit Fahrzeugen, die schwerer als Luft sind, fanden Anfang des 20. Jahrhunderts statt, als die Brüder Wright und Alberto Santos-Dumont unabhängig voneinander mit ...

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Medizin im 20. Jahrhundert

Entscheidende Schritte zur Umwandlung von Kunst in Wissenschaft wurden von der Medizin an der Wende vom 19. zum 20. Jahrhundert unternommen. von den Errungenschaften der Naturwissenschaften und dem technischen Fortschritt beeinflusst.

Die Entdeckung der Röntgenstrahlen (V.K. Roentgen, 1895-1897) markierte den Beginn der Röntgendiagnostik, aus der eine eingehende Untersuchung des Patienten heute nicht mehr wegzudenken ist. Die Entdeckung der natürlichen Radioaktivität und die anschließende Forschung auf dem Gebiet der Kernphysik führten zur Entwicklung der Strahlenbiologie, die die Wirkung ionisierender Strahlung auf lebende Organismen untersucht, zur Entstehung der Strahlenhygiene, der Verwendung radioaktiver Isotope, die wiederum führte , ermöglichte die Entwicklung einer Forschungsmethode mit den sogenannten markierten Atomen; Radium und radioaktive Präparate wurden nicht nur für diagnostische, sondern auch für therapeutische Zwecke erfolgreich eingesetzt.

Eine weitere Forschungsmethode, die die Möglichkeiten zur Erkennung von Herzrhythmusstörungen, Myokardinfarkt und einer Reihe anderer grundlegend bereichert hat ...

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Seit Beginn des neuen Jahrtausends haben die Menschen 15 Jahre lang nicht einmal gemerkt, dass sie sich in einer anderen Welt befinden: Wir leben in einem anderen Sonnensystem, wir wissen, wie man mit Gedankenkraft Gene repariert und Prothesen steuert. Nichts davon geschah im 20. Jahrhundert.

GENETIK

Das menschliche Genom ist vollständig sequenziert

Roboter sortiert menschliche DNA in Petrischalen für das Projekt „The Human Genome“.

Das Human Genome Project begann 1990, ein Arbeitsentwurf der Genomstruktur wurde 2000 veröffentlicht und das vollständige Genom 2003. Allerdings sind bis heute zusätzliche Analysen in einigen Bereichen noch nicht abgeschlossen. Es wurde hauptsächlich an Universitäten und Forschungszentren in den USA, Kanada und Großbritannien durchgeführt. Die Genomsequenzierung ist entscheidend für die Arzneimittelentwicklung und das Verständnis der Funktionsweise des menschlichen Körpers.

Die Gentechnik hat eine neue Stufe erreicht

In den letzten Jahren wurde eine revolutionäre Methode entwickelt, um DNA mit so ...

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Der Beginn des 21. Jahrhunderts war geprägt von vielen Entdeckungen auf dem Gebiet der Medizin, über die vor 10-20 Jahren in Science-Fiction-Romanen geschrieben wurde und von denen Patienten selbst nur träumen konnten. Und obwohl viele dieser Entdeckungen auf einen langen Weg der Einführung in die klinische Praxis warten, gehören sie nicht mehr in die Kategorie der konzeptionellen Entwicklungen, sondern sind tatsächlich funktionierende Geräte, wenn auch noch nicht weit verbreitet in der medizinischen Praxis.

1. Kunstherz AbioCor

Im Juli 2001 gelang es einer Gruppe von Chirurgen aus Louisville, Kentucky, einem Patienten ein künstliches Herz der neuen Generation zu implantieren. Das Gerät mit dem Namen AbioCor wurde einem Mann implantiert, der an Herzinsuffizienz litt. Das künstliche Herz wurde von Abiomed, Inc. entwickelt. Obwohl bereits ähnliche Geräte verwendet wurden, ist das AbioCor das fortschrittlichste seiner Art.

In früheren Versionen musste der Patient über Schläuche und Kabel mit einer riesigen Konsole verbunden werden, die ...

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Im 21. Jahrhundert ist es schwierig, mit dem wissenschaftlichen Fortschritt Schritt zu halten. In den letzten Jahren haben wir gelernt, wie man Organe in Labors züchtet, die Aktivität von Nerven künstlich steuert und Operationsroboter erfunden, die komplexe Operationen durchführen können.

Wie Sie wissen, ist es notwendig, sich an die Vergangenheit zu erinnern, um in die Zukunft zu sehen. Hier sind sieben große wissenschaftliche Entdeckungen in der Medizin, die Millionen gerettet haben Menschenleben.

Körper Anatomie

1538 präsentierte der italienische Naturforscher Vesalius, der „Vater“ der modernen Anatomie, der Welt eine wissenschaftliche Beschreibung der Struktur des Körpers und der Definition aller menschlichen Organe. Er musste Leichen für anatomische Studien auf dem Friedhof ausgraben, da die Kirche solche medizinischen Experimente verbot.
Vesalius beschrieb als Erster den Aufbau des menschlichen Körpers, heute gilt der große Wissenschaftler als Begründer der wissenschaftlichen Anatomie, Krater auf dem Mond sind nach ihm benannt, Briefmarken werden mit seinem Bild in Ungarn, Belgien und zu seinen Lebzeiten gedruckt die Ergebnisse ...

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Die wichtigsten medizinischen Entdeckungen des 20. Jahrhunderts

Im 20. Jahrhundert Die Medizin hat sich stark verändert. Zunächst standen nicht mehr Infektions-, sondern chronische und degenerative Erkrankungen im Fokus der Mediziner. Zweitens ist die wissenschaftliche Forschung viel wichtiger geworden, insbesondere die Grundlagenforschung, die ein tieferes Verständnis dafür ermöglicht, wie der Körper funktioniert und was zu Krankheiten führt.

