1.7: Медицина

Last updated
Save as PDF

Page ID: 19679

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Як хімія зробила внесок у медицину?

Цукровий діабет - захворювання, що характеризується нездатністю організму вживати глюкозу (компонент столового цукру). Глюкоза потрібна для забезпечення біохімічної енергією всіх клітин організму. Коли організм не може виробляти енергію, використовуючи глюкозу, він починає розщеплювати жир і білок, щоб забезпечити необхідну енергію, в кінцевому підсумку призводить до смерті. Діабет є результатом втрати підшлунковою залозою здатності виробляти інсулін, білок, який допомагає глюкозі потрапляти в клітини організму і використовуватися для біохімічної енергії. Ключова частина головоломки, що оточує наше розуміння діабету, прийшла, коли Фредерік Сенгер, британський біохімік, провів експерименти, які дали йому структуру молекули інсуліну. Сангер використовував основні хімічні методи і реакції, і знадобилося дванадцять років, щоб завершити свої дослідження. Сьогодні автоматизовані прилади, засновані на його підході, можуть виконувати той же аналіз за лічені дні. Сангер був удостоєний Нобелівської премії з хімії в 1958 році за дослідження інсуліну.

Хімія в медицині

Основний внесок у охорону здоров'я внесла хімія. Розробка нових препаратів передбачає хімічний аналіз і синтез нових сполук. Багато останніх телевізійних програм рекламують велику кількість нових препаратів, вироблених хіміками.

Розробка нового препарату при будь-якому захворюванні тривалий і складний. Необхідно вивчити хімію захворювання, а також те, як препарат впливає на організм людини. Препарат може добре працювати на тварин, але не у людини. Зі ста препаратів, що пропонують можливість лікування захворювання, лише невелика жменька насправді виявляється і безпечною, і ефективною.

Хімія сприяє підготовці та використанню матеріалів для хірургічного втручання (шви, штучна шкіра, стерильні матеріали). Шви, які використовуються в багатьох операціях сьогодні, не потрібно знімати, тому що вони просто розчиняються в організмі через певний проміжок часу. Замінні кровоносні судини на серце та інші види операцій часто роблять з хімічних речовин, які не вступають в реакцію з тканинами, тому вони не будуть відторгнені організмом. Штучна шкіра може бути використана для заміни шкіри людини для опікових пацієнтів.

Малюнок\(\PageIndex{2}\): *Хірургічна процедура.* (Надано спеціалістом з масових комунікацій 3-го класу Метью Джексон, ВМС США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Orif_surgery.jpg(opens у новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Клінічне лабораторне тестування використовує найрізноманітніші хімічні методи та прилади для аналізу. Клінічне лабораторне тестування дозволяє нам відповісти на поширені запитання, такі як «чи високий рівень холестерину?» і «у вас діабет?» Деякі лабораторні дослідження використовують прості методики. Інші процеси включають складне обладнання та дані комп'ютерного аналізу, щоб виконувати вимірювання на великій кількості зразків пацієнта.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): *Зразки крові для лабораторного дослідження.* (Надано товаришем фотографа 3-го класу Джеремі Лі Грішем, ВМС США; Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_Navy_060105-N-8154G-010.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Лабораторні випробування прийшли в місцеву аптеку або продуктовий магазин через розробки хімії. Ви можете перевірити рівень глюкози в крові за допомогою простого портативного пристрою, який проводить хімічний тест на зразку крові і повідомляє вам, скільки глюкози присутній, дозволяючи пацієнтові з діабетом регулювати, скільки інсуліну вводити (хімія також використовується для виробництва інсуліну та одноразового шприца, який вводить препарат).

Малюнок\(\PageIndex{4}\): *Пристрій для тестування глюкози в крові.* (Надано Крістофер Tidy (Користувач:Christidy/Вікіпедія); Джерело: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Glucose_meters.jpg(opens в новому вікні); Ліцензія: Громадське надбання)

Наукова п'ятниця: Медичні чудеса черв'ячної коси

Чим корисна черв'ячна коса? Виявляється, черв'ячна коса, також відома як шовк, є дуже корисним матеріалом в медицині. У цьому відео Science Friday доктор Девід Каплан описує, як шовк використовується в різних медичних застосуваннях.

Резюме

Хімія знаходить багато застосувань у галузі охорони здоров'я.
Розробка лікарських засобів передбачає безліч складних хімічних процесів.
Хімія використовується для створення матеріалів, що використовуються в хірургії.
Значна частина лабораторних випробувань заснована на хімічних методах.

Рецензія

Якого хімічного речовини не вистачає у хворого на цукровий діабет?
Хто відкрив структуру інсуліну?
Які дві речі потрібно вивчити, щоб розробити новий препарат?
Перерахуйте дві області, де хімія допомогла хірургічним пацієнтам
Який аналіз крові можна виконати, використовуючи матеріал, придбаний у вашій місцевій аптеці?