Uplynulý rok bol pre vedu veľmi plodný. Špeciálny pokrok vedci dosiahli v oblasti medicíny. Ľudstvo urobilo úžasné objavy, vedecké objavy a vytvorilo mnoho užitočných liekov, ktoré budú určite čoskoro voľne dostupné. Pozývame vás, aby ste sa zoznámili s desiatimi najúžasnejšími medicínskymi objavmi roku 2015, ktoré určite vážne prispejú k rozvoju lekárskych služieb vo veľmi blízkej budúcnosti.
Objav teixobaktínu
V roku 2014 Svetová zdravotnícka organizácia všetkých varovala, že ľudstvo vstupuje do takzvanej postantibiotickej éry. A veru mala pravdu. Veda a medicína skutočne nepriniesli nové typy antibiotík od roku 1987. Choroby však nestoja. Každý rok sa objavujú nové infekcie, ktoré sú odolnejšie voči existujúcim liekom. Stal sa skutočným svetovým problémom. V roku 2015 však vedci urobili objav, ktorý podľa nich prinesie dramatické zmeny.
Vedci objavili novú triedu antibiotík z 25 antimikrobiálnych látok, vrátane veľmi dôležitého s názvom teixobactin. Toto antibiotikum ničí mikróby tým, že blokuje ich schopnosť produkovať nové bunky. Inými slovami, mikróby pod vplyvom tohto lieku sa nemôžu časom vyvinúť a vyvinúť rezistenciu voči lieku. Teixobactin sa teraz ukázal ako vysoko účinný proti rezistentnému Staphylococcus aureus a niekoľkým baktériám, ktoré spôsobujú tuberkulózu.
Laboratórne testy teixobaktínu sa uskutočnili na myšiach. Prevažná väčšina experimentov preukázala účinnosť lieku. Skúšky na ľuďoch sa majú začať v roku 2017.
Lekárom narástli nové hlasivky
Jednou z najzaujímavejších a najsľubnejších oblastí medicíny je regenerácia tkanív. V roku 2015 pribudla do zoznamu umelo vytvorených orgánov nová položka. Lekári z Wisconsinskej univerzity sa naučili pestovať ľudské hlasivky v podstate z ničoho.
Skupina vedcov vedená Dr. Nathanom Welhanom bioinžinierstvom vytvorila tkanivo, ktoré dokáže napodobňovať prácu sliznice hlasiviek, konkrétne to tkanivo, ktoré predstavujú dva laloky povrazov, ktoré vibrovaním vytvárajú ľudskú reč. Darcovské bunky, z ktorých následne vyrástli nové väzy, boli odobraté piatim dobrovoľným pacientom. V laboratórnych podmienkach vedci potrebné tkanivo vypestovali za dva týždne, potom ho pridali na umelý model hrtana.
Zvuk vytvorený výslednými hlasivkami vedci označujú ako kovový a porovnávajú ho so zvukom robotického kazoo (hračky dychového hudobného nástroja). Vedci sú si však istí, že nimi vytvorené hlasivky v reálnych podmienkach (teda pri implantácii do živého organizmu) budú znieť takmer ako skutočné.
V jednom z najnovších experimentov na laboratórnych myšiach s ľudskou imunitou sa vedci rozhodli otestovať, či telo hlodavcov odmietne nové tkanivo. Našťastie sa tak nestalo. Dr. Welham je presvedčený, že tkanivo neodmietne ani ľudské telo.
Liek na rakovinu by mohol pomôcť pacientom s Parkinsonovou chorobou
Tisinga (alebo nilotinib) je testovaný a schválený liek bežne používaný na liečbu ľudí s príznakmi leukémie. Nová štúdia lekárskeho centra Georgetown University však ukazuje, že liek Tasinga môže byť veľmi silným nástrojom na kontrolu motorických symptómov u ľudí s Parkinsonovou chorobou, zlepšenie ich motorických funkcií a kontrolu nemotorických symptómov ochorenia.
Fernando Pagan, jeden z lekárov, ktorí viedli túto štúdiu, sa domnieva, že liečba nilotinibom môže byť prvou účinnou metódou svojho druhu na zníženie degradácie kognitívnych a motorických funkcií u pacientov s neurodegeneratívnymi ochoreniami, ako je Parkinsonova choroba.
Vedci podávali zvýšené dávky nilotinibu 12 dobrovoľným pacientom počas šiestich mesiacov. U všetkých 12 pacientov, ktorí dokončili túto skúšku lieku až do konca, došlo k zlepšeniu motorických funkcií. 10 z nich vykázalo výrazné zlepšenie.
Hlavným cieľom tejto štúdie bolo otestovať bezpečnosť a neškodnosť nilotinibu u ľudí. Dávka použitého lieku bola oveľa nižšia ako dávka zvyčajne podávaná pacientom s leukémiou. Napriek tomu, že liek preukázal svoju účinnosť, štúdia sa stále uskutočnila na malej skupine ľudí bez zapojenia kontrolných skupín. Preto predtým, ako sa Tasinga použije na liečbu Parkinsonovej choroby, bude potrebné vykonať niekoľko ďalších pokusov a vedeckých štúdií.
Prvá 3D tlačená truhlica na svete
Za posledných pár rokov prenikla technológia 3D tlače do mnohých oblastí, čo viedlo k úžasným objavom, vývoju a novým výrobným metódam. V roku 2015 lekári z Univerzitnej nemocnice v Salamance v Španielsku vykonali prvý chirurgický zákrok na svete, ktorým nahradili pacientov poškodený hrudník novou 3D tlačenou protézou.
Muž trpel zriedkavým typom sarkómu a lekári nemali inú možnosť. Aby sa nádor nerozšíril ďalej po tele, odborníci odstránili človeku takmer celú hrudnú kosť a kosti nahradili titánovým implantátom.
Implantáty pre veľké časti kostry sa spravidla vyrábajú z rôznych materiálov, ktoré sa môžu časom opotrebovať. Okrem toho, náhrada tak zložitého skĺbenia kostí, akými sú kosti hrudnej kosti, ktoré sú zvyčajne jedinečné v každom jednotlivom prípade, si od lekárov vyžiadala starostlivé skenovanie hrudnej kosti človeka, aby navrhli implantát správnej veľkosti.
Bolo rozhodnuté použiť ako materiál pre novú hrudnú kosť zliatinu titánu. Po vykonaní vysoko presných 3D CT skenov vedci použili tlačiareň Arcam za 1,3 milióna dolárov na vytvorenie novej titánovej truhlice. Operácia na inštaláciu novej hrudnej kosti pre pacienta bola úspešná a osoba už absolvovala celý priebeh rehabilitácie.
Od kožných buniek po mozgové bunky
Vedci z kalifornského Salk Institute v La Jolla venovali minulý rok výskumu ľudského mozgu. Vyvinuli metódu premeny kožných buniek na mozgové a už našli niekoľko užitočných aplikácií pre novú technológiu.
Treba si uvedomiť, že vedci našli spôsob, ako premeniť kožné bunky na staré mozgové bunky, čo zjednodušuje ich ďalšie využitie napríklad pri výskume Alzheimerovej a Parkinsonovej choroby a ich súvislosti s dôsledkami starnutia. Historicky sa na takýto výskum používali zvieracie mozgové bunky, no vedci boli v tomto prípade limitovaní svojimi schopnosťami.
