Οι 7 σημαντικότερες συμβολές της χημείας στην ιατρική

Το συνεισφορές της χημείας στην ιατρική βοήθησαν να αναπτύξουμε πολλές προόδους που σώζουν ζωές συνεχώς, επιτρέποντάς μας να ζήσουμε περισσότερο, πιο ευτυχισμένοι και πιο υγιείς.

Σε όλη την ανθρώπινη ιστορία, η ιατρική και η υγειονομική περίθαλψη ήταν πρωτόγονα. Αν οι άνθρωποι άρρωναν ή τραυματίστηκαν, οι γιατροί δεν θα μπορούσαν να κάνουν τίποτα άλλο παρά να τους παρηγορήσουν και να τους καθαρίσουν.

Τα τελευταία 100 χρόνια έχουν ξεσηκώσει τον τρόπο με τον οποίο οι γιατροί θεραπεύουν τους ασθενείς για να θεραπεύσουν τις ασθένειες, να επιδιορθώσουν τους τραυματισμούς και ακόμη και να αποτρέψουν προβλήματα υγείας πριν εμφανιστούν.

Χημικοί και χημικοί μηχανικοί με σκληρή δουλειά τους, έχουν βοηθήσει την εξέλιξη της σύγχρονης ιατρικής, με την ανάπτυξη νέων φαρμακευτικών προϊόντων, δημιουργώντας νέες ιατρικές συσκευές, και τη διύλιση διαγνωστικές διαδικασίες.

Εκατομμύρια ανθρώπινες ζωές έχουν σωθεί και βελτιωθεί από ιατρικές προόδους που αναπτύχθηκαν μέσω της χημείας (Health and Medicine, 2011).

Κύριες συνεισφορές της χημείας στην ιατρική

Η βιοχημεία είναι η μελέτη της χημείας που συμβαίνει μέσα στους ζωντανούς οργανισμούς. Επικεντρώνεται κυρίως στη δομή και τη λειτουργία των χημικών συνιστωσών των οργανισμών.

Η βιοχημεία διέπει όλους τους ζώντες οργανισμούς και όλες τις διαδικασίες που συμβαίνουν σε αυτές. Οι βιοχημικές διαδικασίες συμβάλλουν στην εξήγηση της πολυπλοκότητας της ζωής με τον έλεγχο της ροής της πληροφορίας και μέσω της βιοχημικής σηματοδότησης και της ροής της χημικής ενέργειας μέσω του μεταβολισμού.

Για να κατανοήσουμε πώς η νόσος επηρεάζει τον οργανισμό πρέπει να κατανοήσουμε το ανθρώπινο σώμα στο σύνολό του.

Για χρόνια, οι γιατροί μελέτησαν μόνο την ανθρώπινη ανατομία χωρίς να κατανοήσουν τη φυσιολογική και βιοχημική λειτουργία της. Η ανάπτυξη της χημείας άλλαξε τον τρόπο με τον οποίο έγινε η ιατρική (Marek H Dominiczak, S.F.).

2- Κατασκευή φαρμάκων

Τα περισσότερα φάρμακα εμπλέκονται στην αναστολή ενός συγκεκριμένου ενζύμου ή στην έκφραση ενός γονιδίου.

Η παρεμπόδιση της δραστικής θέσης ενός ενζύμου απαιτεί έναν «αναστολέα ή αναστολέα» σχεδιασμένο ειδικά για να απενεργοποιήσει τη λειτουργία του ενζύμου.

Δεδομένου ότι τα ένζυμα είναι πρωτεΐνες, οι λειτουργίες τους διαφέρουν ανάλογα με τη μορφή και τα ανασταλτικά φάρμακα πρέπει να προσαρμόζονται για κάθε ένζυμο στόχο..

Από μια ασπιρίνη σε αντιρετροϊκά για τη θεραπεία του HIV, αυτό απαιτούσε μελέτη και έρευνα και ανάπτυξη στη χημεία.

Η ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων είναι μία από τις πιο πολύπλοκες και δαπανηρές δραστηριότητες στο πλαίσιο της φαρμακευτικής βιομηχανίας.

Καλύπτει ένα ευρύ φάσμα δραστηριοτήτων από άκρο σε άκρο με μεγάλο αριθμό υπηρεσιών εφοδιασμού και υποστήριξης. Εκτιμάται ότι το μέσο κόστος για την έρευνα και ανάπτυξη κάθε επιτυχημένου φαρμάκου είναι μεταξύ 800 και 1000 εκατομμυρίων δολαρίων (Radhakrishnan, 2015).

