Значение биологии для медицины кратко

Значение биологии в медицине. Связь биологии с медициной

Значение биологии для медицины кратко

Медицина XXI века практически полностью основана на достижениях биологии. Группы ученых, которые занимаются такими отраслями науки, как генетика, молекулярная биология, иммунология, биотехнология, вносят свой вклад в развитие современных методов борьбы с заболеваниями. Это и доказывает связь биологии с медициной.

Биология играет большую роль в развитии медицины

Современные биологические открытия позволяют человечеству выйти на принципиально новый уровень в развитии медицины. Например, японские ученые смогли выделить и размножить естественным путем стволовые клетки, полученные из тканей обычного среднестатистического мужчины. Подобные открытия, несомненно, могут повлиять на медицину будущего.

Экспериментальная биология и медицина тесно связаны. Из отраслей биологии это касается не только генетики, молекулярной биологии или биотехнологии, но и таких фундаментальных направлений как ботаника, физиология растений, зоология и, конечно же, анатомия и физиология человека.

Глубокие исследования новых видов растений и животных могут дать толчок к открытию безвредных, природных способов борьбы с заболеваниями. Открытия в области анатомии и физиологии способны привести к качественному улучшению процесса лечения, реабилитации или проведения операций.

Современный уровень медицины принципиально отличается от такового, существовавшего 20-30 лет назад. Уменьшилось число детской смертности, увеличился период продолжительности жизни. Но все же сегодня некоторые вопросы не под силу решить даже лучшим врачам.

Возможно, главной проблемой современной медицины является финансирование. Открытие новых препаратов, создание протезов, выращивание органов и тканей – все это требует фантастических затрат. Эта проблема касается и самих пациентов.

Большинство сложных хирургических операций требует крупную сумму денег, а некоторые препараты забирают практически всю месячную зарплату.

Развитие биологии и открытия во многих ее областях может привести к качественному скачку в медицине, которая станет дешевле, но вместе с тем и совершеннее.

Фундаментальная медицина и биология

Значение биологии в медицине нельзя переоценить: простейшие операции требуют высоких умений в области практической анатомии. Знать строение человека, функции органов, расположение каждого сосуда и нерва – все это является неотъемлемой частью обучения в любом медицинском университете.

Хирургия – это лишь одно из направлений современной медицины. Благодаря многочисленным открытиям в области биологии, человек может получить специализированное и профессиональное лечение.

Врач-хирург с помощью новейшего оборудования способен провести высокоуровневые операции, в том числе трансплантации органов и тканей. Уже в 2009 годы была проведена первая операция по пересадке сердца и почки.

Все это было достигнуто с помощью открытий ученых-биологов, поэтому роль биологии в медицине неоспорима.

Большое значение биологии в медицине также связано с изучением наследственных заболеваний человека. Изучая передачу генов из поколения в поколение, ученые смогли открыть ряд генетических заболеваний. Сюда же относят и наиболее опасные из них: синдом Дауна, муковисцидоз, гемофилию.

Сегодня стало возможным предсказать появление генетических заболеваний у ребенка. Если некая пара хочет проанализировать, возможно ли появление подобных болезней у их детей, они могут обратиться в специальные клиники. Там, изучив генеалогическое древо родителей, могут высчитать процент появления отклонений у малыша.

Секвенирование генома человека

Прочитать геном человека – одна из важнейших задач современной биологии. Она была решена уже к 2008 году, однако свойства этого генома окончательно не изучены. Предполагается, что в будущем можно будет перейти на персональную медицину с использованием индивидуального паспорта генома человека. Почему так важно узнать генетическую последовательность?

Каждый человек – это индивидуальный организм. Препарат, который способен вылечить заболевание у одного человека, может вызвать побочное воздействие у другого.

Сегодня врачи не могут точно предугадать, возникнут ли негативные последствия при воздействии того или иного антибиотика, лекарства. Если геном каждого человека полностью расшифруют, курс лечения будет подобран индивидуально для каждого пациента.