Der große Umfang der Labor- und klinischen Forschung hat auch die Art der Tätigkeit der Ärzte beeinflusst. Viele von ihnen widmeten sich dank langfristiger Stipendien ganz der wissenschaftlichen Arbeit. Auch die Lehrpläne der medizinischen Ausbildung haben sich geändert: Das Studium der Chemie, Physik, Elektronik, Kernphysik und Genetik wurde eingeführt, was nicht verwunderlich ist, da beispielsweise radioaktive Substanzen in der physiologischen Forschung eine breite Anwendung gefunden haben.

Die Entwicklung der Kommunikation hat den Austausch der neuesten wissenschaftlichen Daten beschleunigt. Dieser Fortschritt wurde maßgeblich durch Pharmaunternehmen erleichtert, von denen viele zu großen ...

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Die Errungenschaften der Medizin als Wissenschaft standen in der Entwicklung immer an erster Stelle. Kürzlich entwickelt große Menge verschiedene Arzneimittel. Verwendung von Antibiotika zur Behandlung Infektionskrankheiten seit dem Zweiten Weltkrieg bekannt.

Nach dem Krieg wurden viele neue antibakterielle Substanzen entdeckt und systematisch verbessert.

Orale Kontrazeptiva für Frauen wurden 1960 weit verbreitet und trugen zu einem starken Rückgang der Fruchtbarkeitsraten in den Industrieländern bei.

In den frühen 1950er Jahren wurden die ersten systematischen Versuche unternommen, dem Trinkwasser Fluorid zuzusetzen, um Karies vorzubeugen. Viele Länder auf der ganzen Welt haben damit begonnen, ihrem Trinkwasser Fluorid hinzuzufügen, was zu enormen Verbesserungen der Zahngesundheit geführt hat.

Seit Mitte des letzten Jahrhunderts werden regelmäßig chirurgische Eingriffe durchgeführt. Beispielsweise wurde 1960 ein vollständig von der Schulter getrennter Arm erfolgreich an den Körper genäht. Operationen wie diese...

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Ein wenig Ablenkung lohnt sich, und Nanoroboter behandeln bereits Krebs, und Cyborg-Insekten sind keine Science-Fiction mehr. Lassen Sie uns gemeinsam die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse bestaunen, bevor sie zu einer banalen Sache wie dem Fernsehen werden.

Krebsbehandlung

Der wichtigste Antiheld unserer Zeit – der Krebs – scheint dennoch in das Netzwerk der Wissenschaftler geraten zu sein. Israelische Spezialisten der Bar-Ilan-Universität sprachen über ihre wissenschaftliche Entdeckung: Sie haben Nanoroboter entwickelt, die Krebszellen töten können. Killer bestehen aus DNA, einem natürlichen, biokompatiblen und biologisch abbaubaren Material, und können bioaktive Moleküle und Medikamente enthalten. Roboter können sich mit dem Blutstrom bewegen und bösartige Zellen erkennen und sofort zerstören. Dieser Mechanismus ähnelt der Arbeit unserer Immunität, ist aber genauer.

Wissenschaftler haben bereits 2 Phasen des Experiments durchgeführt.

Zuerst pflanzten sie Nanoroboter in ein Reagenzglas mit gesunden und krebsartigen Zellen. Bereits nach 3 Tagen war die Hälfte der bösartigen zerstört und kein einziger gesunder ...

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wissenschaftliche Publikation der Staatlichen Technischen Universität Moskau. N.E. Baumann

Wissenschaft und Bildung

Herausgeber von FGBOU VPO „MSTU benannt nach N. E. Bauman“. El Nr. FS 77 - 48211. ISSN 1994-0408

DURCHBRUCH IN DER MEDIZIN DES XX JAHRHUNDERTS

Pichugina Olesya Yurievna

Schulnummer 651, Klasse 10

Wissenschaftliche Berater: Chudinova Elena Yuryevna, Lehrerin für Biologie, Morgacheva Olga Alexandrovna, Lehrerin für Biologie

Historische Situation zu Beginn des 20. Jahrhunderts

Bis zum 20. Jahrhundert befand sich die Medizin auf einem sehr niedrigen Niveau. Ein Mensch kann an jedem noch so kleinen Kratzer sterben. Aber schon zu Beginn des 20. Jahrhunderts begann die medizinische Ebene sehr schnell zu wachsen. Die Entdeckung der bedingten und unbedingten Reflexe von Pavlov und die Entdeckungen auf dem Gebiet der Psyche von Z. Freud und K. Jung erweiterten unser Verständnis der menschlichen Fähigkeiten. Diese und viele andere Entdeckungen haben Nobelpreise gewonnen. Aber in meiner Arbeit werde ich Ihnen ausführlicher über zwei globale erzählen medizinische Entdeckungen: über die Entdeckung der Blutgruppen, den Beginn der Bluttransfusion und die Entdeckung ...