Nedávno sa vedcom podarilo premeniť kmeňové bunky na mozgové bunky, ktoré sa dajú použiť na výskum. Je to však dosť namáhavý proces a výsledkom sú bunky, ktoré nie sú schopné napodobniť prácu mozgu staršieho človeka.
Keď vedci vyvinuli spôsob, ako umelo vytvárať mozgové bunky, obrátili svoju pozornosť na vytváranie neurónov, ktoré by mali schopnosť produkovať serotonín. A hoci výsledné bunky majú len nepatrný zlomok schopností ľudského mozgu, aktívne pomáhajú vedcom pri výskume a hľadaní liekov na choroby a poruchy, ako je autizmus, schizofrénia a depresia.
Antikoncepčné tabletky pre mužov
Japonskí vedci z Microbial Disease Research Institute v Osake zverejnili novú vedeckú prácu, podľa ktorej v nie príliš vzdialenej budúcnosti budeme môcť vyrábať reálne antikoncepčné tabletky pre mužov. Vedci vo svojej práci opisujú štúdie liekov "Tacrolimus" a "Cyxlosporin A".
Typicky sa tieto lieky používajú po transplantácii orgánov na potlačenie imunitného systému tela, aby neodmietlo nové tkanivo. K blokáde dochádza v dôsledku inhibície produkcie kalcineurínového enzýmu, ktorý obsahuje proteíny PPP3R2 a PPP3CC bežne sa vyskytujúce v mužskom sperme.
Vedci vo svojej štúdii na laboratórnych myšiach zistili, že akonáhle sa v organizmoch hlodavcov nevytvorí proteín PPP3CC, ich reprodukčné funkcie sa prudko znížia. To podnietilo vedcov k záveru, že nedostatočné množstvo tohto proteínu môže viesť k sterilite. Po dôkladnejšom štúdiu odborníci dospeli k záveru, že tento proteín dáva spermiám pružnosť a potrebnú silu a energiu na preniknutie cez membránu vajíčka.
Testovanie na zdravých myšiach ich objav len potvrdilo. Iba päť dní užívania liekov "Tacrolimus" a "Cyxlosporin A" viedlo k úplnej neplodnosti myší. Ich reprodukčná funkcia sa však úplne obnovila len týždeň po tom, čo tieto lieky prestali podávať. Je dôležité poznamenať, že kalcineurín nie je hormón, takže užívanie liekov v žiadnom prípade neznižuje sexuálnu túžbu a excitabilitu tela.
Napriek sľubným výsledkom bude vytvorenie skutočných mužských antikoncepčných tabletiek trvať niekoľko rokov. Asi 80 percent štúdií na myšiach nie je použiteľných na ľudské prípady. Vedci však stále dúfajú v úspech, keďže účinnosť liekov bola preukázaná. Okrem toho podobné lieky už prešli klinickými skúškami na ľuďoch a sú široko používané.
pečať DNA
Technológie 3D tlače vytvorili jedinečný nový priemysel – tlač a predaj DNA. Je pravda, že výraz „tlač“ sa tu používa skôr špecificky na komerčné účely a nemusí nevyhnutne popisovať, čo sa v tejto oblasti skutočne deje.
Výkonný riaditeľ Cambrian Genomics vysvetľuje, že tento proces najlepšie vystihuje fráza „kontrola chýb“ a nie „tlač“. Milióny kúskov DNA sú umiestnené na maličkých kovových substrátoch a skenované počítačom, ktorý vyberie vlákna, ktoré nakoniec vytvoria celé vlákno DNA. Potom sa potrebné spoje opatrne vyrežú laserom a umiestnia sa do novej reťaze, ktorú si klient predtým objednal.
Spoločnosti ako Cambrian veria, že v budúcnosti budú ľudia schopní vytvárať nové organizmy len pre zábavu pomocou špeciálneho počítačového hardvéru a softvéru. Samozrejme, takéto domnienky okamžite vyvolajú spravodlivý hnev ľudí, ktorí pochybujú o etickej správnosti a praktickej užitočnosti týchto štúdií a príležitostí, ale skôr či neskôr, či už chceme alebo nie, k tomu prídeme.
Teraz je tlač DNA v oblasti medicíny málo sľubná. Výrobcovia liekov a výskumné spoločnosti patria medzi prvých zákazníkov spoločností ako Cambrian.
Vedci z Karolinska Institute vo Švédsku zašli ešte o krok ďalej a začali vytvárať rôzne figúrky z reťazcov DNA. DNA origami, ako to nazývajú, môže na prvý pohľad pôsobiť ako obyčajné rozmaznávanie, napriek tomu má táto technológia aj praktický potenciál využitia. Napríklad sa môže použiť na dodávanie liekov do tela.
Nanoboty v živom organizme
Začiatkom roku 2015 vyhrala oblasť robotiky veľké víťazstvo, keď skupina výskumníkov z Kalifornskej univerzity v San Diegu oznámila, že vykonali prvé úspešné testy s použitím nanobotov, ktorí svoju úlohu plnili zvnútra živého organizmu.
Laboratórne myši v tomto prípade pôsobili ako živý organizmus. Po umiestnení nanobotov do zvierat sa mikrostroje dostali do žalúdkov hlodavcov a doručili na nich umiestnený náklad, ktorým boli mikroskopické častice zlata. Do konca postupu vedci nezaznamenali žiadne poškodenie vnútorných orgánov myší, a tak potvrdili užitočnosť, bezpečnosť a účinnosť nanobotov.
Ďalšie testy ukázali, že v žalúdkoch zostáva viac častíc zlata dodaných nanobotmi ako tých, ktoré tam boli jednoducho zavedené s jedlom. To podnietilo vedcov k myšlienke, že nanoboty budú v budúcnosti schopné dodávať potrebné lieky do tela oveľa efektívnejšie ako pri tradičnejších metódach ich zavádzania.
Motorová reťaz malých robotov je vyrobená zo zinku. Keď príde do kontaktu s acidobázickým prostredím tela, dôjde k chemickej reakcii, ktorá vytvorí vodíkové bubliny, ktoré poháňajú nanoboty dovnútra. Po určitom čase sa nanoboty jednoducho rozpustia v kyslom prostredí žalúdka.
Hoci sa táto technológia vyvíja už takmer desaťročie, až v roku 2015 ju vedci dokázali skutočne otestovať v živom prostredí, a nie v konvenčných Petriho miskách, ako sa to už mnohokrát stalo. V budúcnosti možno pomocou nanobotov odhaliť a dokonca aj liečiť rôzne ochorenia vnútorných orgánov ovplyvňovaním jednotlivých buniek správnymi liekmi.
Injekčný mozgový nanoimplantát
Tím vedcov z Harvardu vyvinul implantát, ktorý sľubuje liečbu množstva neurodegeneratívnych porúch, ktoré vedú k paralýze. Implantát je elektronické zariadenie pozostávajúce z univerzálneho rámu (sieťky), ku ktorému je možné neskôr po vložení do mozgu pacienta pripojiť rôzne nanozariadenia. Vďaka implantátu bude možné sledovať nervovú aktivitu mozgu, stimulovať prácu určitých tkanív a tiež urýchliť regeneráciu neurónov.
Elektronická mriežka pozostáva z vodivých polymérových vlákien, tranzistorov alebo nanoelektród, ktoré spájajú priesečníky. Takmer celá plocha sieťky je tvorená otvormi, čo umožňuje živým bunkám vytvárať okolo nej nové spojenia.
