O ano passado foi muito frutífero para a ciência. Cientistas de progresso especial alcançaram no campo da medicina. A humanidade fez descobertas incríveis, avanços científicos e criou muitos medicamentos úteis que certamente em breve estarão disponíveis gratuitamente. Convidamos você a se familiarizar com os dez avanços médicos mais surpreendentes de 2015, que certamente darão uma contribuição séria para o desenvolvimento de serviços médicos em um futuro muito próximo.

Descoberta da teixobactina

Em 2014, a Organização Mundial da Saúde alertou a todos que a humanidade estava entrando na chamada era pós-antibióticos. E, de fato, ela estava certa. A ciência e a medicina não produziram, de fato, novos tipos de antibióticos desde 1987. No entanto, as doenças não ficam paradas. Todos os anos surgem novas infecções mais resistentes aos medicamentos existentes. Tornou-se um problema do mundo real. No entanto, em 2015, os cientistas fizeram uma descoberta que, na opinião deles, trará mudanças dramáticas.

Os cientistas descobriram uma nova classe de antibióticos a partir de 25 antimicrobianos, incluindo um muito importante chamado teixobactina. Este antibiótico destrói os micróbios bloqueando sua capacidade de produzir novas células. Em outras palavras, os micróbios sob a influência desta droga não podem desenvolver e desenvolver resistência à droga ao longo do tempo. A teixobactina provou agora ser altamente eficaz contra Staphylococcus aureus resistente e várias bactérias que causam tuberculose.

Testes laboratoriais de teixobactina foram realizados em camundongos. A grande maioria dos experimentos mostrou a eficácia da droga. Os testes em humanos devem começar em 2017.

Médicos desenvolveram novas cordas vocais

Uma das áreas mais interessantes e promissoras da medicina é a regeneração de tecidos. Em 2015, um novo item foi adicionado à lista de órgãos recriados artificialmente. Médicos da Universidade de Wisconsin aprenderam a cultivar cordas vocais humanas, na verdade, do nada.
Um grupo de cientistas liderado pelo Dr. Nathan Welhan bioengenharia para criar um tecido que pode imitar o trabalho da membrana mucosa das cordas vocais, ou seja, esse tecido, que é representado por dois lobos das cordas, que vibram para criar a fala humana . Células doadoras, das quais novos ligamentos foram posteriormente cultivados, foram retiradas de cinco pacientes voluntários. No laboratório, em duas semanas, os cientistas cultivaram o tecido necessário, após o que o adicionaram a um modelo artificial da laringe.

O som criado pelas cordas vocais resultantes é descrito pelos cientistas como metálico e comparado ao som de um kazoo robótico (um instrumento musical de sopro de brinquedo). No entanto, os cientistas estão confiantes de que as cordas vocais criadas por eles em condições reais (ou seja, quando implantadas em um organismo vivo) soarão quase como reais.

Em um dos mais recentes experimentos em ratos de laboratório enxertados com imunidade humana, os pesquisadores decidiram testar se o corpo dos roedores rejeitaria o novo tecido. Felizmente, isso não aconteceu. Dr. Welham está confiante de que o tecido também não será rejeitado pelo corpo humano.

Medicamento contra o câncer pode ajudar pacientes com Parkinson

Tisinga (ou nilotinib) é um medicamento testado e aprovado comumente usado para tratar pessoas com sinais de leucemia. No entanto, um novo estudo do Centro Médico da Universidade de Georgetown mostra que a droga de Tasinga pode ser uma ferramenta muito poderosa para controlar os sintomas motores em pessoas com doença de Parkinson, melhorando sua função motora e controlando os sintomas não motores da doença.

Fernando Pagan, um dos médicos que conduziram este estudo, acredita que a terapia com nilotinibe pode ser o primeiro método eficaz do gênero para reduzir a degradação da função cognitiva e motora em pacientes com doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson.

Os cientistas deram doses aumentadas de nilotinib a 12 pacientes voluntários por seis meses. Todos os 12 pacientes que completaram este ensaio da droga até o final, houve uma melhora nas funções motoras. 10 deles apresentaram melhora significativa.

O principal objetivo deste estudo foi testar a segurança e inocuidade do nilotinib em humanos. A dose da droga utilizada foi muito menor do que a dose normalmente administrada a pacientes com leucemia. Apesar do fato de que a droga mostrou sua eficácia, o estudo ainda foi realizado em um pequeno grupo de pessoas sem envolver grupos de controle. Portanto, antes que o Tasinga seja usado como terapia para a doença de Parkinson, vários outros ensaios e estudos científicos terão que ser feitos.

O primeiro baú impresso em 3D do mundo

Nos últimos anos, a tecnologia de impressão 3D penetrou em muitas áreas, levando a descobertas, desenvolvimentos e novos métodos de produção surpreendentes. Em 2015, médicos do Hospital Universitário de Salamanca, na Espanha, realizaram a primeira cirurgia do mundo para substituir o tórax danificado de um paciente por uma nova prótese impressa em 3D.

O homem sofria de um tipo raro de sarcoma, e os médicos não tiveram outra escolha. Para evitar a disseminação do tumor por todo o corpo, os especialistas removeram quase todo o esterno de uma pessoa e substituíram os ossos por um implante de titânio.

Como regra, os implantes para grandes partes do esqueleto são feitos de uma grande variedade de materiais, que podem se desgastar com o tempo. Além disso, a substituição de uma articulação de ossos tão complexa como os ossos do esterno, que geralmente são únicos em cada caso individual, exigia que os médicos examinassem cuidadosamente o esterno de uma pessoa para projetar um implante do tamanho certo.