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Letztes Vierteljahr 19 - die erste Hälfte des 20. Jahrhunderts. geprägt von der rasanten Entwicklung der Naturwissenschaften. Auf allen Gebieten der Naturwissenschaften wurden grundlegende Entdeckungen gemacht, die die bisher etablierten Vorstellungen über das Wesen der Vorgänge in der belebten und unbelebten Natur radikal veränderten. Auf Basis neuer Kategorien und Konzepte erfolgte die Anwendung grundlegend neuer Ansätze und Methoden wichtige Forschung, die das Wesen einzelner physikalischer, chemischer und biologischer Prozesse und die Mechanismen zu ihrer Umsetzung aufzeigt. Die Ergebnisse dieser Studien, die für M. eine entscheidende Rolle gespielt haben, werden und werden in den entsprechenden Artikeln des BME ihren Niederschlag finden. Dieser Aufsatz enthält nur die größten Entdeckungen und Errungenschaften auf dem Gebiet der Naturwissenschaften sowie theoretische, klinische und präventive M. Darüber hinaus wird das Hauptaugenmerk auf die Entwicklung der Wissenschaft im Ausland gelegt, da spezielle Aufsätze über die Entwicklung und den Stand von M . in Russland und der UdSSR werden nachstehend veröffentlicht.

Die Entwicklung der Physik ...

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Das vergangene Jahr war für die Wissenschaft sehr fruchtbar. Besondere Fortschritte haben Wissenschaftler auf dem Gebiet der Medizin erzielt. Die Menschheit hat erstaunliche Entdeckungen gemacht, wissenschaftliche Durchbrüche erzielt und viele nützliche Medikamente geschaffen, die sicherlich bald frei verfügbar sein werden. Wir laden Sie ein, sich mit den zehn erstaunlichsten medizinischen Durchbrüchen des Jahres 2015 vertraut zu machen, die sicherlich in naher Zukunft einen ernsthaften Beitrag zur Entwicklung medizinischer Dienstleistungen leisten werden.

Entdeckung von Teixobacterin

Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation alle davor, dass die Menschheit in die sogenannte Post-Antibiotika-Ära eintritt. Und sie hat sich als richtig herausgestellt. Wissenschaft und Medizin haben seit 1987 keine wirklich neuen Arten von Antibiotika hervorgebracht. Krankheiten stehen jedoch nicht still. Jedes Jahr treten neue Infektionen auf, die resistenter gegen bestehende Medikamente sind. Es ist zu einem Problem der realen Welt geworden. Dennoch haben Wissenschaftler im Jahr 2015 eine Entdeckung gemacht, die ihrer Meinung nach ...

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04/05/2017

Moderne Kliniken und Krankenhäuser sind mit den modernsten Diagnosegeräten ausgestattet, mit deren Hilfe eine genaue Diagnose der Krankheit erstellt werden kann, ohne die bekanntlich jede Pharmakotherapie nicht nur bedeutungslos, sondern auch schädlich wird. Deutliche Fortschritte sind auch bei physiotherapeutischen Verfahren zu beobachten, wo die entsprechenden Geräte eine hohe Effizienz zeigen. Solche Errungenschaften wurden dank der Bemühungen von Designphysikern möglich, die, wie Wissenschaftler scherzen, der Medizin „die Schulden zurückzahlen“, weil zu Beginn der Entstehung der Physik als Wissenschaft viele Ärzte einen sehr bedeutenden Beitrag dazu geleistet haben.

William Gilbert: An den Ursprüngen der Wissenschaft von Elektrizität und Magnetismus

William Gilbert (1544–1603), ein Absolvent des St. John's College in Cambridge, ist im Wesentlichen der Begründer der Wissenschaft von Elektrizität und Magnetismus. Dieser Mann hat dank seiner außergewöhnlichen Fähigkeiten eine schwindelerregende Karriere gemacht: Zwei Jahre nach dem College-Abschluss wird er Junggeselle, vier - ein Master, fünf - ein Doktor der Medizin und erhält schließlich den Posten des medizinischen Offiziers von Königin Elizabeth.

Obwohl er beschäftigt war, begann Gilbert, Magnetismus zu studieren. Anstoß dazu war offenbar die Tatsache, dass ein zerkleinerter Magnet im Mittelalter als Medizin galt. Als Ergebnis erstellte er die erste Theorie magnetischer Phänomene und stellte fest, dass alle Magnete zwei Pole haben, während sich entgegengesetzte Pole anziehen und gleiche Pole abstoßen. Bei einem Experiment mit einer Eisenkugel, die mit einer Magnetnadel interagierte, schlug der Wissenschaftler zum ersten Mal vor, dass die Erde ein riesiger Magnet ist und beide Magnetpole der Erde mit den geografischen Polen des Planeten zusammenfallen können.

Gilbert entdeckte, dass, wenn ein Magnet über eine bestimmte Temperatur erhitzt wird, seine magnetischen Eigenschaften verschwinden. Anschließend wurde dieses Phänomen von Pierre Curie untersucht und als „Curie-Punkt“ bezeichnet.

Gilbert studierte auch elektrische Phänomene. Da einige Mineralien beim Reiben an Wolle die Eigenschaft erlangten, Lichtkörper anzuziehen, und die größte Wirkung bei Bernstein beobachtet wurde, führte der Wissenschaftler einen neuen Begriff in die Wissenschaft ein und nannte solche Phänomene elektrisch (von lat. Elektriker- "Bernstein"). Er erfand auch ein Instrument zum Nachweis von Ladung, das Elektroskop.

Zu Ehren von William Gilbert ist die Maßeinheit der magnetomotorischen Kraft im CGS, das Gilbert, benannt.