Začiatkom roku 2016 tím vedcov z Harvardu stále testuje bezpečnosť používania takéhoto implantátu. Napríklad dvom myšiam implantovali do mozgu zariadenie pozostávajúce zo 16 elektrických komponentov. Zariadenia sa úspešne používajú na monitorovanie a stimuláciu špecifických neurónov.
Umelá výroba tetrahydrokanabinolu
Už dlhé roky sa marihuana používa v medicíne ako prostriedok proti bolesti a najmä na zlepšenie stavu pacientov s rakovinou a AIDS. V medicíne sa aktívne využíva aj syntetická náhrada marihuany, respektíve jej hlavná psychoaktívna zložka tetrahydrokanabinol (alebo THC).
Biochemici z Technickej univerzity v Dortmunde však oznámili vytvorenie nového druhu kvasiniek, ktoré produkujú THC. A čo viac, nepublikované údaje naznačujú, že tí istí vedci vytvorili iný typ kvasiniek, ktoré produkujú kanabidiol, ďalšiu psychoaktívnu zložku marihuany.
Marihuana obsahuje niekoľko molekulárnych zlúčenín, ktoré sú zaujímavé pre výskumníkov. Preto by objav účinného umelého spôsobu vytvárania týchto zložiek vo veľkých množstvách mohol byť pre medicínu veľkým prínosom. Metóda konvenčného pestovania rastlín a následnej extrakcie potrebných molekulárnych zlúčenín je však teraz najefektívnejším spôsobom. Do 30 percent suchej hmotnosti modernej marihuany môže obsahovať správnu zložku THC.
Napriek tomu sú vedci z Dortmundu presvedčení, že v budúcnosti dokážu nájsť efektívnejší a rýchlejší spôsob extrakcie THC. V súčasnosti už vytvorené kvasinky znovu rastú na molekulách tej istej huby, namiesto preferovanej alternatívy vo forme jednoduchých sacharidov. To všetko vedie k tomu, že s každou novou várkou kvasu klesá aj množstvo voľnej zložky THC.
V budúcnosti vedci sľubujú zefektívnenie procesu, maximalizáciu produkcie THC a rozšírenie na priemyselné využitie, čo v konečnom dôsledku spĺňa potreby lekárskeho výskumu a európskych regulátorov, ktorí hľadajú nové spôsoby výroby THC bez pestovania samotnej marihuany.
Doktor biologických vied Y. PETRENKO.
Pred niekoľkými rokmi bola na Moskovskej štátnej univerzite otvorená Fakulta základného lekárstva, ktorá pripravuje lekárov so širokými znalosťami v prírodných disciplínach: matematike, fyzike, chémii a molekulárnej biológii. Ale otázka, aké základné znalosti sú pre lekára nevyhnutné, naďalej vyvoláva búrlivé diskusie.
Veda a život // Ilustrácie
Medzi symbolmi medicíny zobrazenými na štítoch budovy knižnice Ruskej štátnej lekárskej univerzity sú nádej a uzdravenie.
Nástenná maľba vo foyer Ruskej štátnej lekárskej univerzity, ktorá zobrazuje veľkých lekárov minulosti sediacich zamyslene pri jednom dlhom stole.
W. Gilbert (1544-1603), dvorný lekár anglickej kráľovnej, prírodovedec, ktorý objavil pozemský magnetizmus.
T. Jung (1773-1829), slávny anglický lekár a fyzik, jeden z tvorcov vlnovej teórie svetla.
J.-B. L. Foucault (1819-1868), francúzsky lekár, ktorý mal rád fyzikálne výskumy. Pomocou 67 metrového kyvadla dokázal rotáciu Zeme okolo svojej osi a urobil mnoho objavov v oblasti optiky a magnetizmu.
JR Mayer (1814-1878), nemecký lekár, ktorý stanovil základné princípy zákona o zachovaní energie.
G. Helmholtz (1821-1894), nemecký lekár, študoval fyziologickú optiku a akustiku, sformuloval teóriu voľnej energie.
Je potrebné učiť fyziku budúcich lekárov? V poslednej dobe táto otázka znepokojuje mnohých a nielen tých, ktorí školia odborníkov v oblasti medicíny. Ako to už býva, existujú a stretávajú sa dva extrémne názory. Tí, ktorí sú za, vykresľujú pochmúrny obraz, ktorý bol výsledkom zanedbania základných disciplín vo vzdelávaní. Tí, čo sú „proti“, sa domnievajú, že v medicíne by mal dominovať humanitný prístup a lekár by mal byť predovšetkým psychológ.
KRÍZA MEDICÍNY A KRÍZA SPOLOČNOSTIModerná teoretická a praktická medicína dosiahla veľké úspechy a fyzikálne znalosti jej v tom veľmi pomohli. No vo vedeckých článkoch a publicistike neprestávajú znieť hlasy o kríze medicíny všeobecne a medicínskeho vzdelávania zvlášť. O kríze určite svedčia fakty – to je nástup „božských“ liečiteľov a oživenie exotických liečebných metód. Kúzla ako "abracadabra" a amulety ako žabie stehno sa opäť používajú, ako v praveku. Na obľube si získava neovitalizmus, ktorého jeden zo zakladateľov, Hans Driesch, veril, že podstatou životných javov je entelechia (druh duše), pôsobiaca mimo čas a priestor, a že živé veci nemožno zredukovať na súbor fyzických a chemické javy. Uznanie entelechie ako životnej sily popiera význam fyzikálnych a chemických disciplín pre medicínu.
Je možné uviesť mnoho príkladov toho, ako pseudovedecké myšlienky nahrádzajú a vytláčajú skutočné vedecké poznatky. Prečo sa to deje? Podľa Francisa Cricka, laureáta Nobelovej ceny a objaviteľa štruktúry DNA, keď spoločnosť veľmi zbohatne, mladí ľudia prejavia nechuť pracovať: radšej žijú ľahký život a robia maličkosti, ako je astrológia. To platí nielen pre bohaté krajiny.
Čo sa týka krízy v medicíne, tú možno prekonať len zvýšením úrovne fundamentality. Zvyčajne sa verí, že fundamentálnosť je vyššou úrovňou zovšeobecnenia vedeckých myšlienok, v tomto prípade ideí o ľudskej prirodzenosti. Ale aj na tejto ceste možno dospieť k paradoxom, napríklad považovať človeka za kvantový objekt, úplne abstrahujúci od fyzikálno-chemických procesov prebiehajúcich v tele.
LEKÁR-MYSLITEĽ ALEBO LEKÁR-GURU?Nikto nepopiera, že viera pacienta v uzdravenie hrá dôležitú, niekedy dokonca rozhodujúcu úlohu (pripomeňme placebo efekt). Akého lekára teda pacient potrebuje? Sebavedome vyslovovať: „Budete zdravý“ alebo dlho premýšľať, aký liek zvoliť, aby ste dosiahli maximálny účinok a zároveň neuškodili?
Slávny anglický vedec, mysliteľ a lekár Thomas Jung (1773-1829) podľa spomienok svojich súčasníkov často pri lôžku chorého stuhol nerozhodnosťou, váhal pri stanovovaní diagnózy, často sa na dlhý čas odmlčal, vrhal sa do sám seba. Poctivo a bolestne hľadal pravdu v najzložitejšej a najmätúcej téme, o ktorej napísal: "Neexistuje žiadna veda, ktorá by komplexnosťou prekonala medicínu. Presahuje hranice ľudskej mysle."