Decidiu-se usar uma liga de titânio como material para o novo esterno. Depois de realizar tomografias 3D de alta precisão, os cientistas usaram uma impressora Arcam de US$ 1,3 milhão para criar um novo baú de titânio. A operação para instalar um novo esterno para o paciente foi bem-sucedida e a pessoa já completou um curso completo de reabilitação.

Das células da pele às células do cérebro

Cientistas do Salk Institute da Califórnia, em La Jolla, dedicaram o ano passado à pesquisa sobre o cérebro humano. Eles desenvolveram um método para transformar células da pele em células cerebrais e já encontraram várias aplicações úteis para a nova tecnologia.

Deve-se notar que os cientistas descobriram uma maneira de transformar células da pele em células cerebrais velhas, o que simplifica seu uso posterior, por exemplo, em pesquisas sobre as doenças de Alzheimer e Parkinson e sua relação com os efeitos do envelhecimento. Historicamente, células cerebrais de animais foram usadas para tal pesquisa, no entanto, os cientistas, neste caso, eram limitados em suas capacidades.

Mais recentemente, os cientistas conseguiram transformar células-tronco em células cerebrais que podem ser usadas para pesquisas. No entanto, este é um processo bastante trabalhoso, e o resultado são células que não são capazes de imitar o trabalho do cérebro de uma pessoa idosa.

Uma vez que os pesquisadores desenvolveram uma maneira de criar células cerebrais artificialmente, eles voltaram sua atenção para a criação de neurônios que teriam a capacidade de produzir serotonina. E embora as células resultantes tenham apenas uma pequena fração das capacidades do cérebro humano, elas estão ajudando ativamente os cientistas na pesquisa e na descoberta de curas para doenças e distúrbios como autismo, esquizofrenia e depressão.

pílulas anticoncepcionais para homens

Cientistas japoneses do Instituto de Pesquisa de Doenças Microbianas em Osaka publicaram um novo artigo científico, segundo o qual, em um futuro não muito distante, poderemos produzir pílulas anticoncepcionais da vida real para homens. Em seu trabalho, os cientistas descrevem estudos das drogas "Tacrolimus" e "Cyxlosporin A".

Normalmente, essas drogas são usadas após transplantes de órgãos para suprimir o sistema imunológico do corpo para que ele não rejeite o novo tecido. O bloqueio ocorre devido à inibição da produção da enzima calcineurina, que contém as proteínas PPP3R2 e PPP3CC normalmente encontradas no sêmen masculino.

Em seu estudo em ratos de laboratório, os cientistas descobriram que assim que a proteína PPP3CC não é produzida nos organismos dos roedores, suas funções reprodutivas são drasticamente reduzidas. Isso levou os pesquisadores a concluir que uma quantidade insuficiente dessa proteína pode levar à esterilidade. Após um estudo mais cuidadoso, os especialistas concluíram que esta proteína dá aos espermatozóides a flexibilidade e a força e energia necessárias para penetrar na membrana do óvulo.

Testes em camundongos saudáveis ​​apenas confirmaram sua descoberta. Apenas cinco dias de uso das drogas "Tacrolimus" e "Cyxlosporin A" levaram à infertilidade completa dos camundongos. No entanto, sua função reprodutiva foi totalmente restaurada apenas uma semana depois que eles pararam de dar esses medicamentos. É importante notar que a calcineurina não é um hormônio, portanto, o uso de drogas não reduz o desejo sexual e a excitabilidade do corpo.

Apesar dos resultados promissores, levará vários anos para criar pílulas anticoncepcionais masculinas reais. Cerca de 80 por cento dos estudos com ratos não são aplicáveis ​​a casos humanos. No entanto, os cientistas ainda esperam sucesso, pois a eficácia dos medicamentos foi comprovada. Além disso, medicamentos semelhantes já passaram por testes clínicos em humanos e são amplamente utilizados.

selo de DNA

As tecnologias de impressão 3D criaram uma nova indústria única - impressão e venda de DNA. É verdade que o termo “impressão” aqui é mais provável de ser usado especificamente para fins comerciais e não descreve necessariamente o que realmente está acontecendo nessa área.

O executivo-chefe da Cambrian Genomics explica que o processo é melhor descrito pela frase "verificação de erros" em vez de "impressão". Milhões de pedaços de DNA são colocados em minúsculos substratos de metal e escaneados por um computador, que seleciona as fitas que eventualmente comporão toda a fita de DNA. Depois disso, as conexões necessárias são cuidadosamente cortadas com um laser e colocadas em uma nova corrente, previamente encomendada pelo cliente.

Empresas como a Cambrian acreditam que, no futuro, os humanos poderão criar novos organismos apenas por diversão com hardware e software especiais de computador. É claro que tais suposições causarão imediatamente a justa ira das pessoas que duvidam da correção ética e da utilidade prática desses estudos e oportunidades, mas mais cedo ou mais tarde, não importa como queiramos ou não, chegaremos a isso.

Agora, a impressão de DNA está mostrando pouca promessa na área médica. Fabricantes de medicamentos e empresas de pesquisa estão entre os primeiros clientes de empresas como a Cambrian.

Pesquisadores do Instituto Karolinska, na Suécia, deram um passo adiante e começaram a criar várias figuras a partir de fitas de DNA. O origami de DNA, como eles chamam, pode à primeira vista parecer um mimo comum, no entanto, essa tecnologia também tem potencial prático de uso. Por exemplo, pode ser usado na entrega de drogas ao corpo.

Nanobots em um organismo vivo

No início de 2015, o campo da robótica obteve uma grande vitória quando um grupo de pesquisadores da Universidade da Califórnia, em San Diego, anunciou que havia realizado os primeiros testes bem-sucedidos usando nanorrobôs que realizavam sua tarefa dentro de um organismo vivo.