Jean Louis Poiseuille: einer der Pioniere der Rheologie

Jean Louis Poiseuille (1799–1869), Mitglied der Französischen Medizinischen Akademie, wird in modernen Enzyklopädien und Nachschlagewerken nicht nur als Arzt, sondern auch als Physiker aufgeführt. Und das ist richtig, denn er hat die Gesetze der Blutbewegung in den Gefäßen in Form von wichtigen physikalischen Formeln formuliert, als er sich mit Fragen des Blutkreislaufs und der Atmung von Tieren und Menschen befasste. 1828 verwendete der Wissenschaftler erstmals ein Quecksilbermanometer, um den Blutdruck bei Tieren zu messen. Bei der Untersuchung der Probleme des Blutkreislaufs musste sich Poiseuille auf hydraulische Experimente einlassen, bei denen er experimentell das Gesetz des Flüssigkeitsflusses durch ein dünnes zylindrisches Rohr feststellte. Dieser Typ laminare Strömung wurde "Poiseuille-Strömung" genannt, und in moderne Wissenschaftüber das Fließen von Flüssigkeiten – Rheologie – ist auch die Einheit der dynamischen Viskosität, Poise, nach ihm benannt.

Jean-Bernard Léon Foucault: Eine visuelle Erfahrung

Der gelernte Arzt Jean-Bernard Léon Foucault (1819–1868) verewigte seinen Namen keineswegs durch medizinische Leistungen, sondern vor allem durch die Konstruktion des nach ihm benannten Pendels, das heute jedem Schulkind bekannt ist Hilfe, von der klar war, dass die Drehung der Erde um ihre Achse nachgewiesen wurde. Als Foucault 1851 zum ersten Mal seine Erfahrung demonstrierte, wurde überall darüber gesprochen. Jeder wollte die Rotation der Erde mit eigenen Augen sehen. Es kam so weit, dass der Präsident von Frankreich, Prinz Louis-Napoleon, persönlich dieses Experiment in wahrhaft gigantischem Umfang inszenieren ließ, um es öffentlich zu demonstrieren. Foucault erhielt das Gebäude des Pariser Pantheons, dessen Kuppelhöhe 83 m beträgt, da unter diesen Bedingungen die Abweichung der Schwungebene des Pendels viel stärker auffiel.

Darüber hinaus konnte Foucault die Lichtgeschwindigkeit in Luft und Wasser bestimmen, erfand den Kreisel, achtete als erster auf die Erwärmung metallischer Massen während ihrer schnellen Drehung in einem Magnetfeld (Foucault-Ströme) und machte auch viele andere Entdeckungen, Erfindungen und Verbesserungen auf dem Gebiet der Physik. In modernen Enzyklopädien wird Foucault nicht als Arzt, sondern als französischer Physiker, Mechaniker und Astronom, Mitglied der Pariser Akademie der Wissenschaften und anderer renommierter Akademien aufgeführt.

Julius Robert von Mayer: Seiner Zeit voraus

Der deutsche Naturwissenschaftler Julius Robert von Mayer, Sohn eines Apothekers, Absolvent der Medizinischen Fakultät der Universität Tübingen und anschließende Promotion in Medizin, hat die Wissenschaft sowohl als Arzt als auch als Physiker geprägt. 1840–1841 er nahm als Schiffsarzt an der Reise zur Insel Java teil. Während der Fahrt bemerkte Mayer, dass das venöse Blut der Seeleute in den Tropen viel heller ist als in den nördlichen Breiten. Dies führte ihn zu der Idee, dass in heißen Ländern zur Aufrechterhaltung einer normalen Körpertemperatur weniger Sauerstoff oxidiert („verbrannt“) werden sollte. Lebensmittel als bei kalten, dh es besteht ein Zusammenhang zwischen Nahrungsaufnahme und Wärmebildung.

Er fand auch heraus, dass die Menge an oxidierbaren Produkten im menschlichen Körper mit zunehmendem Arbeitsvolumen zunimmt. All dies gab Mayer Anlass zuzugeben, dass Wärme und mechanische Arbeit sich gegenseitig umwandeln können. Die Ergebnisse seiner Forschungen präsentierte er in mehreren wissenschaftlichen Arbeiten, in denen er erstmals den Energieerhaltungssatz klar formulierte und den Zahlenwert des mechanischen Wärmeäquivalents theoretisch berechnete.

„Nature“ ist auf Griechisch „physis“, und auf Englisch ist der Arzt immer noch „physician“, also kann der Witz über die „Pflicht“ von Physikern gegenüber Ärzten mit einem anderen Witz beantwortet werden: „Es gibt keine Schulden, nur den Namen von der Beruf verpflichtet“

Nach Mayer sind Bewegung, Wärme, Elektrizität usw. - qualitativ unterschiedliche Formen von "Kräften" (wie Meyer Energie nannte), die in gleichen quantitativen Verhältnissen ineinander übergehen. Er betrachtete dieses Gesetz auch in Bezug auf die Prozesse, die in lebenden Organismen ablaufen, und argumentierte, dass der Akkumulator Solarenergie Pflanzen erscheinen auf der Erde, während in anderen Organismen nur die Umwandlungen von Stoffen und "Kräften" stattfinden, nicht aber ihre Entstehung. Mayers Ideen wurden von seinen Zeitgenossen nicht verstanden. Dieser Umstand sowie Schikanen im Zusammenhang mit der Anfechtung des Vorrangs bei der Entdeckung des Energieerhaltungssatzes führten zu einem schweren Nervenzusammenbruch.

Thomas Jung: eine erstaunliche Vielfalt an Interessen

Unter den prominenten Vertretern der Wissenschaft des 19. Jahrhunderts. ein besonderer Platz gebührt dem Engländer Thomas Young (1773-1829), der sich durch vielfältige Interessen auszeichnete, darunter nicht nur Medizin, sondern auch Physik, Kunst, Musik und sogar Ägyptologie.