Z hľadiska psychológie lekár-mysliteľ príliš nezodpovedá obrazu ideálneho lekára. Chýba mu odvaha, arogancia, tvrdohlavosť, často charakteristická pre ignorantov. Pravdepodobne je to povaha človeka: keď ochoriete, spoliehajte sa na rýchle a energické kroky lekára a nie na reflexiu. Ale ako povedal Goethe, „nie je nič hroznejšie ako aktívna nevedomosť“. Jung ako lekár nezískal veľkú popularitu medzi pacientmi, ale medzi kolegami mal vysokú autoritu.
FYZIKU TVORIA LEKÁRIPoznaj seba a spoznáš celý svet. Prvým je medicína, druhým fyzika. Vzťah medicíny a fyziky bol spočiatku úzky, nie nadarmo sa až do začiatku 20. storočia konali spoločné kongresy prírodovedcov a lekárov. A mimochodom, fyziku z veľkej časti vytvorili lekári a k výskumu ich často podnietili otázky, ktoré medicína nastolila.
Lekári-myslitelia staroveku boli prví, ktorí sa zamysleli nad otázkou, čo je teplo. Vedeli, že zdravie človeka súvisí s teplom jeho tela. Veľký Galen (II. storočie nášho letopočtu) zaviedol pojmy „teplota“ a „stupeň“, ktoré sa stali základnými pre fyziku a iné disciplíny. Takže lekári staroveku položili základy vedy o teple a vynašli prvé teplomery.
William Gilbert (1544-1603), lekár anglickej kráľovnej, študoval vlastnosti magnetov. Nazval Zem veľkým magnetom, experimentálne to dokázal a prišiel s modelom na opis zemského magnetizmu.
Thomas Jung, ktorý už bol spomenutý, bol praktickým lekárom, no urobil aj veľké objavy v mnohých oblastiach fyziky. Je právom považovaný spolu s Fresnelom za tvorcu vlnovej optiky. Mimochodom, bol to práve Jung, kto objavil jeden zo zrakových defektov – farbosleposť (neschopnosť rozlíšiť červenú a zelenú farbu). Je iróniou, že tento objav zvečnil v medicíne meno nie lekára Junga, ale fyzika Daltona, ktorý ako prvý objavil túto chybu.
Julius Robert Mayer (1814-1878), ktorý sa výrazne pričinil o objav zákona o zachovaní energie, pôsobil ako lekár na holandskej lodi Java. Liečil námorníkov krviprelievaním, ktoré sa v tom čase považovalo za liek na všetky choroby. Pri tejto príležitosti dokonca zavtipkovali, že lekári vypustili viac ľudskej krvi, ako sa jej prelialo na bojiskách v celej histórii ľudstva. Meyer poznamenal, že keď je loď v trópoch, venózna krv je takmer taká svetlá ako arteriálna krv počas krviprelievania (venózna krv je zvyčajne tmavšia). Navrhol, že ľudské telo, podobne ako parný stroj, v trópoch pri vysokých teplotách vzduchu spotrebuje menej „paliva“, a preto vyžaruje menej „dymu“, takže žilová krv sa rozjasní. Navyše, po zamyslení sa nad slovami jedného moreplavca, že pri búrkach sa voda v mori zohrieva, Meyer dospel k záveru, že všade musí byť istý vzťah medzi prácou a teplom. Vyjadril ustanovenia, ktoré tvorili základ zákona o zachovaní energie.
Vynikajúci nemecký vedec Hermann Helmholtz (1821-1894), tiež lekár, nezávisle od Mayera sformuloval zákon zachovania energie a vyjadril ho modernou matematickou formou, ktorú dodnes používa každý, kto študuje a používa fyziku. Okrem toho Helmholtz urobil veľké objavy v oblasti elektromagnetických javov, termodynamiky, optiky, akustiky, ako aj vo fyziológii zraku, sluchu, nervového a svalového systému, vynašiel množstvo dôležitých zariadení. Keď získal lekárske vzdelanie a bol profesionálnym lekárom, pokúsil sa aplikovať fyziku a matematiku na fyziologický výskum. Vo veku 50 rokov sa profesionálny lekár stal profesorom fyziky av roku 1888 riaditeľom Fyzikálneho a matematického inštitútu v Berlíne.
Francúzsky lekár Jean-Louis Poiseuille (1799-1869) experimentálne skúmal silu srdca ako pumpy, ktorá pumpuje krv, a skúmal zákony pohybu krvi v žilách a kapilárach. Zhrnutím získaných výsledkov odvodil vzorec, ktorý sa ukázal ako mimoriadne dôležitý pre fyziku. Za zásluhy o fyziku je po ňom pomenovaná jednotka dynamickej viskozity, poise.
Obrázok znázorňujúci prínos medicíny pre rozvoj fyziky vyzerá celkom presvedčivo, no možno k nemu pridať ešte pár ťahov. Každý motorista už počul o kardanovom hriadeli, ktorý prenáša rotačný pohyb pod rôznymi uhlami, no málokto vie, že ho vynašiel taliansky lekár Gerolamo Cardano (1501-1576). Slávne Foucaultovo kyvadlo, ktoré zachováva rovinu kmitania, nesie meno francúzskeho vedca Jeana-Bernarda-Leona Foucaulta (1819-1868), vzdelaním lekára. Slávny ruský lekár Ivan Michajlovič Sečenov (1829-1905), ktorého meno nesie Moskovská štátna lekárska akadémia, vyštudoval fyzikálnu chémiu a zaviedol dôležitý fyzikálny a chemický zákon, ktorý popisuje zmenu rozpustnosti plynov vo vodnom prostredí v závislosti od prítomnosti elektrolytov v ňom. Tento zákon stále študujú študenti, a to nielen na lekárskych fakultách.
"NECHÁPEME VZORCU!"Na rozdiel od lekárov v minulosti mnohí študenti medicíny dnes jednoducho nechápu, prečo sa učia vedy. Pamätám si jeden príbeh z mojej praxe. Intenzívne ticho, druháci Fakulty základného lekárstva Moskovskej štátnej univerzity píšu test. Témou je fotobiológia a jej aplikácia v medicíne. Všimnite si, že fotobiologické prístupy založené na fyzikálnych a chemických princípoch pôsobenia svetla na hmotu sú v súčasnosti uznávané ako najsľubnejšie na liečbu onkologických ochorení. Neznalosť tejto časti, jej základov je vážnou škodou v medicínskom vzdelávaní. Otázky nie sú príliš zložité, všetko je v rámci materiálu prednášok a seminárov. Výsledok je však sklamaním: takmer polovica študentov dostala dvojky. A pre všetkých, ktorí si s úlohou neporadili, je charakteristická jedna vec – fyziku v škole neučili alebo ju učili cez rukávy. Pre niektorých táto téma vyvoláva skutočnú hrôzu. V stohu testovacích papierov som natrafil na list poézie. Študentka, ktorá nevedela odpovedať na otázky, sa poetickou formou posťažovala, že musí napchať nie latinčinu (večné trápenie študentov medicíny), ale fyziku a na záver zvolala: „Čo robiť, veď sme predsa lekári , nerozumieme vzorcom!" Mladá poetka, ktorá vo svojich básňach nazvala ovládanie „súdnym dňom“, nevydržala v skúške z fyziky a nakoniec prestúpila na Fakultu humanitných vied.