Nesse caso, camundongos de laboratório atuaram como um organismo vivo. Depois de colocar os nanorrobôs dentro dos animais, as micromáquinas foram até os estômagos dos roedores e entregaram a carga colocada sobre eles, que eram partículas microscópicas de ouro. Ao final do procedimento, os cientistas não notaram nenhum dano aos órgãos internos dos camundongos e, assim, confirmaram a utilidade, segurança e eficácia dos nanorrobôs.

Outros testes mostraram que mais partículas de ouro entregues por nanobots permanecem nos estômagos do que aquelas que foram simplesmente introduzidas lá com uma refeição. Isso levou os cientistas a pensar que os nanobots no futuro serão capazes de fornecer os medicamentos necessários ao corpo com muito mais eficiência do que com métodos mais tradicionais de administração.

A corrente do motor dos pequenos robôs é feita de zinco. Quando entra em contato com o ambiente ácido-base do corpo, ocorre uma reação química que produz bolhas de hidrogênio que impulsionam os nanobots para dentro. Depois de algum tempo, os nanorrobôs simplesmente se dissolvem no ambiente ácido do estômago.

Embora a tecnologia esteja em desenvolvimento há quase uma década, só em 2015 os cientistas conseguiram testá-la em um ambiente vivo, e não em placas de Petri convencionais, como já havia sido feito tantas vezes antes. No futuro, os nanorrobôs poderão ser usados ​​para detectar e até mesmo tratar várias doenças de órgãos internos, influenciando células individuais com os medicamentos certos.

Nanoimplante cerebral injetável

Uma equipe de cientistas de Harvard desenvolveu um implante que promete tratar uma série de distúrbios neurodegenerativos que levam à paralisia. O implante é um dispositivo eletrônico constituído por uma armação universal (malha), à qual vários nanodispositivos podem ser conectados posteriormente após sua inserção no cérebro do paciente. Graças ao implante, será possível monitorar a atividade neural do cérebro, estimular o trabalho de determinados tecidos e também acelerar a regeneração dos neurônios.

A grade eletrônica consiste em filamentos de polímeros condutores, transistores ou nanoeletrodos que conectam interseções. Quase toda a área da malha é composta por orifícios, o que permite que as células vivas formem novas conexões ao seu redor.

No início de 2016, uma equipe de cientistas de Harvard ainda está testando a segurança do uso de tal implante. Por exemplo, dois camundongos foram implantados no cérebro com um dispositivo composto por 16 componentes elétricos. Dispositivos têm sido usados ​​com sucesso para monitorar e estimular neurônios específicos.

Produção artificial de tetrahidrocanabinol

Por muitos anos, a maconha tem sido usada medicinalmente como analgésico e, em particular, para melhorar a condição de pacientes com câncer e AIDS. Na medicina, também é usado ativamente um substituto sintético da maconha, ou melhor, seu principal componente psicoativo, o tetrahidrocanabinol (ou THC).

No entanto, bioquímicos da Universidade Técnica de Dortmund anunciaram a criação de uma nova espécie de levedura que produz THC. Além disso, dados inéditos indicam que os mesmos cientistas criaram outro tipo de levedura que produz o canabidiol, outro ingrediente psicoativo da maconha.

A maconha contém vários compostos moleculares que são de interesse dos pesquisadores. Portanto, a descoberta de uma maneira artificial eficaz de criar esses componentes em grandes quantidades pode ser de grande benefício para a medicina. No entanto, o método de cultivo convencional de plantas e, em seguida, extrair os compostos moleculares necessários é agora a maneira mais eficiente. Dentro de 30 por cento do peso seco da maconha moderna pode conter o componente certo de THC.

Apesar disso, os cientistas de Dortmund estão confiantes de que poderão encontrar uma maneira mais eficiente e rápida de extrair o THC no futuro. Até agora, a levedura criada é re-crescimento em moléculas do mesmo fungo, em vez da alternativa preferida na forma de sacarídeos simples. Tudo isso leva ao fato de que, a cada novo lote de levedura, a quantidade de componente THC livre também diminui.

No futuro, os cientistas prometem agilizar o processo, maximizar a produção de THC e escalar para uso industrial, o que acabará atendendo às necessidades de pesquisa médica e reguladores europeus que estão procurando novas maneiras de produzir THC sem cultivar maconha.

Doutor em Ciências Biológicas Y. PETRENKO.

Há alguns anos, foi inaugurada a Faculdade de Medicina Fundamental da Universidade Estadual de Moscou, que forma médicos com amplo conhecimento nas disciplinas naturais: matemática, física, química e biologia molecular. Mas a questão de como o conhecimento fundamental é necessário para um médico continua a causar um debate acalorado.

Ciência e vida // Ilustrações

Entre os símbolos da medicina retratados nos frontões do prédio da biblioteca da Universidade Estatal de Medicina da Rússia estão a esperança e a cura.

Uma pintura de parede no foyer da Universidade Estatal de Medicina da Rússia, que retrata os grandes médicos do passado, sentados em pensamento em uma longa mesa.

W. Gilbert (1544-1603), médico da corte da Rainha da Inglaterra, naturalista que descobriu o magnetismo terrestre.

T. Jung (1773-1829), famoso médico e físico inglês, um dos criadores da teoria ondulatória da luz.

J.-B. L. Foucault (1819-1868), médico francês apaixonado pela pesquisa física. Com a ajuda de um pêndulo de 67 metros, ele provou a rotação da Terra em torno de seu eixo e fez muitas descobertas no campo da óptica e do magnetismo.

JR Mayer (1814-1878), médico alemão que estabeleceu os princípios básicos da lei de conservação de energia.