Schon in jungen Jahren zeigte er außergewöhnliche Fähigkeiten und ein phänomenales Gedächtnis. Schon mit zwei Jahren las er fließend, mit vier kannte er viele Werke englischer Dichter auswendig, mit 14 lernte er die Differentialrechnung (nach Newton) kennen, sprach 10 Sprachen, darunter Persisch und Arabisch. Später lernte er fast alle Musikinstrumente der damaligen Zeit zu spielen. Er trat auch im Zirkus als Turner und Reiter auf!

Von 1792 bis 1803 studierte Thomas Jung Medizin in London, Edinburgh, Göttingen, Cambridge, interessierte sich dann aber für Physik, insbesondere Optik und Akustik. Mit 21 Jahren wurde er Mitglied der Royal Society und von 1802 bis 1829 war er deren Sekretär. Hab in Medizin promoviert.

Jungs Forschungen auf dem Gebiet der Optik ermöglichten es, die Natur der Akkommodation, des Astigmatismus und des Farbsehens zu erklären. Er ist auch einer der Schöpfer der Wellentheorie des Lichts, er war der Erste, der auf die Verstärkung und Dämpfung von Schall bei der Überlagerung von Schallwellen hinwies, und er schlug das Prinzip der Überlagerung von Wellen vor. In der Elastizitätstheorie gehört Young zum Studium der Scherverformung. Er führte auch das Merkmal der Elastizität ein - den Zugmodul (E-Modul).

Und doch blieb Jungs Hauptbeschäftigung die Medizin: Von 1811 bis zu seinem Lebensende arbeitete er als Arzt am St. Georg in London. Er interessierte sich für die Probleme der Behandlung von Tuberkulose, er studierte die Funktionsweise des Herzens, arbeitete an der Schaffung eines Klassifikationssystems für Krankheiten.

Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz: In „medikamentenfreier Zeit“

Einer der berühmtesten Physiker des 19. Jahrhunderts. Hermann Ludwig Ferdinand von Helmholtz (1821–1894) gilt in Deutschland als Nationalschatz. Zunächst erhielt er medizinische Ausbildung und verteidigte seine These über die Struktur nervöses System. 1849 wurde Helmholtz Professor am Physiologischen Institut der Universität Königsberg. In seiner Freizeit aus der Medizin interessierte er sich für Physik, aber sehr schnell wurden seine Arbeiten zum Energieerhaltungssatz Physikern auf der ganzen Welt bekannt.

Das Buch des Wissenschaftlers "Physiologische Optik" wurde zur Grundlage der gesamten modernen Physiologie des Sehens. Mit dem Namen eines Arztes, Mathematikers, Psychologen, Professors für Physiologie und Physik Helmholtz, Erfinder des Augenspiegels, im 19. Jahrhundert. Die grundlegende Rekonstruktion physiologischer Vorstellungen ist untrennbar miteinander verbunden. Brillanter Kenner höhere Mathematik und der theoretischen Physik stellte er diese Wissenschaften in den Dienst der Physiologie und erzielte hervorragende Ergebnisse.

Wissenschaftliche Durchbrüche haben viele nützliche Medikamente hervorgebracht, die sicherlich bald frei verfügbar sein werden. Wir laden Sie ein, sich mit den zehn erstaunlichsten medizinischen Durchbrüchen des Jahres 2015 vertraut zu machen, die sicherlich in naher Zukunft einen ernsthaften Beitrag zur Entwicklung medizinischer Dienstleistungen leisten werden.

Entdeckung von Teixobacterin

Im Jahr 2014 warnte die Weltgesundheitsorganisation alle davor, dass die Menschheit in die sogenannte Post-Antibiotika-Ära eintritt. Und sie hat sich als richtig herausgestellt. Wissenschaft und Medizin haben seit 1987 keine wirklich neuen Arten von Antibiotika hervorgebracht. Krankheiten stehen jedoch nicht still. Jedes Jahr treten neue Infektionen auf, die resistenter gegen bestehende Medikamente sind. Es ist zu einem Problem der realen Welt geworden. Im Jahr 2015 machten Wissenschaftler jedoch eine Entdeckung, von der sie glauben, dass sie dramatische Veränderungen mit sich bringen wird.

Wissenschaftler haben eine neue Klasse von Antibiotika aus 25 Antibiotika entdeckt, darunter ein sehr wichtiges namens Teixobactin. Dieses Antibiotikum zerstört Mikroben, indem es ihre Fähigkeit blockiert, neue Zellen zu produzieren. Mit anderen Worten, Mikroben, die unter dem Einfluss dieses Medikaments stehen, können im Laufe der Zeit keine Resistenz gegen das Medikament entwickeln und entwickeln. Teixobactin hat sich jetzt als hochwirksam gegen resistente Staphylococcus aureus und mehrere Bakterien erwiesen, die Tuberkulose verursachen.

Labortests von Teixobactin wurden an Mäusen durchgeführt. Die überwiegende Mehrheit der Experimente hat die Wirksamkeit des Medikaments gezeigt. Versuche am Menschen sollen 2017 beginnen.

Einer der interessantesten und vielversprechendsten Bereiche in der Medizin ist die Geweberegeneration. 2015 wurde der Liste der künstlich nachgebildeten Organe ein neuer Eintrag hinzugefügt. Ärzte der University of Wisconsin haben gelernt, menschliche Stimmbänder praktisch aus dem Nichts wachsen zu lassen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern unter der Leitung von Dr. Nathan Welhan hat ein Gewebe biotechnologisch hergestellt, das die Arbeit der Schleimhaut der Stimmbänder nachahmen kann, nämlich das Gewebe, das durch zwei Lappen der Stimmbänder repräsentiert wird, die vibrieren, um die menschliche Sprache zu erzeugen. Fünf freiwilligen Patienten wurden Spenderzellen entnommen, aus denen anschließend neue Bänder gezüchtet wurden. Im Labor züchteten die Wissenschaftler in zwei Wochen das notwendige Gewebe und fügten es anschließend einem künstlichen Kehlkopfmodell hinzu.