Keď študenti, budúci lekári, operujú potkana, nikoho by ani nenapadlo opýtať sa, prečo je to potrebné, hoci ľudský a potkaní organizmus sa dosť líšia. Prečo budúci lekári potrebujú fyziku, nie je také zrejmé. Dokáže však lekár, ktorý nerozumie základným fyzikálnym zákonom, kompetentne pracovať s najkomplexnejšími diagnostickými prístrojmi, ktorými sú moderné kliniky „prepchaté“? Mimochodom, mnohí študenti, ktorí prekonali prvé zlyhania, sa začali s nadšením venovať biofyzike. V závere akademického roka, kedy boli odznené témy ako "Molekulové systémy a ich chaotické stavy", "Nové analytické princípy pH-metrie", "Fyzikálna podstata chemických premien látok", "Antioxidačná regulácia procesov peroxidácie lipidov". študovaní, druháci napísali: "Objavili sme základné zákony, ktoré určujú základ života a možno aj vesmíru. Objavili sme ich nie na základe špekulatívnych teoretických konštrukcií, ale v skutočnom objektívnom experimente. Bolo to pre nás ťažké, ale zaujímavé." Možno medzi týmito chlapmi sú budúci Fedorovci, Ilizarovci, Shumakovci.
„Najlepší spôsob, ako niečo študovať, je objaviť to sám,“ povedal nemecký fyzik a spisovateľ Georg Lichtenberg. Tento najefektívnejší princíp vyučovania je starý ako svet. Je základom „sokratovskej metódy“ a nazýva sa princípom aktívneho učenia. Práve na tomto princípe je postavená výučba biofyziky na Fakulte základného lekárstva.
ROZVOJ FUNDAMENTALITYZáklady medicíny sú kľúčom k jej súčasnej životaschopnosti a budúcemu rozvoju. Je možné skutočne dosiahnuť cieľ tým, že budeme považovať telo za systém systémov a nasledovať cestu hlbšieho pochopenia jeho fyzikálno-chemického chápania. A čo lekárske vzdelanie? Odpoveď je jasná: zvýšiť úroveň vedomostí študentov v oblasti fyziky a chémie. V roku 1992 bola na Moskovskej štátnej univerzite založená Fakulta základného lekárstva. Cieľom bolo nielen vrátiť medicínu na univerzitu, ale bez zníženia kvality lekárskej prípravy aj razantne posilniť prírodovedno-vedeckú vedomostnú základňu budúcich lekárov. Takáto úloha si vyžaduje intenzívnu prácu učiteľov aj študentov. Od študentov sa očakáva, že si vedome vyberú základnú medicínu pred konvenčnou medicínou.
Ešte skôr vážnym pokusom v tomto smere bolo vytvorenie lekársko-biologickej fakulty na Ruskej štátnej lekárskej univerzite. Za 30 rokov práce fakulty sa vyškolil veľký počet medicínskych špecialistov: biofyzici, biochemici a kybernetici. Problémom tejto fakulty však je, že jej absolventi sa doteraz mohli venovať iba medicínskemu vedeckému výskumu, pričom nemali právo liečiť pacientov. Teraz sa tento problém rieši - na Ruskej štátnej lekárskej univerzite bol spolu s Inštitútom pre pokročilú prípravu lekárov vytvorený vzdelávací a vedecký komplex, ktorý umožňuje starším študentom absolvovať ďalšie lekárske vzdelávanie.
Doktor biologických vied Y. PETRENKO.V polovici devätnásteho storočia došlo k mnohým úžasným objavom. Akokoľvek prekvapivo to môže znieť, veľká časť týchto objavov bola urobená vo sne. Preto sú tu aj skeptici bezradní a je pre nich ťažké povedať čokoľvek, čo by vyvrátilo existenciu vizionárskych alebo prorockých snov. Mnoho vedcov študovalo tento jav. Nemecký fyzik, lekár, fyziológ a psychológ Hermann Helmolz vo svojom výskume dospel k záveru, že pri hľadaní pravdy človek hromadí vedomosti, potom analyzuje a chápe prijaté informácie a potom prichádza najdôležitejšia fáza - vhľad, ktorý tzv. často sa to deje vo sne. Práve týmto spôsobom sa dostali k poznaniu mnohých priekopníckych vedcov. Teraz vám dávame príležitosť zoznámiť sa s niektorými objavmi uskutočnenými vo sne.
Francúzsky filozof, matematik, mechanik, fyzik a fyziológ René Descartes Celý život tvrdil, že na svete nie je nič tajomné, čo by nebolo možné pochopiť. V jeho živote sa však predsa len vyskytol jeden nevysvetliteľný jav. Tento jav boli prorocké sny, ktoré mal vo veku dvadsaťtri rokov a ktoré mu pomohli urobiť množstvo objavov v rôznych oblastiach vedy. V noci z 10. na 11. novembra 1619 videl Descartes tri prorocké sny. Prvý sen bol o tom, ako ho silný víchor vytrhne zo stien kostola a kolégia a odnesie ho smerom k útočisku, kde sa už nebojí ani vetra, ani iných prírodných síl. V druhom sne sleduje silnú búrku a pochopí, že len čo sa mu podarí pouvažovať nad príčinou vzniku tohto hurikánu, okamžite utíchne a nemôže mu ublížiť. A v treťom sne Descartes číta latinskú báseň, ktorá začína slovami „Ktorou cestou mám kráčať po ceste života?“. Descartes sa prebudil a uvedomil si, že objavil kľúč k skutočnému základu všetkých vied.
Dánsky teoretický fyzik, jeden zo zakladateľov modernej fyziky Niels Bohr už od školských rokov prejavoval záujem o fyziku a matematiku a na univerzite v Kodani obhajoval svoje prvé práce. Ale najdôležitejší objav sa mu podarilo urobiť vo sne. Dlho premýšľal pri hľadaní teórie o štruktúre atómu a jedného dňa sa mu zrodil sen. V tomto sne bol Bor na rozžeravenej zrazenine ohnivého plynu - Slnku, okolo ktorého sa točili planéty, spojené s ním vláknami. Potom plyn stuhol a "Slnko" a "planéty" prudko klesli. 
Bohr sa prebudil a uvedomil si, že toto bol model atómu, ktorý sa tak dlho snažil objaviť. Slnko bolo jadrom, okolo ktorého sa točili elektróny (planéty)! Tento objav sa neskôr stal základom celej Bohrovej vedeckej práce. Teória položila základy atómovej fyziky, ktorá Nielsovi Bohrovi priniesla celosvetové uznanie a Nobelovu cenu. Čoskoro, počas druhej svetovej vojny, Bohr trochu oľutoval svoj objav, ktorý by mohol byť použitý ako zbraň proti ľudskosti.
Do roku 1936 lekári verili, že nervové vzruchy v tele prenáša elektrická vlna. Prelomom v medicíne bol objav Otto Loewy- rakúsko-nemecký a americký farmakológ, ktorý v roku 1936 získal Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu. V mladom veku Otto prvýkrát navrhol, že nervové impulzy sa prenášajú prostredníctvom chemických mediátorov. Keďže ale mladého študenta nikto nepočúval, teória zostala bokom. Ale v roku 1921, sedemnásť rokov po tom, čo bola predložená počiatočná teória, v predvečer Veľkonočnej nedele, sa Loewy v noci zobudil, podľa vlastných slov, „napísal niekoľko poznámok na tenký papier. Ráno som nevedel rozlúštiť svoje čmáranice. Nasledujúcu noc, presne o tretej, mi znova napadla tá istá myšlienka. Toto bol návrh experimentu určeného na určenie, či je hypotéza prenosu chemickej hybnosti, ktorú som predložil pred 17 rokmi, správna. Okamžite som vstal z postele, išiel do laboratória a podľa schémy, ktorá vznikla v noci, pripravil jednoduchý experiment na srdci žaby. Otto Loewy tak vďaka nočnému snu pokračoval vo výskume svojej teórie a celému svetu dokázal, že impulzy sa neprenášajú elektrickou vlnou, ale pomocou chemických mediátorov.