G. Helmholtz (1821-1894), médico alemão, estudou óptica fisiológica e acústica, formulou a teoria da energia livre.

É necessário ensinar física para futuros médicos? Recentemente, essa questão tem preocupado muitos, e não apenas aqueles que formam profissionais da área da medicina. Como de costume, duas opiniões extremas existem e se chocam. Os que são a favor pintam um quadro sombrio, resultado de um descaso com as disciplinas básicas na educação. Aqueles que são "contra" acreditam que uma abordagem humanitária deve dominar na medicina e que um médico deve ser antes de tudo um psicólogo.

A CRISE DA MEDICINA E A CRISE DA SOCIEDADE

A medicina teórica e prática moderna alcançou grande sucesso, e o conhecimento físico a ajudou muito nisso. Mas nos artigos científicos e no jornalismo, vozes sobre a crise da medicina em geral e da educação médica em particular não param de soar. Definitivamente, existem fatos que testemunham a crise - este é o aparecimento de curandeiros "divinos" e o renascimento de métodos de cura exóticos. Feitiços como "abracadabra" e amuletos como a perna de rã estão de volta ao uso, como nos tempos pré-históricos. O neovitalismo está ganhando popularidade, um dos fundadores do qual, Hans Driesch, acreditava que a essência dos fenômenos da vida é a enteléquia (uma espécie de alma), agindo fora do tempo e do espaço, e que os seres vivos não podem ser reduzidos a um conjunto de fenômenos físicos. e fenômenos químicos. O reconhecimento da enteléquia como força vital nega a importância das disciplinas físicas e químicas para a medicina.

Muitos exemplos podem ser citados de como as ideias pseudocientíficas substituem e deslocam o conhecimento científico genuíno. Por que isso está acontecendo? De acordo com Francis Crick, ganhador do Prêmio Nobel e descobridor da estrutura do DNA, quando uma sociedade se torna muito rica, os jovens mostram relutância em trabalhar: preferem viver uma vida fácil e fazer ninharias como a astrologia. Isso é verdade não apenas para os países ricos.

Quanto à crise da medicina, ela só pode ser superada elevando o nível de fundamentalidade. Geralmente acredita-se que a fundamentalidade é um nível mais alto de generalização de ideias científicas, neste caso, ideias sobre a natureza humana. Mas mesmo nesse caminho pode-se chegar a paradoxos, por exemplo, considerar uma pessoa como um objeto quântico, abstraindo completamente dos processos físico-químicos que ocorrem no corpo.

DOUTOR-PENSADOR OU DOUTOR-GURU?

Ninguém nega que a crença do paciente na cura desempenha um papel importante, às vezes até decisivo (lembre-se do efeito placebo). Então, que tipo de médico o paciente precisa? Pronunciando com confiança: "Você ficará saudável" ou ponderando por muito tempo qual medicamento escolher para obter o máximo efeito e ao mesmo tempo não causar danos?

De acordo com as memórias de seus contemporâneos, o famoso cientista, pensador e médico inglês Thomas Jung (1773-1829) muitas vezes congelava na indecisão à beira do leito do paciente, hesitava em estabelecer um diagnóstico, muitas vezes ficava em silêncio por muito tempo, mergulhando em ele mesmo. Ele buscou honesta e dolorosamente a verdade no assunto mais complexo e confuso, sobre o qual escreveu: "Não há ciência que supere a medicina em complexidade. Ela vai além dos limites da mente humana".

Do ponto de vista da psicologia, o médico-pensador não corresponde muito à imagem do médico ideal. Falta-lhe coragem, arrogância, peremptoria, muitas vezes características do ignorante. Provavelmente, esta é a natureza de uma pessoa: tendo adoecido, confie nas ações rápidas e enérgicas do médico, e não na reflexão. Mas, como disse Goethe, "não há nada mais terrível do que a ignorância ativa". Jung, como médico, não adquiriu grande popularidade entre os pacientes, mas entre seus colegas sua autoridade era alta.

A FÍSICA É CRIADA POR MÉDICOS

Conheça a si mesmo e conhecerá o mundo inteiro. A primeira é a medicina, a segunda é a física. Inicialmente, a relação entre medicina e física era estreita; não foi sem razão que congressos conjuntos de cientistas naturais e médicos aconteceram até o início do século XX. E, a propósito, a física foi em grande parte criada por médicos, e muitas vezes eles eram levados a pesquisar por questões que a medicina colocava.

Os médicos-pensadores da antiguidade foram os primeiros a pensar na questão do que é o calor. Eles sabiam que a saúde de uma pessoa está relacionada ao calor de seu corpo. O grande Galeno (século II d.C.) introduziu os conceitos de "temperatura" e "grau", que se tornaram fundamentais para a física e outras disciplinas. Assim, os médicos da antiguidade lançaram as bases da ciência do calor e inventaram os primeiros termômetros.

William Gilbert (1544-1603), médico da rainha da Inglaterra, estudou as propriedades dos ímãs. Ele chamou a Terra de um grande ímã, provou isso experimentalmente e criou um modelo para descrever o magnetismo da Terra.

Thomas Jung, que já foi mencionado, era um médico praticante, mas também fez grandes descobertas em muitas áreas da física. Ele é legitimamente considerado, junto com Fresnel, o criador da óptica ondulatória. A propósito, foi Jung quem descobriu um dos defeitos visuais - daltonismo (a incapacidade de distinguir entre as cores vermelha e verde). Ironicamente, essa descoberta imortalizou na medicina o nome não do médico Jung, mas do físico Dalton, que foi o primeiro a descobrir esse defeito.