Der Klang, der von den resultierenden Stimmbändern erzeugt wird, wird von Wissenschaftlern als metallisch beschrieben und mit dem Klang eines Roboter-Kazoo (einem Spielzeug-Blasmusikinstrument) verglichen. Die Wissenschaftler sind jedoch zuversichtlich, dass die Stimmbänder, die sie unter realen Bedingungen (dh wenn sie in einen lebenden Organismus implantiert werden) erzeugt haben, fast wie echte klingen werden.

In einem der jüngsten Experimente an Labormäusen, denen menschliche Immunität eingepflanzt wurde, beschlossen die Forscher zu testen, ob der Körper von Nagetieren das neue Gewebe abstoßen würde. Glücklicherweise ist dies nicht geschehen. Dr. Welham ist zuversichtlich, dass das Gewebe auch vom menschlichen Körper nicht abgestoßen wird.

Krebsmedikament könnte Parkinson-Patienten helfen

Tisinga (oder Nilotinib) ist ein getestetes und zugelassenes Medikament, das häufig zur Behandlung von Menschen mit Anzeichen von Leukämie eingesetzt wird. Eine neue Studie des Georgetown University Medical Center zeigt jedoch, dass das Medikament von Tasinga ein sehr wirksames Mittel zur Kontrolle motorischer Symptome bei Menschen mit Parkinson-Krankheit, zur Verbesserung ihrer motorischen Funktion und zur Kontrolle der nicht-motorischen Symptome der Krankheit sein kann.

Fernando Pagan, einer der Ärzte, die diese Studie durchgeführt haben, glaubt, dass die Nilotinib-Therapie die erste wirksame Methode ihrer Art sein könnte, um die Verschlechterung der kognitiven und motorischen Funktion bei Patienten mit neurodegenerativen Erkrankungen wie der Parkinson-Krankheit zu reduzieren.

Die Wissenschaftler gaben 12 freiwilligen Patienten sechs Monate lang erhöhte Nilotinib-Dosen. Bei allen 12 Patienten, die diese Studie mit dem Medikament zu Ende führten, kam es zu einer Verbesserung der motorischen Funktionen. 10 von ihnen zeigten eine signifikante Verbesserung.

Das Hauptziel dieser Studie war es, die Sicherheit und Unbedenklichkeit von Nilotinib beim Menschen zu testen. Die Dosis des verwendeten Medikaments war viel geringer als die Dosis, die normalerweise Patienten mit Leukämie verabreicht wird. Trotz der Tatsache, dass das Medikament seine Wirksamkeit zeigte, wurde die Studie immer noch an einer kleinen Gruppe von Menschen ohne Einbeziehung von Kontrollgruppen durchgeführt. Bevor Tasinga als Therapie gegen die Parkinson-Krankheit eingesetzt wird, müssen daher noch mehrere Versuche und wissenschaftliche Studien durchgeführt werden.

Die weltweit erste 3D-gedruckte Brust

Der Mann litt an einem seltenen Sarkom, und die Ärzte hatten keine andere Wahl. Um eine weitere Ausbreitung des Tumors im Körper zu vermeiden, entfernten Experten einer Person fast das gesamte Brustbein und ersetzten die Knochen durch ein Titanimplantat.

Implantate für große Teile des Skeletts bestehen in der Regel aus den unterschiedlichsten Materialien, die sich mit der Zeit abnutzen können. Darüber hinaus erforderte der Ersatz eines so komplexen Knochengelenks wie des Brustbeins, das normalerweise in jedem Einzelfall einzigartig ist, dass Ärzte das Brustbein einer Person sorgfältig scannen, um ein Implantat in der richtigen Größe zu entwerfen.

Als Material für das neue Brustbein entschied man sich für eine Titanlegierung. Nach der Durchführung hochpräziser 3D-CT-Scans verwendeten die Wissenschaftler einen Arcam-Drucker im Wert von 1,3 Millionen US-Dollar, um eine neue Titantruhe zu erstellen. Die Operation zur Installation eines neuen Brustbeins für den Patienten war erfolgreich, und die Person hat bereits einen vollständigen Rehabilitationskurs abgeschlossen.

Von Hautzellen zu Gehirnzellen

Wissenschaftler des kalifornischen Salk Institute in La Jolla haben das vergangene Jahr der Erforschung des menschlichen Gehirns gewidmet. Sie haben eine Methode zur Umwandlung von Hautzellen in Gehirnzellen entwickelt und bereits mehrere nützliche Anwendungen für die neue Technologie gefunden.

Es sei darauf hingewiesen, dass Wissenschaftler einen Weg gefunden haben, Hautzellen in alte Gehirnzellen umzuwandeln, was ihre weitere Verwendung vereinfacht, beispielsweise in der Erforschung der Alzheimer- und Parkinson-Krankheit und ihrer Beziehung zu den Auswirkungen des Alterns. In der Vergangenheit wurden tierische Gehirnzellen für solche Forschungen verwendet, aber die Möglichkeiten der Wissenschaftler waren in diesem Fall begrenzt.