Nemecký organický chemik Friedrich August Kekule verejne vyhlásil, že svoj objav v chémii urobil vďaka prorockému snu. Dlhé roky sa snažil nájsť molekulárnu štruktúru benzénu, ktorý bol súčasťou prírodného oleja, no tento objav mu nepodľahol. O vyriešení problému premýšľal vo dne v noci. Niekedy sa mu dokonca snívalo, že už objavil štruktúru benzénu. Ale tieto vízie boli len výsledkom práce jeho preťaženého vedomia. Ale jednej noci, v noci roku 1865, Kekule sedel doma pri krbe a ticho driemal. Neskôr o svojom sne sám prehovoril: „Sedel som a písal som učebnicu, ale práca sa nehýbala, moje myšlienky sa vznášali niekde ďaleko. Otočil som stoličku smerom k ohňu a zadriemal. Atómy mi opäť poskakovali pred očami. Tentoraz sa malé skupinky držali skromne v pozadí. Moje duševné oko teraz dokázalo rozoznať dlhé čiary zvíjajúce sa ako hady. Ale pozri! Jeden z hadov sa chytil za vlastný chvost a v tejto podobe sa akoby uštipačným spôsobom točil pred mojimi očami. Akoby ma zobudil blesk: a tentoraz som strávil zvyšok noci vypracovávaním dôsledkov hypotézy. V dôsledku toho zistil, že benzén nie je nič iné ako kruh so šiestimi atómami uhlíka. V tom čase bol tento objav revolúciou v chémii.
Dnes už asi každý počul, že známa periodická tabuľka chemických prvkov Dmitrij Ivanovič Mendelejev videl ho vo sne. Nie každý však vie, ako sa to v skutočnosti stalo. Tento sen sa stal známym zo slov priateľa veľkého vedca A. A. Inostrantseva. Povedal, že Dmitrij Ivanovič pracoval veľmi dlho na systematizácii všetkých chemických prvkov známych v tom čase v jednej tabuľke. Jasne videl štruktúru stola, ale netušil, ako tam dať toľko prvkov. Pri hľadaní riešenia problému nemohol ani spať. Na tretí deň zaspal od únavy priamo na pracovisku. Okamžite videl vo sne stôl, v ktorom boli všetky prvky správne usporiadané. Zobudil sa a rýchlo napísal, čo videl, na kúsok papiera, ktorý bol po ruke. Ako sa neskôr ukázalo, tabuľka bola vyrobená takmer dokonale správne, berúc do úvahy údaje o chemických prvkoch, ktoré v tom čase existovali. Dmitrij Ivanovič urobil len niekoľko úprav.
Nemecký anatóm a fyziológ, profesor na univerzitách Derpt (Tartu) (1811) a Koenigsberg (1814) - Carl Friedrich Burdach prikladal veľkú dôležitosť svojim snom. Prostredníctvom snov objavil o cirkulácii krvi. Napísal, že vo sne ho často napadali vedecké dohady, ktoré sa mu zdali veľmi dôležité, a z toho sa prebudil. Takéto sny sa väčšinou stávali počas letných mesiacov. V podstate sa tieto sny týkali predmetov, ktoré v tom čase študoval. Niekedy sa mu však snívali veci, na ktoré v tom čase ani nepomyslel. Tu je príbeh samotného Burdaka: „... v roku 1811, keď som sa ešte pevne držal zaužívaných názorov na krvný obeh a nenechal som sa ovplyvniť názormi žiadneho iného človeka na túto otázku a ja sám som, všeobecne povedané, bol zaneprázdnený úplne inými vecami, snívalo sa mi, že krv prúdi svojou vlastnou silou a po prvýkrát uvádza srdce do pohybu, takže považovať to za príčinu pohybu krvi je to isté, ako vysvetliť prúdenie krvi. potok pôsobením mlyna, ktorý to on uvádza do pohybu. Prostredníctvom tohto sna sa zrodila myšlienka krvného obehu. Neskôr, v roku 1837, vydal Friedrich Burdach svoju prácu s názvom „Antropológia alebo úvahy o ľudskej povahe z rôznych strán“, ktorá obsahovala informácie o krvi, jej zložení a účele, o orgánoch krvného obehu, premene a dýchaní.
Po smrti blízkeho priateľa, ktorý zomrel na cukrovku v roku 1920, kanadský vedec Frederick Grant Banting sa rozhodol zasvätiť svoj život vytvoreniu lieku na túto hroznú chorobu. Začal štúdiom literatúry o tejto problematike. Článok Mosesa Barrona „O blokáde pankreatického vývodu žlčovými kameňmi“ urobil na mladého vedca veľmi veľký dojem, v dôsledku čoho mal slávny sen. V tomto sne pochopil, ako správne konať. Banting, ktorý sa zobudil uprostred noci, napísal postup na vykonanie experimentu na psovi: „Podviažte pankreatické vývody u psov. Počkajte šesť až osem týždňov. Odstrániť a extrahovať." Veľmi skoro priviedol experiment k životu. Výsledky experimentu boli úžasné. Frederick Banting objavil hormón inzulín, ktorý sa dodnes používa ako hlavný liek pri liečbe cukrovky. V roku 1923 získal 32-ročný Frederick Banting (spolu s Johnom McLeodom) Nobelovu cenu za fyziológiu a medicínu a stal sa najmladším nositeľom. A na počesť Bantinga sa v deň jeho narodenín 14. novembra oslavuje Svetový deň diabetu.
Náznaky rôznych stavov ľudského tela sa hľadali dlho a bolestne. Nie všetky pokusy lekárov dostať sa na dno pravdy spoločnosť vnímala s nadšením a vítaním. Lekári totiž museli často robiť veci, ktoré sa ľuďom zdali divoké. Zároveň však bez nich nebolo možné ďalej napredovať v medicínskom biznise. AiF.ru zozbierala príbehy najvýraznejších medicínskych objavov, za ktoré boli niektorí ich autori takmer prenasledovaní.
Anatomické vlastnosti
Štruktúra ľudského tela ako základ lekárskej vedy bola zmätená aj doktormi starovekého sveta. Napríklad v starovekom Grécku sa už venovala pozornosť vzťahu medzi rôznymi fyziologickými stavmi človeka a vlastnosťami jeho fyzickej štruktúry. Zároveň, ako poznamenávajú odborníci, pozorovanie malo skôr filozofický charakter: nikto netušil, čo sa deje vo vnútri samotného tela, a chirurgické zákroky boli úplne zriedkavé.
Anatómia ako veda sa zrodila až v renesancii. A pre okolie to bol šok. Napríklad, Belgický lekár Andreas Vesalius sa rozhodol praktizovať pitvy mŕtvol, aby presne pochopil, ako funguje ľudské telo. Zároveň musel často konať v noci a nie celkom legálnymi metódami. Všetci lekári, ktorí sa odvážili študovať takéto detaily, však nemohli konať otvorene, pretože takéto správanie bolo považované za démonické.