Это не только повысит эффективность терапии, но и поможет избежать побочного воздействия препаратов.

Секвенирование генома бактерий, растений и животных уже сегодня приносит свои плоды. Современные ученые-биологи способны использовать гены других организмов в собственных целях. Здесь роль биологии в медицине обусловлена тем, что полезные для человека гены могут помочь при лечении множества заболеваний.

Так, бактерии, синтезирующие природный инсулин, уже не выдумка. Более того, производство инсулина проводится в промышленных масштабах на специальных фабриках, где бактерии специально культивируются, а их штаммы используются для получения нужного гормона.

В итоге человек, который болен сахарным диабетом, может поддерживать нормальную жизнедеятельность.

Биотехнологии – будущее медицины

Биотехнология – это молодая и вместе с тем одна из важнейших отраслей биологии. На современном этапе развития медицины уже открыто множество способов борьбы с заболеваниями.

Среди них – антибиотики, лекарственные препараты животного и растительного происхождения, химические препараты, вакцины. Однако существует проблема, при которой с течением времени эффективность некоторых антибиотиков и лекарств уменьшается.

Связано это с тем, что микроорганизмы, особенно бактерии и вирусы, постоянно мутируют, приспосабливаясь к новым методам борьбы с препаратами.

Биотехнологии в будущем позволят изменять структуру веществ, создавая новые виды медикаментов. К примеру, можно будет осуществить конформационное изменение молекулы пенициллина, в результате чего мы получим другое вещество с теми же свойствами.

Опухолевые заболевания – это острая проблема современной медицины. Борьба с раковыми клетками является целью первостепенной важности для ученых по всему миру. На сегодняшний день известны такие вещества, которые способны подавлять развитие опухоли. К ним относятся блеомицин и антрациклин.

Однако главная проблема состоит в том, что использование таких препаратов может привести к нарушению и остановке работы сердца. Считается, что изменение строения блеомицина и антрациклина избавит от нежелательного воздействия на организм человека.

Это только подтверждает большое значение биологии в медицине.

Использование стволовых клеток

Сегодня многие ученые считают, что стволовые клетки – это путь к вечной молодости. Связано это с их специфическими свойствами.

Стволовые клетки способны дифференцироваться абсолютно в любые клетки и ткани организма. Они могут дать начало клеткам крови, нервным клеткам, костным и мышечным клеткам.

Зародыш человека полностью состоит из стволовых клеток, что объясняется необходимостью в постоянном делении и построении систем органов и тканей.

С возрастом количество стволовых клеток в организме человека уменьшается, что является одной из причин старения.

При трансплантации органов и тканей существует проблема отторжения чужеродных клеток организмом. Это может привести порой к летальному исходу.

Чтобы избежать подобной ситуации, ученые сделали попытку выращивания органов из стволовых клеток человека. Такой способ открывает огромные перспективы для трансплантологии, т. к.

органы, синтезированные из клеток пациента, не будут отторгаться его организмом.

Биология в современной медицине

Качественное лечение заболеваний напрямую зависит от достижений в области биологии.

Огромное значение биологии в медицине также объясняется тем, что современные отрасли науки направлены на совершенствование методов борьбы с болезнями человека.

Уже в недалеком будущем человек сможет вылечиться от рака, СПИДа, диабета. Генетические заболевания можно будет обойти еще в младенчестве, а создание идеального человека уже не будет выдумкой.

Источник: https://FB.ru/article/227310/znachenie-biologii-v-meditsine-svyaz-biologii-s-meditsinoy

БИОЛОГИЯ

Значение биологии для медицины кратко

БИОЛОГИЯ (греч, bios жизнь logos слово, учение) — совокупность наук о живой природе. Предмет изучения Б.

— все проявления жизни: строение и функции живых существ и их природных сообществ, их распространение, происхождение и развитие, связи друг с другом и с неживой природой. Задачи Б.