Julius Robert Mayer (1814-1878), que deu uma grande contribuição para a descoberta da lei da conservação da energia, serviu como médico no navio holandês Java. Ele tratou os marinheiros com sangria, que era considerada na época um remédio para todas as doenças. Nessa ocasião, eles até brincaram que os médicos liberaram mais sangue humano do que foi derramado nos campos de batalha em toda a história da humanidade. Meyer observou que quando um navio está nos trópicos, o sangue venoso é quase tão claro quanto o sangue arterial durante a sangria (geralmente o sangue venoso é mais escuro). Ele sugeriu que o corpo humano, como um motor a vapor, nos trópicos, em altas temperaturas do ar, consome menos "combustível" e, portanto, emite menos "fumaça", de modo que o sangue venoso se ilumina. Além disso, depois de pensar nas palavras de um navegador de que durante as tempestades a água do mar esquenta, Meyer chegou à conclusão de que deve haver uma certa relação entre trabalho e calor em todos os lugares. Ele expressou as disposições que formaram a base da lei da conservação da energia.

O notável cientista alemão Hermann Helmholtz (1821-1894), também médico, independentemente de Mayer formulou a lei da conservação da energia e a expressou em uma forma matemática moderna, que ainda é usada por todos que estudam e usam a física. Além disso, Helmholtz fez grandes descobertas no campo dos fenômenos eletromagnéticos, termodinâmica, óptica, acústica, bem como na fisiologia da visão, audição, sistemas nervoso e muscular, inventou vários dispositivos importantes. Tendo recebido uma educação médica e sendo um médico profissional, ele tentou aplicar a física e a matemática à pesquisa fisiológica. Aos 50 anos, um médico profissional tornou-se professor de física e, em 1888 - diretor do Instituto de Física e Matemática de Berlim.

O médico francês Jean-Louis Poiseuille (1799-1869) estudou experimentalmente o poder do coração como bomba que bombeia o sangue e investigou as leis do movimento do sangue nas veias e capilares. Resumindo os resultados obtidos, ele derivou uma fórmula que se revelou extremamente importante para a física. Para serviços à física, a unidade de viscosidade dinâmica, o equilíbrio, recebeu seu nome.

A imagem que mostra a contribuição da medicina para o desenvolvimento da física parece bastante convincente, mas mais alguns traços podem ser adicionados a ela. Qualquer motorista já ouviu falar de um cardan que transmite movimento de rotação em diferentes ângulos, mas poucas pessoas sabem que ele foi inventado pelo médico italiano Gerolamo Cardano (1501-1576). O famoso pêndulo de Foucault, que preserva o plano de oscilação, leva o nome do cientista francês Jean-Bernard-Leon Foucault (1819-1868), médico por formação. O famoso médico russo Ivan Mikhailovich Sechenov (1829-1905), cujo nome leva a Academia de Medicina do Estado de Moscou, estudou físico-química e estabeleceu uma importante lei física e química que descreve a mudança na solubilidade dos gases em um meio aquoso dependendo da presença de eletrólitos nele. Essa lei ainda está sendo estudada pelos estudantes, e não apenas nas universidades médicas.

"NÃO ENTENDEMOS A FÓRMULA!"

Ao contrário dos médicos do passado, muitos estudantes de medicina hoje simplesmente não entendem por que são ensinados as ciências. Lembro-me de uma história da minha prática. Silêncio intenso, alunos do segundo ano da Faculdade de Medicina Fundamental da Universidade Estadual de Moscou escrevem um teste. O tema é fotobiologia e sua aplicação na medicina. Note-se que as abordagens fotobiológicas baseadas nos princípios físicos e químicos da ação da luz sobre a matéria são hoje reconhecidas como as mais promissoras para o tratamento de doenças oncológicas. O desconhecimento desta seção, seus fundamentos é um sério prejuízo na educação médica. As questões não são muito complicadas, tudo está dentro da estrutura do material de palestras e seminários. Mas o resultado é decepcionante: quase metade dos alunos recebeu dois. E para todos que não lidaram com a tarefa, uma coisa é característica - eles não ensinaram física na escola ou a ensinaram pelas mangas. Para alguns, esse assunto inspira horror real. Em uma pilha de provas, me deparei com uma folha de poesia. A estudante, incapaz de responder às perguntas, reclamou de forma poética que tinha que enfiar não latim (o eterno tormento dos estudantes de medicina), mas física, e ao final exclamou: "O que fazer? Afinal, somos médicos , não podemos entender as fórmulas!" A jovem poetisa, que em seus poemas chamava o controle de "juízo final", não resistiu ao teste da física e acabou sendo transferida para a Faculdade de Letras.

Quando estudantes, futuros médicos, operam um rato, nunca ocorre a ninguém perguntar por que isso é necessário, embora os organismos humanos e de ratos sejam muito diferentes. Por que os futuros médicos precisam da física não é tão óbvio. Mas um médico que não entende as leis básicas da física pode trabalhar com competência com os equipamentos de diagnóstico mais complexos que as clínicas modernas estão "recheadas"? By the way, muitos alunos, tendo superado os primeiros fracassos, começam a se envolver em biofísica com entusiasmo. No final do ano letivo, quando temas como "Sistemas moleculares e seus estados caóticos", "Novos princípios analíticos de pHmetria", "Natureza física das transformações químicas de substâncias", "Regulação antioxidante dos processos de peroxidação lipídica" foram estudados, os alunos do segundo ano escreveram: "Descobrimos as leis fundamentais que determinam a base da vida e, possivelmente, do universo. Nós as descobrimos não com base em construções teóricas especulativas, mas em um experimento objetivo real. Foi difícil para nós, mas interessante." Talvez entre esses caras existam futuros Fedorovs, Ilizarovs, Shumakovs.