Andreas Vesalius. Foto: Public Domain
Sám Vesalius vykúpil mŕtvoly od vykonávateľa. Na základe svojich poznatkov a výskumov vytvoril vedeckú prácu „O stavbe ľudského tela“, ktorá vyšla v roku 1543. Táto kniha je medicínskou komunitou hodnotená ako jedno z najväčších diel a najvýznamnejší objav, ktorý dáva prvý ucelený obraz o vnútornej štruktúre človeka.
Nebezpečné žiarenie
Dnes si modernú diagnostiku nemožno predstaviť bez takej technológie, ako je röntgen. Na konci 19. storočia sa však o röntgenových lúčoch nevedelo absolútne nič. Takéto užitočné žiarenie bolo objavené Wilhelm Roentgen, nemecký vedec. Pred jeho objavením bolo pre lekárov (najmä chirurgov) oveľa ťažšie pracovať. Nemohli si to predsa len vziať a pozrieť sa, kde sa v človeku cudzie teleso nachádza. Musel som sa spoľahnúť len na svoju intuíciu, aj na citlivosť rúk.
K objavu došlo v roku 1895. Vedec robil rôzne experimenty s elektrónmi, na prácu používal sklenenú trubicu so riedeným vzduchom. Na konci experimentov zhasol svetlo a pripravil sa na odchod z laboratória. Ale v tej chvíli som objavil zelenú žiaru v tégliku, ktorý zostal na stole. Ukázalo sa to kvôli skutočnosti, že vedec nevypol zariadenie a stál v úplne inom rohu laboratória.
Ďalej musel Roentgen len experimentovať so získanými údajmi. Sklenenú trubicu začal prikrývať kartónom, čím vytvoril tmu v celej miestnosti. Skontroloval aj vplyv lúča na rôzne predmety položené pred ním: list papiera, dosku, knihu. Keď bola vedcova ruka v dráhe lúča, uvidel jeho kosti. Porovnaním množstva svojich pozorovaní dokázal pochopiť, že pomocou takýchto lúčov je možné uvažovať o tom, čo sa deje vo vnútri ľudského tela bez narušenia jeho celistvosti. V roku 1901 dostal Roentgen za svoj objav Nobelovu cenu za fyziku. Už viac ako 100 rokov zachraňuje ľudské životy a umožňuje identifikovať rôzne patológie v rôznych štádiách ich vývoja.
Sila mikróbov
Sú objavy, ku ktorým vedci cieľavedome smerujú už desiatky rokov. Jedným z nich bol mikrobiologický objav z roku 1846. Dr Ignaz Semmelweis. Lekári sa v tom čase veľmi často stretávali so smrťou žien pri pôrode. Dámy, ktoré sa nedávno stali matkami, zomreli na takzvanú puerperálnu horúčku, teda infekciu maternice. Lekári navyše nedokázali určiť príčinu problému. Na oddelení, kde pracoval lekár, boli 2 izby. V jednom z nich sa pôrodov zúčastnili lekári, v druhom pôrodné asistentky. Napriek tomu, že lekári mali výrazne lepšiu prípravu, ženy v ich rukách zomierali častejšie ako v prípade pôrodov s pôrodnými asistentkami. A táto skutočnosť lekára mimoriadne zaujíma.
Ignác Filip Semmelweis. Foto: www.globallookpress.com
Semmelweis začal pozorne sledovať ich prácu, aby pochopil podstatu problému. A ukázalo sa, že lekári okrem pôrodu praktizovali aj pitvu zosnulých žien pri pôrode. A po anatomických pokusoch sa opäť vrátili na pôrodnú sálu, pričom si ani len neumyli ruky. To podnietilo vedca k myšlienke: nosia lekári na rukách neviditeľné častice, ktoré vedú k smrti pacientov? Rozhodol sa empiricky otestovať svoju hypotézu: študentom medicíny, ktorí sa zúčastnili procesu pôrodníctva, nariadil, aby si ruky zakaždým ošetrili (na dezinfekciu sa potom použilo bielidlo). A počet úmrtí mladých matiek okamžite klesol zo 7% na 1%. To umožnilo vedcovi dospieť k záveru, že všetky infekcie puerperálnou horúčkou majú jednu príčinu. Zároveň ešte nebolo vidieť súvislosť medzi baktériami a infekciami a Semmelweisove nápady boli zosmiešňované.
Len o 10 rokov neskôr nemenej slávny vedec Louis Pasteur experimentálne dokázali dôležitosť okom neviditeľných mikroorganizmov. A práve on určil, že pomocou pasterizácie (teda zahrievania) sa dajú zničiť. Bol to Pasteur, ktorý bol schopný dokázať súvislosť medzi baktériami a infekciami vykonaním série experimentov. Potom zostávalo vyvinúť antibiotiká a životy pacientov, ktorí boli predtým pokladaní za beznádejné, boli zachránené.
Vitamínový koktail
Až do druhej polovice 19. storočia o vitamínoch nikto nič nevedel. A nikto si nepredstavoval hodnotu týchto malých mikroživín. Už teraz si vitamíny ani zďaleka necení každý podľa ich zásluh. A to aj napriek tomu, že bez nich môžete prísť nielen o zdravie, ale aj o život. Existuje množstvo špecifických chorôb, ktoré sú spojené s podvýživou. Túto pozíciu navyše potvrdzujú stáročné skúsenosti. Takže napríklad jedným z najjasnejších príkladov ničenia zdravia z nedostatku vitamínov je skorbut. Na jednom zo známych výletov Vasco da Gama Zomrelo pri ňom 100 zo 160 členov posádky.
Prvý, komu sa podarilo nájsť užitočné minerály, bol Ruský vedec Nikolaj Lunin. Experimentoval na myšiach, ktoré konzumovali umelo varenú potravu. Ich stravou bol nasledujúci výživový systém: čistený kazeín, mliečny tuk, mliečny cukor, soli, ktoré boli súčasťou mlieka aj vody. V skutočnosti sú to všetko potrebné zložky mlieka. Myšiam zároveň zjavne niečo chýbalo. Nerástli, schudli, nejedli jedlo a zomreli.
Druhá skupina myší, nazývaná kontrola, dostala normálne plné mlieko. A všetky myši sa vyvíjali podľa očakávania. Lunin odvodil na základe svojich pozorovaní nasledujúci experiment: „Ak, ako učia vyššie uvedené experimenty, nie je možné zabezpečiť život bielkovinami, tukami, cukrom, soľami a vodou, potom z toho vyplýva, že mlieko okrem kazeínu, tuku, mlieka cukor a soli, obsahuje a ďalšie látky, ktoré sú pre výživu nevyhnutné. Je veľmi zaujímavé skúmať tieto látky a študovať ich význam pre výživu.“ V roku 1890 Luninove experimenty potvrdili ďalší vedci. Ďalšie pozorovania zvierat a ľudí v rôznych podmienkach dali lekárom príležitosť nájsť tieto životne dôležité prvky a urobiť ďalší skvelý objav, ktorý výrazne zlepšil kvalitu ľudského života.Spása v cukre
Dnes ľudia s cukrovkou žijú celkom normálny život s určitými úpravami. A nie je to tak dávno, čo každý, kto trpel takouto chorobou, bol beznádejne chorý a zomrel. Tak to bolo až do objavenia inzulínu.