состоят в изучении всех биол, закономерностей, раскрытии сущности жизни и ее проявлений с целью познания и управления ими. Термин «биология» предложен в 1802 г. независимо друг от друга двумя учеными — франц. Ж. Б. Ламарком и нем. Г. Р. Тревиранусом.

Основные методы Б.: наблюдение, позволяющее описать биол, явление; сравнение, дающее возможность найти закономерности, общие для разных явлений (напр.

, особей одного вида, разных видов или для всех живых существ); эксперимент, или опыт, в ходе к-рого исследователь искусственно создает ситуацию, помогающую выявить глубже лежащие свойства биол, объектов; исторический метод, позволяющий на основе данных о современном органическом мире и его прошлом познавать процессы развития живой природы.

В современной Б. между этими основными методами исследования нельзя провести строгой границы; когда-то оправданное разделение Б. на описательный и экспериментальный разделы теперь утратило свое значение.

Биология тесно связана со многими науками и с практической деятельностью человека. Для описания и исследования биол, процессов Б. привлекает химию, физику, математику, многие технические науки и науки о Земле — геологию, географию, геохимию. Так возникают биол, дисциплины, смежные с другими науками,— биохимия, биофизика и пр.

В связи с выходом Б. на передовые рубежи естествознания, ростом значения и относительной роли Б. среди других наук, в частности в качестве производительной силы общества, вторую половину 20 в. часто называют «веком биологии». Огромно значение Б.

для формирования последовательно материалистического мировоззрения, для доказательства естественноисторического происхождения всех живых существ и человека с присущими ему высшими формами разумной деятельности, для искоренения веры в сверхъестественное и изначальную целесообразность (теология и телеология).

Важную роль играет биология в познании человека и его места в природе. По словам К. Маркса, Б. и разработанное в ее недрах эволюционное учение дают естественноисторическую основу материалистическим взглядам на развитие общества. Победа эволюционной идеи в 19 в.

способствовала успешной борьбе в науке с верой в божественное сотворение живых существ и человека (см. Креационизм). Б. доказывает, что в основе жизненных процессов лежат явления, подчиняющиеся законам физики и химии.

Это не исключает наличия в живой природе особых биол, закономерностей, которые, однако, не имеют ничего общего с представлением о существовании непознаваемой «жизненной силы» — vis vitalis (см. Витализм). Т. о., благодаря прогрессу Б. рушатся главные опоры религиозного мировоззрения и философского идеализма.

Методологической основой современной Б. является диалектический материализм. Даже исследователи, далекие от утверждения материализма в философских концепциях, своими работами по Б. подтверждают принципиальную познаваемость живой природы, вскрывают объективно существующие закономерности и проверяют правильность познания опытом, практикой, т. е. стихийно стоят на материалистических позициях.

Вскрываемые Б. закономерности — важная составная часть современного естествознания. Они служат основой медицины, с.-х. наук, лесного хозяйства, звероводства, охотничьего и рыбного хозяйства.

Использование человеком богатств органического мира строится на принципах, вскрываемых Б. Данные Б., относящиеся к ископаемым организмам, имеют значение для геологии. Многие биол, принципы применяют в технике.

Использование атомной энергии, а также космические исследования потребовали создания и усиленного развития радиобиологии и космической биологии.

Только на основе биол, исследований возможно решение одной из самых грандиозных и насущных задач, вставших перед человечеством,— планомерной реконструкции биосферы Земли с целью создания оптимальных условий для жизни увеличивающегося населения планеты.

Система биологических наук

Система биол, наук чрезвычайно многопланова, что обусловлено как многообразием проявлений жизни, так и разнообразием форм, методов и целей исследования живых объектов, изучением живого на разных уровнях его организации. Все это определяет условность любой системы биол. наук. Одними из первых в Б. сложились науки о животных — зоология (см.