“A melhor maneira de estudar algo é descobrindo você mesmo”, disse o físico e escritor alemão Georg Lichtenberg. “O que você foi forçado a descobrir deixa um caminho em sua mente que você pode usar novamente quando for necessário.” Esse princípio de ensino mais eficaz é tão antigo quanto o mundo. Ele está subjacente ao "método socrático" e é chamado de princípio da aprendizagem ativa. É sobre este princípio que se constrói o ensino de biofísica na Faculdade de Medicina Fundamental.

DESENVOLVIMENTO DA FUNDAMENTALIDADE

Fundamentalidade para a medicina é a chave para sua viabilidade atual e desenvolvimento futuro. É possível atingir verdadeiramente o objetivo considerando o corpo como um sistema de sistemas e seguindo o caminho de uma compreensão mais profunda de sua compreensão físico-química. E a educação médica? A resposta é clara: aumentar o nível de conhecimento dos alunos na área de física e química. Em 1992, a Faculdade de Medicina Fundamental foi estabelecida na Universidade Estadual de Moscou. O objetivo não era apenas devolver a medicina à universidade, mas também, sem reduzir a qualidade da formação médica, fortalecer fortemente a base de conhecimento científico-natural dos futuros médicos. Tal tarefa requer um trabalho intensivo de professores e alunos. Espera-se que os alunos escolham conscientemente a medicina fundamental sobre a medicina convencional.

Ainda antes, uma tentativa séria nesse sentido foi a criação de uma faculdade médico-biológica na Universidade Médica Estatal Russa. Durante 30 anos de trabalho do corpo docente, um grande número de especialistas médicos foi treinado: biofísicos, bioquímicos e cibernéticos. Mas o problema desta faculdade é que até agora seus graduados só podiam se engajar em pesquisas científicas médicas, não tendo o direito de tratar pacientes. Agora, esse problema está sendo resolvido - na Universidade Médica Estatal Russa, juntamente com o Instituto de Treinamento Avançado de Médicos, foi criado um complexo educacional e científico, que permite que os alunos seniores passem por treinamento médico adicional.

Doutor em Ciências Biológicas Y. PETRENKO.

Física Médica Podkolzina Vera Alexandrovna

1. Física médica. História curta

A física médica é a ciência de um sistema que consiste em dispositivos físicos e radiação, dispositivos e tecnologias médicas e de diagnóstico.

O objetivo da física médica é estudar esses sistemas para a prevenção e diagnóstico de doenças, bem como o tratamento de pacientes usando os métodos e meios da física, matemática e tecnologia. A natureza das doenças e o mecanismo de recuperação em muitos casos têm uma explicação biofísica.

Os físicos médicos estão diretamente envolvidos no processo de tratamento e diagnóstico, combinando conhecimentos físicos e médicos, dividindo a responsabilidade pelo paciente com o médico.

O desenvolvimento da medicina e da física sempre estiveram intimamente interligados. Mesmo nos tempos antigos, a medicina usava fatores físicos para fins medicinais, como calor, frio, som, luz, vários efeitos mecânicos (Hipócrates, Avicena, etc.).

O primeiro físico médico foi Leonardo da Vinci (há cinco séculos), que realizou pesquisas sobre a mecânica do movimento do corpo humano. A medicina e a física começaram a interagir de forma mais frutífera a partir do final do século 18 até o início do século 19, quando a eletricidade e as ondas eletromagnéticas foram descobertas, ou seja, com o início da era da eletricidade.

Vamos citar alguns nomes de grandes cientistas que fizeram as descobertas mais importantes em diferentes épocas.

O final do século 19 - meados do século 20. associados à descoberta dos raios-x, radioatividade, teorias da estrutura do átomo, radiação eletromagnética. Essas descobertas estão associadas aos nomes de V.K. Roentgen, A. Becquerel,

M. Skladovskoy-Curie, D. Thomson, M. Planck, N. Bohr, A. Einstein, E. Rutherford. A física médica realmente começou a se estabelecer como uma ciência e profissão independente apenas na segunda metade do século XX. com o advento da era atômica. Na medicina, dispositivos gama de radiodiagnóstico, aceleradores eletrônicos e de prótons, câmeras gama de radiodiagnóstico, tomografias computadorizadas de raios-X e outros, hipertermia e magnetoterapia, laser, ultrassom e outras tecnologias e dispositivos médico-físicos tornaram-se amplamente utilizados. A física médica tem muitas seções e nomes: física da radiação médica, física clínica, física oncológica, física terapêutica e diagnóstica.

O evento mais importante no campo do exame médico pode ser considerado a criação da tomografia computadorizada, que ampliou o estudo de quase todos os órgãos e sistemas do corpo humano. A OCT foi instalada em clínicas em todo o mundo, e um grande número de físicos, engenheiros e médicos trabalhou para melhorar a técnica e os métodos para levá-la quase aos limites do que é possível. O desenvolvimento do diagnóstico de radionuclídeos é uma combinação de métodos radiofarmacêuticos e métodos físicos para registro de radiação ionizante. A imagem de tomografia por emissão de pósitrons foi inventada em 1951 e publicada no trabalho de L. Renn.

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5. Uma Breve História de Uma Breve História6 Ainda estou impressionado com a recepção que meu livro Uma Breve História do Tempo teve. Permaneceu na lista de best-sellers do New York Times por trinta e sete semanas e na lista de best-sellers do Sunday Times por vinte e sete semanas.