In jüngerer Zeit ist es Wissenschaftlern gelungen, Stammzellen in Gehirnzellen umzuwandeln, die für die Forschung verwendet werden können. Dies ist jedoch ein ziemlich mühsamer Prozess, und das Ergebnis sind Zellen, die das Gehirn eines älteren Menschen nicht imitieren können.

Nachdem die Forscher eine Methode zur künstlichen Erzeugung von Gehirnzellen entwickelt hatten, wandten sie ihre Bemühungen der Schaffung von Neuronen zu, die die Fähigkeit zur Produktion von Serotonin besitzen würden. Und obwohl die resultierenden Zellen nur einen winzigen Bruchteil der Fähigkeiten des menschlichen Gehirns haben, helfen sie Wissenschaftlern aktiv bei der Erforschung und Suche nach Heilmitteln für Krankheiten und Störungen wie Autismus, Schizophrenie und Depression.

Verhütungspillen für Männer

Japanische Wissenschaftler des Microbial Disease Research Institute in Osaka haben eine neue wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, wonach wir in nicht allzu ferner Zukunft in der Lage sein werden, echte Verhütungspillen für Männer herzustellen. Wissenschaftler beschreiben in ihrer Arbeit Studien zu den Wirkstoffen „Tacrolimus“ und „Cyxlosporin A“.

Typischerweise werden diese Medikamente nach Organtransplantationen eingesetzt, um das körpereigene Immunsystem zu unterdrücken, damit es das neue Gewebe nicht abstößt. Die Blockade erfolgt aufgrund der Hemmung der Produktion des Enzyms Calcineurin, das die Proteine ​​PPP3R2 und PPP3CC enthält, die normalerweise in männlichem Sperma vorkommen.

Die Wissenschaftler fanden in ihrer Studie an Labormäusen heraus, dass, sobald das PPP3CC-Protein nicht im Organismus von Nagetieren produziert wird, deren Fortpflanzungsfunktionen stark eingeschränkt sind. Daraus schlossen die Forscher, dass eine unzureichende Menge dieses Proteins zu Unfruchtbarkeit führen kann. Nach eingehenderen Studien kamen Experten zu dem Schluss, dass dieses Protein den Samenzellen die Flexibilität und die notwendige Kraft und Energie verleiht, um die Membran der Eizelle zu durchdringen.

Tests an gesunden Mäusen bestätigten nur ihre Entdeckung. Nur fünf Tage der Anwendung der Medikamente "Tacrolimus" und "Cyxlosporin A" führten zu vollständiger Unfruchtbarkeit von Mäusen. Ihre Fortpflanzungsfähigkeit erholte sich jedoch nur eine Woche nach Beendigung der Verabreichung dieser Medikamente vollständig. Es ist wichtig zu beachten, dass Calcineurin kein Hormon ist, sodass die Einnahme von Medikamenten in keiner Weise das sexuelle Verlangen und die Erregbarkeit des Körpers verringert.

Trotz der vielversprechenden Ergebnisse wird es mehrere Jahre dauern, bis echte Antibabypillen für Männer entwickelt werden. Etwa 80 Prozent der Mausstudien sind nicht auf Fälle beim Menschen anwendbar. Wissenschaftler hoffen jedoch weiterhin auf Erfolge, da die Wirksamkeit der Medikamente nachgewiesen ist. Darüber hinaus haben ähnliche Medikamente bereits klinische Studien am Menschen bestanden und sind weit verbreitet.

DNA-Siegel

3D-Drucktechnologien haben eine einzigartige neue Industrie geschaffen – das Drucken und Verkaufen von DNA. Der Begriff „Drucken“ wird hier zwar eher speziell für kommerzielle Zwecke verwendet und beschreibt nicht unbedingt, was in diesem Bereich tatsächlich passiert.

Der Geschäftsführer von Cambrian Genomics erklärt, dass der Prozess am besten mit dem Ausdruck „Fehlerprüfung“ und nicht mit „Drucken“ beschrieben werden kann. Millionen von DNA-Stücken werden auf winzige Metallsubstrate gelegt und von einem Computer gescannt, der die Stränge auswählt, aus denen schließlich der gesamte DNA-Strang besteht. Danach werden die notwendigen Glieder sorgfältig mit einem Laser ausgeschnitten und in eine neue Kette gelegt, die vom Kunden vorbestellt wird.

Unternehmen wie Cambrian glauben, dass Menschen in Zukunft mit spezieller Computer-Hard- und -Software aus Spaß neue Organismen erschaffen können. Natürlich werden solche Annahmen sofort den berechtigten Zorn der Menschen hervorrufen, die die ethische Korrektheit und den praktischen Nutzen dieser Studien und Möglichkeiten anzweifeln, aber früher oder später, egal wie wir es wollen oder nicht, werden wir dazu kommen.

Nun ist der DNA-Druck im medizinischen Bereich wenig vielversprechend. Arzneimittelhersteller und Forschungsunternehmen gehören zu den ersten Kunden von Unternehmen wie Cambrian.

Forscher des Karolinska-Instituts in Schweden sind noch einen Schritt weiter gegangen und haben begonnen, verschiedene Figuren aus DNA-Strängen herzustellen. DNA-Origami, wie sie es nennen, mag auf den ersten Blick wie eine gewöhnliche Verwöhnung erscheinen, aber diese Technologie hat auch praktisches Anwendungspotenzial. Beispielsweise kann es bei der Abgabe von Medikamenten an den Körper verwendet werden.

Nanobots in einem lebenden Organismus

Anfang 2015 errang das Gebiet der Robotik einen großen Sieg, als eine Gruppe von Forschern der University of California in San Diego bekannt gab, dass sie die ihnen gestellte Aufgabe ausgeführt hatten, während sie sich in einem lebenden Organismus befanden.

