7 ứng dụng sinh học trong y học

các ứng dụng sinh học trong y học là tất cả những công cụ thực tế được cung cấp bởi y sinh trong chẩn đoán trong phòng thí nghiệm, trong chăm sóc y tế và trong bất kỳ lĩnh vực nào khác liên quan đến sức khỏe.

Sinh học y tế cung cấp một loạt các phương pháp khoa học và công nghệ, có thể bao gồm từ chẩn đoán in vitro đến liệu pháp gen. Bộ môn sinh học này áp dụng nhiều nguyên tắc chi phối khoa học tự nhiên trong thực hành y khoa.

Đối với điều này, các chuyên gia thực hiện các nghiên cứu về các quá trình sinh lý khác nhau, có tính đến từ các tương tác phân tử đến hoạt động không thể thiếu của sinh vật.

Do đó, y sinh cung cấp các lựa chọn thay thế mới liên quan đến việc tạo ra các loại thuốc, với mức độ độc hại thấp hơn. Nó cũng góp phần chẩn đoán sớm các bệnh và điều trị của họ.

Ví dụ ứng dụng của sinh học trong y học

Liệu pháp chọn lọc cho bệnh hen suyễn

Trước đây người ta cho rằng SRS-A (một chất phản ứng chậm của sốc phản vệ) đóng vai trò quan trọng trong bệnh hen suyễn, một tình trạng ảnh hưởng đến con người.

Các nghiên cứu sau đó đã xác định rằng chất này là hỗn hợp giữa leukotriene C4 (LTC4), leukotriene E4 (LTE4) và leukotriene D4 (LTD4). Những kết quả này đã mở ra cánh cửa cho các phương pháp điều trị chọn lọc mới cho bệnh hen suyễn.

Các công trình nhằm xác định một phân tử đặc biệt ngăn chặn hoạt động của LTD4 trong phổi, do đó ngăn chặn sự thu hẹp của đường hô hấp.

Do đó, các loại thuốc có chứa chất điều chế leukotriene đã được xây dựng, để chúng có thể được sử dụng trong các liệu pháp điều trị hen suyễn.

Chọn lọc và thuốc chống viêm

Thuốc chống viêm không steroid (NSAID) đã được sử dụng trong một thời gian dài trong điều trị viêm khớp. Lý do chính là hiệu quả cao của nó ngăn chặn tác dụng của axit arachidonic, nằm trong enzyme cyclooxygenase (COX).

Tuy nhiên, khi tác dụng của COX bị ức chế, nó cũng ngăn chặn chức năng của nó như một chất bảo vệ đường tiêu hóa. Các nghiên cứu gần đây chỉ ra rằng cyclooxygenase được hình thành bởi một họ enzyme, trong đó 2 thành viên của nó có các đặc điểm rất giống nhau: CO-1 và COX-2.

COX-1 có tác dụng bảo vệ dạ dày, bằng cách ức chế enzyme này, sự bảo vệ đường ruột bị mất. Yêu cầu cơ bản của loại thuốc mới là ức chế chọn lọc COX-2, để đạt được sự bền vững của cả hai chức năng: bảo vệ và chống viêm.

Các chuyên gia quản lý để phân lập một phân tử tấn công có chọn lọc COX-2, vì vậy loại thuốc mới mang lại cả hai lợi ích; một chất chống viêm không gây tổn thương ở cấp độ tiêu hóa.

Phương pháp thay thế trong quản lý thuốc

Các phương pháp truyền thống trong việc sử dụng thuốc, xi-rô hoặc thuốc tiêm đòi hỏi hóa chất đi vào máu, phải được phân tán khắp cơ thể.

Vấn đề phát sinh khi các tác dụng phụ xảy ra trong các mô hoặc cơ quan mà thuốc không được dự định, với tình huống tăng nặng là các triệu chứng này có thể xuất hiện trước khi đạt được mức độ điều trị mong muốn..

Trong trường hợp điều trị truyền thống một khối u trong não, thuốc phải có nồng độ cao hơn nhiều so với thông thường, do các rào cản máu-não. Do hậu quả của những liều này, tác dụng phụ có thể rất độc.

Để đạt được kết quả tốt hơn, các nhà khoa học đã phát triển một vật liệu sinh học bao gồm một thiết bị polymer. Đây là tương thích sinh học và hòa tan từ từ phát hành thuốc. Trong trường hợp khối u não, khối u được loại bỏ và đĩa polymer được chèn vào, được hình thành bởi một loại thuốc hóa trị liệu..

Do đó, liều lượng sẽ chính xác theo yêu cầu và sẽ được giải phóng trong cơ quan bị ảnh hưởng, làm giảm đáng kể các tác dụng phụ có thể có trong các hệ thống khác của sinh vật.

Protein hydrogel để cải thiện hiệu quả của liệu pháp tiêm tế bào gốc

Trong liệu pháp dựa trên tế bào gốc, điều quan trọng là số lượng được cung cấp cho bệnh nhân phải đủ về mặt lâm sàng. Ngoài ra, cần phải duy trì khả năng tồn tại của nó tại chỗ.

Cách xâm lấn tối thiểu để cung cấp tế bào gốc là tiêm trực tiếp. Tuy nhiên, tùy chọn này chỉ cung cấp 5% khả năng tồn tại của tế bào.

Để đáp ứng nhu cầu lâm sàng, các chuyên gia đã phát triển một hệ thống làm loãng và tự phục hồi bao gồm hai protein tự lắp ráp thành hydrogel.