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3. Metrologia médica e suas especificidades Os dispositivos técnicos utilizados na medicina são denominados pelo termo generalizado "equipamento médico". A maioria dos equipamentos médicos refere-se a equipamentos médicos, que por sua vez se dividem em equipamentos médicos

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48. Eletrônicos médicos Um dos usos comuns dos dispositivos eletrônicos está relacionado ao diagnóstico e tratamento de doenças. Seções de eletrônica, que consideram as características do uso de sistemas eletrônicos para resolver problemas biomédicos, e

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FARADEY E SUA "HISTÓRIA DA VELA" "A História da Vela" é uma série de palestras ministradas pelo grande cientista inglês Michael Faraday para um público jovem. Um pouco sobre a história deste livro e seu autor. Michael (Mikhail) Faraday nasceu em 22 de setembro de 1791 na família de um ferreiro de Londres. Dele

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11. Terra: história do interior Durante a formação da Terra, a gravidade classificou o material primário de acordo com sua densidade: os componentes mais densos caíram em direção ao centro e os menos densos flutuaram por cima, formando a crosta. Na fig. I.8 mostra a Terra em uma seção. A crosta

Do livro The World in a Nutshell [ill. livro-revista] autor Hawking Stephen William

HISTÓRICO E ORGANIZAÇÃO 12.2. O projeto de reorganização ocorrido no início de 1942, e a posterior transferência gradual do negócio, que estava sob a jurisdição do OSRD, para o distrito de Manhattan foram descritos no capítulo V. Recorde-se que o estudo da física do bomba atômica foi no início

Do livro Quem inventou a física moderna? Do pêndulo de Galileu à gravidade quântica autor Gorelik Gennady Efimovich

Capítulo 1 Uma Breve História da Relatividade Como Einstein lançou as bases para duas teorias fundamentais do século XX: a relatividade geral e a mecânica quântica Albert Einstein, o criador da relatividade especial e geral, nasceu em 1879 em uma cidade alemã

Do livro Batendo na Porta do Céu [Visão Científica do Universo] por Randall Lisa

Do livro Tweets Sobre o Universo por Chown Marcus

Física Moderna e Física Fundamental Antes de mais nada, vamos esclarecer a essência da nova física, que a distinguiu da física da anterior. Afinal, os experimentos e a matemática de Galileu não foram além das capacidades de Arquimedes, a quem Galileu chamou de “o mais divino” por um motivo. O que Galileu vestiu

Do livro Quantum. Einstein, Bohr e a grande controvérsia sobre a natureza da realidade por Kumar Manjit

Do livro Sendo Hawking por Jane Hawking

História da Ciência Arnold V.I. Huygens e Barrow, Newton e Hooke. M.: Nauka, 1989. Bely Yu.A. Johannes Kepler. 1571–1630 M.: Nauka, 1971. Vavilov S.I. Diários. 1909-1951: Em 2 livros. M.: Nauka, 2012. Vernadsky V.I. Diários. Moscou: Nauka, 1999, 2001, 2006, 2008; M.: ROSSPEN, 2010. Vizgin V.P. Teorias do campo unificado no primeiro terço do século XX

Do livro do autor

BREVE HISTÓRIA DO TANQUE Lyn Evans tornou-se o arquiteto-chefe do TANQUE. Ouvi um de seus discursos em 2009, mas tive a chance de conhecer esse homem apenas em uma conferência na Califórnia no início de janeiro de 2010. O momento foi de sucesso - o LHC finalmente começou a funcionar, e até conteve

Do livro do autor

História da Astronomia 115. Quem foram os primeiros astrônomos? A astronomia é a mais antiga das ciências. Ou assim dizem sobre os astrônomos. Os primeiros astrônomos eram pessoas pré-históricas que se perguntavam o que eram o Sol, a Lua e as estrelas.O movimento diário do Sol ajustou o relógio.

Do livro do autor

Uma Breve História da Física Quântica 1858 23 de abril. Max Planck nasceu em Kiel (Alemanha) 1871 30 de agosto. Ernest Rutherford nasceu em Brightwater (Nova Zelândia) 1879 14 de março. Albert Einstein nasceu em Ulm (Alemanha). 1882 11 de dezembro. Max Born nasceu em Breslau (Alemanha) 1885 7 de outubro. NO

Do livro do autor

6. História familiar Uma vez que a decisão principal foi tomada, todo o resto gradualmente se encaixou, se não automaticamente, então com algum esforço de nossa parte. O ano seguinte passou voando em uma onda de euforia. Quaisquer dúvidas sobre o estado de saúde

Eles mudaram nosso mundo e influenciaram significativamente a vida de muitas gerações.

Grandes físicos e suas descobertas

(1856-1943) - um inventor no campo da engenharia elétrica e de rádio de origem sérvia. Nicola é chamado o pai da eletricidade moderna. Ele fez muitas descobertas e invenções, recebendo mais de 300 patentes de suas criações em todos os países onde trabalhou. Nikola Tesla não era apenas um físico teórico, mas também um engenheiro brilhante que criou e testou suas invenções.
Tesla descobriu a corrente alternada, transmissão sem fio de energia, eletricidade, seu trabalho levou à descoberta dos raios X, criou uma máquina que causava vibrações na superfície da Terra. Nikola previu o advento da era dos robôs capazes de fazer qualquer trabalho.

(1643-1727) - um dos pais da física clássica. Ele substanciava o movimento dos planetas do sistema solar em torno do sol, bem como o início de fluxos e refluxos. Newton criou a base para a ótica física moderna. O ponto alto de seu trabalho é a conhecida lei da gravitação universal.

John Dalton- Físico-químico inglês. Ele descobriu a lei da expansão uniforme dos gases quando aquecidos, a lei das razões múltiplas, o fenômeno dos polímeros (por exemplo, etileno e butileno) Criador da teoria atômica da estrutura da matéria.