In diesem Fall fungierten Labormäuse als lebender Organismus. Nachdem die Nanobots in den Tieren platziert wurden, gingen die Mikromaschinen zu den Mägen der Nagetiere und lieferten die darauf platzierte Fracht, die mikroskopisch kleine Goldpartikel waren. Am Ende des Verfahrens stellten die Wissenschaftler keine Schäden an den inneren Organen der Mäuse fest und bestätigten damit die Nützlichkeit, Sicherheit und Wirksamkeit von Nanobots.

Weitere Tests zeigten, dass von Nanobots gelieferte Goldpartikel mehr im Magen verbleiben als solche, die einfach mit einer Mahlzeit dorthin gebracht wurden. Dies veranlasste die Wissenschaftler zu der Annahme, dass Nanobots in Zukunft in der Lage sein werden, die notwendigen Medikamente viel effizienter in den Körper zu bringen als mit traditionelleren Methoden ihrer Verabreichung.

Die Motorkette der winzigen Roboter besteht aus Zink. Wenn es mit dem Säure-Basen-Milieu des Körpers in Kontakt kommt, findet eine chemische Reaktion statt, bei der Wasserstoffbläschen entstehen, die die Nanobots im Inneren antreiben. Nach einiger Zeit lösen sich die Nanobots einfach im sauren Milieu des Magens auf.

Obwohl sich die Technologie seit fast einem Jahrzehnt in der Entwicklung befindet, konnten Wissenschaftler sie erst 2015 tatsächlich in einer lebenden Umgebung testen, anstatt in herkömmlichen Petrischalen, wie es so oft zuvor getan wurde. In Zukunft können Nanobots verschiedene Erkrankungen innerer Organe erkennen und sogar behandeln, indem sie einzelne Zellen mit den richtigen Medikamenten beeinflussen.

Injizierbares Gehirn-Nanoimplantat

Ein Team von Harvard-Wissenschaftlern hat ein Implantat entwickelt, das verspricht, eine Reihe von neurodegenerativen Erkrankungen zu behandeln, die zu Lähmungen führen. Das Implantat ist ein elektronisches Gerät, das aus einem universellen Rahmen (Mesh) besteht, an das später verschiedene Nanogeräte angeschlossen werden können, nachdem es in das Gehirn des Patienten eingesetzt wurde. Dank des Implantats wird es möglich sein, die neurale Aktivität des Gehirns zu überwachen, die Arbeit bestimmter Gewebe zu stimulieren und auch die Regeneration von Neuronen zu beschleunigen.

Das elektronische Gitter besteht aus leitfähigen Polymerfilamenten, Transistoren oder Nanoelektroden, die Schnittpunkte verbinden. Fast die gesamte Fläche des Netzes besteht aus Löchern, wodurch lebende Zellen neue Verbindungen um sie herum bilden können.

Anfang 2016 testet ein Team von Wissenschaftlern aus Harvard immer noch die Sicherheit der Verwendung eines solchen Implantats. Beispielsweise wurde zwei Mäusen ein Gerät, das aus 16 elektrischen Komponenten besteht, in das Gehirn implantiert. Geräte wurden erfolgreich verwendet, um bestimmte Neuronen zu überwachen und zu stimulieren.

Künstliche Herstellung von Tetrahydrocannabinol

Seit vielen Jahren wird Marihuana medizinisch als Schmerzmittel und insbesondere zur Verbesserung des Zustands von Patienten mit Krebs und AIDS verwendet. In der Medizin wird auch aktiv ein synthetischer Ersatz für Marihuana bzw. dessen psychoaktiver Hauptbestandteil Tetrahydrocannabinol (oder THC) verwendet.

Biochemiker der Technischen Universität Dortmund haben jedoch die Schaffung einer neuen Hefeart angekündigt, die THC produziert. Darüber hinaus weisen unveröffentlichte Daten darauf hin, dass dieselben Wissenschaftler eine andere Hefeart entwickelt haben, die Cannabidiol produziert, einen weiteren psychoaktiven Inhaltsstoff in Marihuana.

Marihuana enthält mehrere molekulare Verbindungen, die für Forscher von Interesse sind. Daher könnte die Entdeckung eines effektiven künstlichen Weges zur Herstellung dieser Komponenten in großen Mengen für die Medizin von großem Nutzen sein. Die Methode des konventionellen Anbaus von Pflanzen und der anschließenden Extraktion der notwendigen molekularen Verbindungen ist jedoch heute die effektivste Methode. Innerhalb von 30 Prozent des Trockengewichts von modernem Marihuana kann die richtige THC-Komponente enthalten sein.

Trotzdem sind die Dortmunder Wissenschaftler zuversichtlich, dass sie in Zukunft einen effizienteren und schnelleren Weg finden werden, um THC zu extrahieren. Bisher wurde die entstandene Hefe auf Molekülen des gleichen Pilzes statt auf der bevorzugten Alternative einfacher Saccharide nachgezüchtet. All dies führt dazu, dass mit jeder neuen Hefecharge auch die Menge an freier THC-Komponente abnimmt.

Für die Zukunft versprechen die Wissenschaftler, den Prozess zu rationalisieren, die THC-Produktion zu maximieren und auf den industriellen Einsatz zu skalieren, um letztendlich die Bedürfnisse der medizinischen Forschung und der europäischen Regulierungsbehörden zu erfüllen, die nach neuen Wegen suchen, THC zu produzieren, ohne Marihuana selbst anzubauen.