Khi hệ thống hydrogel này được quản lý, cùng với các tế bào trị liệu, dự kiến ​​sẽ cải thiện khả năng sống của tế bào ở những vị trí tồn tại thiếu máu cục bộ mô.

Nó cũng được sử dụng trong trường hợp bệnh động mạch ngoại biên, trong đó ưu tiên duy trì khả năng sống sót của các tế bào cho phép lưu thông máu ở chi dưới

Kẽm để tấn công các tế bào sản xuất insulin

Tiêm insulin hoạt động bằng cách kiểm soát các triệu chứng của bệnh tiểu đường. Các nhà nghiên cứu đề xuất hành động trực tiếp lên các tế bào beta của tuyến tụy tạo ra insulin. Chìa khóa có thể là ái lực của các tế bào này đối với kẽm.

Các tế bào beta tích lũy kẽm nhiều hơn khoảng 1.000 lần so với các tế bào còn lại hình thành các mô xung quanh. Đặc tính này được khai thác để có thể xác định chúng và áp dụng có chọn lọc các loại thuốc thúc đẩy sự tái sinh của chúng.

Đối với điều này, các nhà nghiên cứu đã liên kết một tác nhân chelating kẽm với một loại thuốc tái tạo tế bào beta. Kết quả chỉ ra rằng thuốc cũng đã được cố định trong các tế bào beta, gây ra sự nhân lên của nó.

Trong một thử nghiệm được thực hiện trên chuột, các tế bào betas đã tái sinh nhiều hơn khoảng 250% so với các tế bào khác.

NGAL như một yếu tố dự báo chấn thương thận cấp tính

Lipocalin liên quan đến gelatinase trung tính, được viết tắt bởi NGAL, là một protein được sử dụng như một dấu ấn sinh học. Chức năng của nó là phát hiện chấn thương thận cấp tính ở những người có tế bào hình liềm. Ở loại bệnh nhân này, phép đo huyết thanh có thể dự đoán sự khởi đầu của bệnh.

Rối loạn thận, chẳng hạn như tăng creatinine và urê, là một trong những biến chứng của bệnh hồng cầu hình liềm. Nghiên cứu liên kết NGAL với bệnh thận ở những bệnh nhân mắc bệnh tiểu đường loại 2.

Điều này làm cho NGAL trở thành một công cụ nhạy cảm và quan trọng trong lĩnh vực lâm sàng, do chi phí thấp, dễ truy cập và sẵn có.

Ngoài ra, nó là một dấu ấn sinh học nhạy cảm góp phần phát hiện sớm, với phạm vi rất rộng để đánh giá thường quy, trong quá trình kiểm soát bệnh hồng cầu hình liềm.

Vitamin D, chất ức chế tăng trưởng của Vi khuẩn Mycobacterium bệnh lao

Bệnh lao chủ yếu là bệnh phổi liên quan đến Mycobacterium tuberculosis. Sự tiến triển của bệnh sẽ phụ thuộc vào phản ứng của hệ thống miễn dịch, mà hiệu quả của nó bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài và bên trong, chẳng hạn như di truyền.

Trong các yếu tố bên ngoài là tình trạng sinh lý và dinh dưỡng của bệnh nhân. Các nghiên cứu chỉ ra rằng thiếu vitamin D có thể liên quan trực tiếp đến sự suy giảm trong sự điều hòa của hệ thống miễn dịch.

Theo cách này, các hành động điều hòa miễn dịch của hệ thống nói trên sẽ bị ảnh hưởng M. bệnh lao. Tăng khả năng mắc bệnh lao có thể liên quan đến mức độ vitamin D thấp.

Liên quan lâm sàng chỉ ra rằng liệu pháp chống bệnh lao do vitamin D3 gây ra có thể đóng vai trò như một liệu pháp bổ trợ trong điều trị bệnh lao

Tài liệu tham khảo

1. Atere AD, Aeve OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018). Mức độ huyết thanh của Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) là yếu tố dự báo của chấn thương thận cấp tính trong các đối tượng tế bào hình liềm. J Y sinh. Phục hồi từ jbiomeds.com
2. Campbell, A K. (1988) Hóa phát quang. Nguyên tắc và ứng dụng trong sinh học và y học. Web ETDE. Phục hồi từ Osti.gov.
3. Smith RC1, Rhodes SJ. (2000). Ứng dụng của sinh học phát triển vào y học và nông nghiệp động vật. Được phục hồi từ ncbi.nlm.nih.go
4. Ngân Hoàng, Sarah Heilshorn (2019). Hydrogel chế tạo protein để cải thiện hiệu quả của liệu pháp tiêm dựa trên tế bào gốc trong mô hình Murine cho bệnh động mạch ngoại biên Đại học Stanford. Lấy từ chemh.stanford.edu.
5. Nathan Collins (2018). Các nhà nghiên cứu sử dụng kẽm để nhắm mục tiêu các tế bào sản xuất insulin bằng thuốc tái tạo. Đại học Stanford. Lấy từ chemh.stanford.edu.
6. Trung tâm thông tin công nghệ sinh học quốc gia (NCBI) (2003). Vượt ra ngoài biên giới phân tử: Những thách thức đối với hóa học và kỹ thuật hóa học. Lấy từ: ncbi.nlm.nih.gov
7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D - Một chất điều chế miễn dịch và chất ức chế tăng trưởng của Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. Tạp chí sinh học phân tử và công nghệ sinh học. Phục hồi từ imedpub.com.