3- Φαρμακευτική χημεία

Ενώ είναι αλήθεια ότι η φαρμακολογία είναι υπεύθυνη για την ανάπτυξη φαρμάκων, η ανακάλυψη της έγκειται στην ιατρική χημεία.

Ο εντοπισμός και η επικύρωση φαρμακευτικών στόχων, το ορθολογικής σχεδίασης φαρμάκων (με βάση αντικειμενικά), δομική βιολογία, σχεδιασμού που βασίζεται σε υπολογισμούς υπολογιστή ναρκωτικά, η ανάπτυξη μεθόδων (χημική, βιοχημική και υπολογιστική) και ανάπτυξη «H2L».

Οι τεχνικές και οι προσεγγίσεις χημικής βιολογίας, συνθετική οργανική χημεία, βιοχημεία συνδυαστικές μηχανιστική ενζυμολογία, υπολογιστική χημεία, χημική γονιδιωματική και λεπτομερή εξέταση υψηλής απόδοσης που χρησιμοποιείται από τα φάρμακα που τους χημικούς για την ανακάλυψη φαρμάκων (Οι Regents του Πανεπιστημίου του Michigan., SF).

Η φαρμακευτική χημεία είναι μία από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες περιοχές του κλάδου της χημείας σε παγκόσμιο επίπεδο. Είναι η μελέτη του σχεδιασμού, των βιοχημικών επιδράσεων, των κανονιστικών και ηθικών πτυχών των φαρμάκων για τη θεραπεία της νόσου (The University of Auckland, S.F.).

Όταν ένας βιοανάλυς κάνει μια εξέταση αίματος χρησιμοποιεί χημεία. Τα τμήματα χημείας των ιατρικών εργαστηρίων του νοσοκομείου αναλύουν το αίμα, τα ούρα κ.λπ. να αναλύσει τις πρωτεΐνες, τα σάκχαρα (η γλυκόζη στα ούρα είναι ένα σημάδι του διαβήτη) και άλλες μεταβολικές και ανόργανες ουσίες.

Οι δοκιμές ηλεκτρολυτών είναι μια συνηθισμένη εξέταση αίματος, ελέγχοντας πράγματα όπως το κάλιο και το νάτριο.

Οι χημικοί έχουν αναπτύξει χρήσιμα διαγνωστικά εργαλεία που χρησιμοποιούνται καθημερινά στα νοσοκομεία, όπως απεικόνιση μαγνητικού συντονισμού και υπολογιστική τομογραφία..

Αυτές οι τεχνικές επιτρέπουν εικόνες (χρησιμοποιώντας μαγνητικά κύματα ή ακτινογραφίες) έτσι ώστε οι γιατροί να μπορούν να δουν τα όργανα, τα οστά και τους ιστούς μέσα σε έναν ασθενή (chemistryinmedicine, 2012).

5 - Ιατρικά υλικά

Πέρα από τις συμβολές που έχει κάνει η χημεία στην ιατρική, μπορούμε επίσης να αναφέρουμε πώς η χημεία ασχολείται καθημερινά με τα νοσοκομεία και τις κλινικές.

Από γάντια από λάτεξ, καθετήρες, σάκκους ούρων, ανιχνευτές, ακόμα και σύριγγες με χημικά υλικά.

Η χημική βιομηχανία είναι υπεύθυνη για την παραγωγή προθέσεων. Αυτές οι προσθέσεις χρησιμοποιούνται για την αντικατάσταση των χαμένων άκρων ή για την αισθητική χειρουργική όπως η πρόθεση του μαστού..

Από την άλλη πλευρά, όταν ένα οστό αντικαθίσταται σε έναν ασθενή, πρέπει να γίνει με ένα υλικό που ο οργανισμός δεν απορρίπτει. Είναι συνήθως τιτάνιο, αλλά έχει γίνει έρευνα για αντικατάσταση με συνθετικό υλικό παρόμοιο με το κοράλλι.

7- Ανθρώπινη γενετική

Η μοριακή βιολογία είναι ο κλάδος της βιοχημείας που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη του DNA. Τα τελευταία χρόνια έχουν γίνει σημαντικές εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα, οι οποίες μας βοηθούν να κατανοήσουμε το ρόλο του γενετικού κώδικα στα ζωντανά όντα και αυτό βοήθησε στη βελτίωση της ιατρικής.

Ένα παράδειγμα αυτού είναι η έννοια της παρεμβολής RNA (iRNA), όπου μηχανική Biochemicals χρησιμοποιηθούν για να αναστείλουν τη μετάφραση του mRNA σε μία αλληλουχία αμινοξέων για τα ριβοσώματα απαιτεί χημικές.