) и растениях — ботаника (см.), а также анатомия и физиология человека (см. Анатомия, Физиология). Другие крупные разделы Б., выделяемые по объектам исследования,— микробиология (см.) — наука о микроорганизмах, гидробиология (см.) — наука об организмах, населяющих водную среду, и т. д. Внутри Б.

сформировались более узкие дисциплины; в пределах зоологии — изучающие млекопитающих — териология (см.), птиц — орнитология, пресмыкающихся и земноводных — герпетология, рыб и рыбообразных — ихтиология, насекомых — энтомология (см.), клещей — акарология (см.), моллюсков — малакология, простейших — протозоология (см.

); внутри ботаники — изучающие водоросли — альгология (см.), грибки — микология (см.), лишайники — лихенология, мхи — бриология, деревья и кустарники — дендрология и т. д. Подразделение дисциплин иногда идет еще глубже. Многообразие организмов и распределение их по группам изучают систематика животных и систематика растений (см. Систематика). Б.

можно подразделить на неонтологию, изучающую современный органический мир, и палеонтологию (см.) — науку о вымерших животных (палеозоология) и растениях (палеоботаника).

Другой аспект классификации биол, дисциплин — по исследуемым свойствам и проявлениям живого. Форму и строение организмов изучают морфологические дисциплины; образ жизни животных и растений и их взаимоотношения с условиями внешней среды — экология (см.); изучение разных функций живых существ — область исследований физиологии (см.

); закономерности наследственности и изменчивости — предмет исследований генетики (см.); закономерности поведения животных — этологии (см.); закономерности индивидуального развития изучает эмбриология (см.) или в более широком современном понимании — биология развития; закономерности исторического развития — эволюционное учение (см.

). Каждая из названных дисциплин делится на ряд более частных (напр., морфология — на функциональную, сравнительную и др.). Одновременно происходит взаимопроникновение и слияние разных отраслей Б. с образованием сложных сочетаний, напр., гисто-, цито- или эмбриофизиология, цитогенетика, эволюционная и экологическая генетика и др.

Анатомия (см.) изучает строение органов и их систем макроскопически; микроструктуру тканей изучает гистология (см.), клеток — цитология (см.), а строение клеточного ядра — кариология (см.). В то же время и гистология, и цитология, и кариология исследуют не только строение соответствующих структур, но и их функции и биохим, свойства.

Можно выделить в Б. дисциплины, связанные с использованием определенных методов исследования, напр. биохимию (см.), биофизику (см.) и др. Биохим, и биофиз. направления исследований зачастую тесно переплетаются как между собой (напр.

, в радиационной биохимии), так и с другими биол, дисциплинами, наир, в радиобиологии (см.). Важное значение имеет биометрия (см.

), в основе к-рой лежат математическая обработка биол, данных с целью вскрытия зависимостей, ускользающих при описании единичных явлений и процессов, планирование эксперимента и др.

В связи с изучением живого на разных уровнях его организации выделяют молекулярную биологию (см.), исследующую жизненные проявления на субклеточном, молекулярном уровне; цитологию и гистологию, изучающие клетки и ткани живых организмов; популяционновидовую Б.

(систематику, биогеографию, популяционные направления в генетике и экологии), связанную с изучением популяций как составных частей любого вида организмов (см. Популяционная биология); биогеоценологию, изучающую высшие структурные уровни организации жизни на Земле, вплоть до биосферы в целом. Важное место в Б.

занимают как теоретическое, так и практическое направления исследований, резкую границу между к-рыми трудно провести, т. к. любое теоретическое направление неизбежно связано (прямо или косвенно, в данный момент или в будущем) с выходами в практику.

Теоретические исследования обеспечивают успешное развитие прикладных дисциплин, напр, промышленной микробиологии и технической биохимии, защиты растений, растениеводства и животноводства, охраны природы, дисциплин медико-биологического комплекса: паразитологии (см.), иммунологии (см.) и т. д.