Michael Faraday(1791 - 1867) - Físico e químico inglês, fundador da teoria do campo eletromagnético. Ele fez tantas descobertas científicas em sua vida que uma dúzia de cientistas teria sido suficiente para imortalizar seu nome.

(1867 - 1934) - físico e químico de origem polonesa. Junto com o marido, ela descobriu os elementos rádio e polônio. Trabalhou em radioatividade.

Robert Boyle(1627 - 1691) - Físico, químico e teólogo inglês. Juntamente com R. Townley, ele estabeleceu a dependência do volume da mesma massa de ar da pressão a uma temperatura constante (lei de Boyle-Mariotte).

Ernest Rutherford- O físico inglês, desvendou a natureza da radioatividade induzida, descobriu a emanação do tório, decaimento radioativo e sua lei. Rutherford é frequentemente chamado com razão de um dos titãs da física do século XX.

- Físico alemão, criador da teoria geral da relatividade. Ele sugeriu que todos os corpos não se atraem, como se acreditava desde a época de Newton, mas dobram o espaço e o tempo circundantes. Einstein escreveu mais de 350 artigos em física. Ele é o criador da teoria da relatividade especial (1905) e geral (1916), o princípio da equivalência de massa e energia (1905). Desenvolveu muitas teorias científicas: efeito fotoelétrico quântico e capacidade de calor quântico. Junto com Planck, ele desenvolveu os fundamentos da teoria quântica, representando a base da física moderna.

Alexandre Stoletov- Físico russo, descobriu que a magnitude da fotocorrente de saturação é proporcional ao fluxo de luz incidente no cátodo. Ele chegou perto de estabelecer as leis de descargas elétricas em gases.

(1858-1947) - Físico alemão, criador da teoria quântica, que fez uma verdadeira revolução na física. A física clássica, em contraste com a física moderna, agora significa "física antes de Planck".

Paul Dirac- Físico inglês, descobriu a distribuição estatística de energia em um sistema de elétrons. Ele recebeu o Prêmio Nobel de Física "pela descoberta de novas formas produtivas da teoria atômica".

O mundo de hoje tornou-se muito tecnológico. E a medicina está tentando manter a marca. Novos avanços estão cada vez mais associados à engenharia genética, clínicas e médicos já estão usando tecnologias em nuvem ao máximo, e o transplante de órgãos em 3D promete se tornar uma prática comum em breve.

Combate ao câncer em nível genético

Classificado em primeiro lugar - projeto médico do Google. Um fundo subsidiário da empresa chamado Google Ventures investiu US$ 130 milhões no projeto de "nuvem" "Flatiron", que visa combater a oncologia na medicina. O projeto coleta e analisa centenas de milhares de dados sobre casos de câncer todos os dias, passando os resultados aos médicos.

De acordo com o diretor do Google Ventures, Bill Maris, o tratamento do câncer em breve ocorrerá no nível genético, e a quimioterapia em 20 anos se tornará primitiva, como um disquete ou telégrafo hoje.

Tecnologias sem fio na medicina

Pulseiras de saúde ou "relógio inteligente"é um bom exemplo de como as tecnologias modernas na medicina ajudam as pessoas a serem saudáveis. Por meio de dispositivos familiares, cada um de nós pode monitorar a frequência cardíaca, a pressão arterial, medir os passos e as calorias queimadas.

Alguns modelos de pulseiras fornecem transferência de dados “para a nuvem” para posterior análise pelos médicos. Você pode baixar dezenas de programas de monitoramento de saúde na Internet, como Google Fit ou HealthKit.

AliveCor foi ainda mais longe e ofereceu um dispositivo que sincroniza com um smartphone e permite fazer ECG em casa. O dispositivo é um estojo com sensores especiais. Os dados da imagem são enviados ao médico assistente via Internet.

Restauração da audição e visão

Implante coclear para restauração auditiva

Em 2014, cientistas australianos propuseram um tratamento genético para a perda auditiva. O método médico baseia-se na introdução indolor no corpo humano droga contendo DNA, dentro do qual o implante coclear é “costurado”. O implante interage com as células do nervo auditivo e a audição retorna gradualmente ao paciente.

Olho biônico para restaurar a visão

Com a ajuda de um implante "olho biônico" cientistas aprenderam a restaurar a visão. A primeira operação médica ocorreu nos Estados Unidos em 2008. Além da retina artificial transplantada, os pacientes recebem óculos especiais com uma câmera embutida. O sistema permite perceber uma imagem completa, distinguir cores e contornos de objetos. Hoje, mais de 8.000 pessoas estão na lista de espera para tal operação.

A medicina está mais perto de curar a AIDS

Cientistas da Rockefeller University (Nova York, EUA), juntamente com a empresa farmacêutica GlaxoSmithKline, realizaram ensaios clínicos de um uma droga uma GSK744, que é capaz reduzir a chance de contrair HIV em mais de 90%. A substância é capaz de inibir o trabalho da enzima, com a qual o HIV modifica o DNA da célula e depois se multiplica no organismo. O trabalho aproximou muito os cientistas da criação de um novo medicamento contra o HIV.

Órgãos e tecidos usando impressoras 3D

Bioimpressão 3D: órgãos e tecidos são impressos usando uma impressora

Nos últimos 2 anos, os cientistas na prática foram capazes de alcançar criando órgãos e tecidos usando impressoras 3D e implantá-los com sucesso no corpo do paciente.

As modernas tecnologias médicas possibilitam a criação de próteses de braços e pernas, partes da coluna, orelhas, nariz, órgãos internos e até células de tecidos.

Na primavera de 2014, médicos do University Medical Center Utrecht (Holanda) realizaram com sucesso o primeiro transplante de osso craniano impresso em 3D na história da medicina.