Στο iRNA, ένα σχεδιασμένο κομμάτι διπλού κλώνου RNA κυριολεκτικά κόβει το mRNA για να εμποδίσει να υποβληθεί σε μετάφραση.

Προέλευση της εφαρμογής της χημείας στην ιατρική

Όλα ξεκίνησαν με τον Paracelso

Aureolus Φίλιππος Θεόφραστος von Hohenheim Bombastus (1493-1541), ο οποίος ονομάζεται ο Παράκελσος, είναι ο άνθρωπος που πρωτοστάτησε στην χρήση των μετάλλων και άλλων χημικών ουσιών στην ιατρική.

Ο υδράργυρος, ο μόλυβδος, το αρσενικό και το αντιμόνιο, δηλητήρια για ειδικούς, θεραπεύονταν κατά τη γνώμη του.

"Σε όλα τα πράγματα υπάρχει ένα δηλητήριο, και δεν υπάρχει τίποτα χωρίς δηλητήριο, εξαρτάται μόνο από τη δόση, αν το δηλητήριο είναι δηλητήριο ή όχι ..."

Παρόλο που οι περισσότερες από τις συνταγές του έχουν αποτύχει, το αρσενικό εξακολουθεί να χρησιμοποιείται για να σκοτώνει ορισμένα παράσιτα. Το αντιμόνιο χρησιμοποιήθηκε ως καθαριστικό και κέρδισε μεγάλη δημοτικότητα αφού χρησιμοποιήθηκε για να θεραπεύσει τον Louis XIV.

Ο Παράκελς έγραψε πολλά βιβλία για την ιατρική, αν και το μεγαλύτερο μέρος του έργου του δεν δημοσιεύθηκε παρά μετά το θάνατό του και η επιρροή του αυξήθηκε μεταθανάτια.

Ο Paracelso κέρδισε έναν σημαντικό υποστηρικτή στον Peder Sorensen (επίσης γνωστός ως Petrus Severinus), του οποίου Ιδέα medicinæ philosophicae που δημοσιεύθηκε το 1571, υπερασπίστηκε τον Paracelsus πάνω από το Galen, θεωρούσε την ανώτατη ιατρική αρχή.

Τα πρώτα μαθήματα ιατρικής χημείας διδάχθηκαν στη Jena στις αρχές του 1600 και το νέο χημικό φάρμακο που εφευρέθηκε από τον Paracelsus δημοσιεύθηκε στην οθωμανική αυτοκρατορία λίγο μετά.

Αν σκεφτόμαστε ως το πρώτο Paracelso φάρμακα χημικός, θεωρούσε τον εαυτό του ως αλχημιστής, και γραπτά την αστρολογία και το μυστικισμό αφθονούν, περιλαμβάνονται και τα παρασκευάσματα των χημικών ουσιών είναι τα περάσματα του grimorio.

Σε κάθε περίπτωση, είχε την ψυχή ενός επιστήμονα και προτιμούσε άμεση εμπειρία πάνω από τις αρχαίες αρχές. Αν και δεν εκτιμήθηκε πλήρως μέχρι το θάνατό του, η ιατρική θα ήταν διαφορετικός τομέας χωρίς τις συνεισφορές του (Steven A. Edwards, 2012).

Αναφορές

1. (2012, 8 Μαρτίου). Πώς είναι η χημεία σημαντική στην ιατρική; Ανακτήθηκε από chemistryinmedicine.wordpress.com.
2. Υγεία και Ιατρική (2011). Ανακτήθηκε από το kemiaora.hu.
3. Marek H Dominiczak. (S.F.). ΣΥΜΒΟΛΗ ΤΗΣ ΒΙΟΧΗΜΙΑΣ ΣΤΗΝ ΙΑΤΡΙΚΗ. Ανάκτηση από το eolss.net.
4. Radhakrishnan, S. (2015, 2 Φεβρουαρίου). Ο ρόλος της χημείας στην ανακάλυψη και ανάπτυξη φαρμάκων. Ανάκτηση από adjacentopenaccess.com.
5. Steven A. Edwards. (2012, 1η Μαρτίου). Paracelsus, ο άνθρωπος που έφερε χημεία στην ιατρική. Ανάκτηση από το aaas.org.
6. Οι Regents του Πανεπιστημίου του Michigan. (S.F.). Medicinal Chemistry. Ανακτήθηκε από pharmacy.umich.edu.
7. Το Πανεπιστήμιο του Ώκλαντ. (S.F.). Medicinal Chemistry. Ανακτήθηκε από το science.auckland.ac.nz.