В свою очередь отрасли прикладной Б. обогащают теорию новыми фактами и ставят перед ней задачи, определяемые потребностями общества. Из практически важных дисциплин быстро развиваются бионика (см.), космическая биология (см.), астробиология или экзобиология (исследование жизни вне Земли).

Изучением человека как продукта и объекта биол, эволюции занимается ряд биол, дисциплин — антропология (см.), генетика и экология человека, медицинская генетика (см.), психология (см.), тесно связанных с социальными науками.

Особо следует выделить несколько фундаментальных областей Б., исследующих наиболее общие, присущие всем живым существам закономерности и составляющих основу современной общей Б. Это наука об основной структурно-функциональной единице организма — клетке, т. е.

цитология; наука о явлениях воспроизведения и преемственности морфо-физиологической организации живых форм — генетика (см.); наука об онтогенезе (см.

) — биология развития; наука о законах исторического развития органического мира — эволюционная теория, а также биохимия, биофизика и физиология, изучающие функциональные проявления, обмен веществ и энергии в живых организмах.

Краткий исторический очерк

Современная биология берет начало в странах Средиземноморья (Древний Египет, Древняя Греция). Первые систематические попытки осмыслить явления жизни были сделаны древнегреческими, а в дальнейшем древнеримскими натурфилософами и врачами (начиная с 6 в. до н. э.). Особенно большой вклад в развитие биологии внесли Гиппократ, Аристотель и Гален.

В средние века накопление биол, знаний диктовалось в основном интересами медицины. Растения изучались преимущественно в связи с их лекарственными свойствами. Вскрытия человеческого тела были запрещены, и преподававшаяся по Галену анатомия была в действительности анатомией животных, гл. обр.

свиньи и обезьяны* В эпоху Возрождения получили распространение сочинения античных натуралистов, а также энциклопедистов средневековья, писавших о природе. Географические открытия, связанные с путешествиями в страны Средиземноморья, а затем и к берегам Африки и вокруг нее (1497), открытие Северной Америки (1492) и др. обогатили знания о мире растений и животных.

Способствовало этому и создание ботанических садов при университете и зверинцев.

Источник: https://xn--90aw5c.xn--c1avg/index.php/%D0%91%D0%98%D0%9E%D0%9B%D0%9E%D0%93%D0%98%D0%AF

Биотехнология в медицине: новая революция

Значение биологии для медицины кратко

Вместо того чтобы просто проводить клинические испытания, ученые сейчас уже изучают общие механизмы закономерности возникновения заболеваний.

Значение биологии для медицины: переоценить невозможно

С помощью биологического моделирования можно разрабатывать и изучать действие новых субстанций. Более 400 фармацевтических компаний по всему миру ведут исследования и разработку продуктов генной инженерии, с каждым годом количество этих продуктов растет, и по прогнозам, в течение нескольких следующих лет рынок будет насыщаться такими лекарствами.

Многие исследователи верят в то, что влияние генетики на медицину сможет совершить революцию в понимании здоровья человека; для этого есть все основания — медицинская генетика развивается семимильными шагами.

Прогнозы таковы:

  1. в 2010 году на рынке уже были доступны генетические тесты для 25 наиболее распространенных генетических заболеваний,
  2. к 2020 году, по мнению экспертов, новые лекарства, полученные с помощью знаний фармакогеномики, будут обычным практикой в лечении диабета и артериальной гипертензии,
  3. к 2040 году (по самым скромным подсчетам) наступит эра персонализированной медицины.

Биотехнологическая революция в здравоохранении и медицине началась с освоения технологии рекомбинантной ДНК (генетическая инженерия). Произошло это в начале 70-ых годов прошлого века и позволило ученым переносить генетический материал от одного организма к другому, минуя процесс полового размножения.

Успех технологии рекомбинантных ДНК (рДНК) принесло использование бактериальных ферментов, таких как:

  • рестрикционные эндонуклеазы (рестриктазы), которые разрезают молекулы ДНК в определенных местах;
  • ДНК-лигазы, которые соединяют концы молекул ДНК;
  • ДНК-полимеразы, которые участвуют в репликации ДНК.

Каким бы не было применение этой технологии, конечным итогом процедуры всегда является стабильная и наследуемая экспрессия какого-либо нового признака. Применяется рДНК для модификации различных организмов, но основные этапы работы схожи. Помимо плазмид также используются другие типы векторов — бактериофаги, ретровирусы и космиды.

Значение биологии для медицины: создание рДНК

Для создания молекулы рДНК, необходимо:

  1. изолировать ДНК из клетки-донора (будь то животная клетка или клетка растения),
  2. обработать выделенную ДНК и плазмиду (молекулу-вектор) одними и теми же рестриктазами и смешать их вместе. «Липкие концы» донорской ДНК образуют водородные связи с липкими концами плазмиды, затем происходит «сшивание» рекомбинантной молекулы с помощью лигаз.
  3. Модифицированная плазмида переносится в бактерию, которая потом увеличивает копий той генетической информации, которую мы внесли в плазмиду.

Успехи в повышении значения биологии для медицины, в сфере создания рекомбинантных биомолекул углубили наши фундаментальные знания о молекулярной основе заболеваний человека и это послужило первопричиной создания новой прикладной науки — молекулярной медицины. Stanley Cohen и Herbert Boyer в своих работах в 1973 году заложили плацдарм для дальнейшего развития биотехнологии.

Биотехнологию часто сравнивают с разгорающейся звездой, ведь в будущем она сможет открыть человечеству множество возможностей. Человеческий геном уже был секвенирован и сейчас задача состоит в том, чтобы понять, каким образом функционирует это огромное множество генов, а также как эти знания можно использовать в фармакологии и клинической практике.

Успехи в области «-омики» (геномики, транскриптомики, протеомики и метаболомики) уже сейчас меняют наш подход к разработке новых лекарственных средств, потому что это приносит реальную экономическую и практическую пользу.

Подход к генной терапии также предстоит пересмотреть. Биоинформатика и протеомика — относительно молодые науки, но уже сейчас на них возлагаются надежды в разрешении вопроса понимания каким образом бактериальный протеом приспосабливается к изменяющимся условиям окружающей среды. Это сделает прорыв в фармакогеномике и приблизит к воплощению концепцию персонализированной медицины.

Новые классы лекарственных препаратов расширят спектр терапевтического вмешательства за пределы простого изменения функции рецептором и совместно с применением стволовых клеток для лечения позволят производить более точные вмешательства.

Такие высокоэффективные технологии как ДНК-микрочипы, уже сейчас наглядно демонстрируют, что такое биотехнология, позволяют проводить одновременно генетический анализ сотен генов и находят применение в диагностике, прогнозировании течения заболевания, а также лекарственной терапии.

Протеомика, молекулярная биология и нанотехнологии поднимают значение биологии для медицины на новую высоту, приближают победу над заболеваниями центральной системы, а также злокачественными новообразованиями крови. Эти достижения уже сейчас позволяют сдвигать рамки ожидаемой продолжительности жизни в развитых странах. Этому способствуют исследования в сфере трансплантологии и молекулярной нанотехнологии.

Успехи биотехнологии в области создания более эффективных вакцин трудно переоценить, более того это послужило толчком для дальнейших исследований в области микробиологии. Вакцины нового поколения, в частности рекомбинантные вакцины, менее реактогенны чем традиционные, но пока к сожалению от этого страдает иммуногенность, поэтому необходимо разработка новых, более эффективных адъювантов.

Значение биологии для медицины и биотехнологии день ото дня растет благодаря поддержке частных биотехнологических компаний и ученых с мировым именем.

Но уже сейчас становится очевидно, что это явление не временно и значительно ускоряет прогресс не только в областях понимания фундаментальных основ существования биологических объектов, но и в ориентированных на прикладное применение областях, таких как медицина.

Источник: https://med88.ru/stati/4334:biotehnologija-v-medicine/

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.