V roku 1889 mladí vedci Oscar Minkowski a Joseph von Mehring v dôsledku experimentov umelo vyvolali cukrovku u psa odstránením pankreasu. V roku 1901 ruský lekár Leonid Sobolev dokázal, že cukrovka sa vyvíja na pozadí porúch určitej časti pankreasu a nie celej žľazy. Problém bol zaznamenaný u tých, ktorí mali poruchu funkcie žľazy v oblasti Langerhansových ostrovčekov. Predpokladá sa, že tieto ostrovčeky obsahujú látku, ktorá reguluje metabolizmus uhľohydrátov. Vyčleniť to však v tom čase nebolo možné.Ďalšie pokusy sú z roku 1908. Nemecký špecialista Georg Ludwig Zülzer izoloval extrakt z pankreasu, pomocou ktorého sa dokonca istý čas uskutočňovala liečba pacienta zomierajúceho na cukrovku. Neskôr vypuknutie svetových vojen výskum v tejto oblasti dočasne odložilo.
Ďalšia osoba, ktorá sa zaoberala záhadou, bola Frederick Grant Banting, lekár, ktorého priateľ zomrel rovnako na cukrovku. Po tom, čo mladík vyštudoval medicínu a slúžil počas prvej svetovej vojny, stal sa odborným asistentom na jednej zo súkromných lekárskych fakúlt. Keď si v roku 1920 prečítal článok o podviazaní pankreatických vývodov, rozhodol sa experimentovať. Za cieľ takéhoto experimentu si vytýčil získanie žľazovej látky, ktorá mala znižovať hladinu cukru v krvi. Spolu s asistentom, ktorý mu dal jeho mentor v roku 1921, sa Bantingovi konečne podarilo získať potrebnú látku. Po jeho zavedení pokusnému psovi s cukrovkou, ktorý na následky choroby umieral, sa zviera výrazne zlepšilo. Zostáva len rozvíjať dosiahnuté výsledky.
Zdá sa, že hlavný antihrdina našej doby – rakovina – napriek tomu zapadol do siete vedcov. Izraelskí špecialisti z Bar-Ilan University hovorili o svojom vedeckom objave: vytvorili nanorobotov schopných zabíjať rakovinové bunky. Killers sú tvorené DNA, prírodným biokompatibilným a biodegradovateľným materiálom, a môžu niesť bioaktívne molekuly a lieky. Roboty sú schopné pohybovať sa s krvným obehom a rozpoznať zhubné bunky a okamžite ich zničiť. Tento mechanizmus je podobný práci našej imunity, no presnejší.
Vedci už vykonali 2 fázy experimentu.
- Najprv zasadili nanoroboty do skúmavky so zdravými a rakovinovými bunkami. Už po 3 dňoch bola polovica zhubných zničená a ani jeden zdravý nebol postihnutý!
- Vedci potom vpichli lovcom do švábov (vedci majú vo všeobecnosti zvláštnu záľubu v mrenách, takže sa objavia v tomto článku), čím dokázali, že roboty sa dokážu úspešne zostaviť z fragmentov DNA a presne nájsť cieľové bunky, nie nevyhnutne rakovinové, vo vnútri živého tvora.
Zmena farby očí
Problém zlepšenia či zmeny vzhľadu človeka stále rieši plastická chirurgia. Pri pohľade na Mickeyho Rourkeho nemožno pokusy vždy nazvať úspešnými a počuli sme o najrôznejších komplikáciách. Ale, našťastie, veda ponúka nové spôsoby transformácie.
Kalifornskí lekári zo Stroma Medical tiež vyrobili vedecký objav: naučili sa, ako zmeniť hnedé oči na modré. V Mexiku a Kostarike už bolo vykonaných niekoľko desiatok operácií (v Spojených štátoch zatiaľ povolenie na takéto manipulácie nezískali pre nedostatok údajov o bezpečnosti).
Podstatou metódy je odstránenie tenkej vrstvy obsahujúcej melanínový pigment pomocou laseru (zákrok trvá 20 sekúnd). Po niekoľkých týždňoch sú mŕtve častice telom nezávisle vylúčené a zo zrkadla sa na pacienta pozerá prirodzený Modrooký. (Trik je v tom, že pri narodení majú všetci ľudia modré oči, no v 83 % sú zakryté vrstvou naplnenou melanínom v rôznej miere.) Je možné, že po deštrukcii pigmentovej vrstvy sa lekári naučia vyplňovať oči s novými farbami. Potom ulice zaplavia ľudia s oranžovými, zlatými alebo fialovými očami, ktorí potešia pesničkárov.
Zmena farby pleti
A na druhom konci sveta, vo Švajčiarsku, vedci konečne odhalili tajomstvo trikov s chameleónmi. Sieť nanokryštálov umiestnených v špeciálnych kožných bunkách – iridoforoch – mu umožňuje meniť farbu. V týchto kryštáloch nie je nič nadprirodzené: pozostávajú z guanínu, integrálnej zložky DNA. Keď sú nanoherci uvoľnení, vytvárajú hustú sieť, ktorá odráža zelenú a modrú farbu. Pri vzrušení sa sieť natiahne, vzdialenosť medzi kryštálmi sa zväčší a pokožka začne odrážať červenú, žltú a iné farby.
Vo všeobecnosti, akonáhle vám genetické inžinierstvo umožní vytvárať bunky ako iridofory, zobudime sa v spolocnosti, kde sa nalada da vysielat nielen mimikou, ale aj farbou ruky. A tam, neďaleko vedomej kontroly vzhľadu, ako Mystic z filmu „X-Men“.
3D tlačené orgány
Dôležitý prelom v oprave ľudských tiel nastal aj v našej domovine. Vedci z laboratória 3D Bioprinting Solutions vytvorili unikátnu 3D tlačiareň, ktorá tlačí telesné tkanivá. Nedávno sa po prvý raz podarilo získať tkanivo štítnej žľazy myši, ktoré sa v najbližších mesiacoch chystá transplantovať živému hlodavcovi. Štrukturálne komponenty tela, ako je priedušnica, boli razené už predtým. Cieľom ruských vedcov je získať plne funkčné tkanivo. Môže ísť o endokrinné žľazy, obličky alebo pečeň. Tlač tkanív so známymi parametrami pomôže vyhnúť sa nekompatibilite, ktorá je jedným z hlavných problémov transplantológie.
Šváby v službách ministerstva pre mimoriadne situácie
Ďalší úžasný vývoj môže zachrániť životy ľudí uviaznutých pod troskami po katastrofách alebo na ťažko dostupných miestach, ako sú bane alebo jaskyne. Pomocou špeciálnych akustických podnetov dodávaných cez „batoh“ na švábovom chrbte, myslenie vedecký objav: naučil sa manipulovať s hmyzom ako rádiom riadený stroj. Prínos využitia živého tvora spočíva v jeho pude sebazáchovy a schopnosti orientovať sa, vďaka čomu mrena prekonáva prekážky a vyhýba sa nebezpečenstvu. Zavesením malej kamery na šváb môžete úspešne „preskúmať“ ťažko dostupné miesta a rozhodovať o spôsobe evakuácie.
Telepatia a telekinéza pre každého
Ďalšia neuveriteľná správa: telepatia a telekinéza, ktoré boli celý čas považované za šarlatánstvo, sú skutočne skutočné. V posledných rokoch sa vedcom podarilo nadviazať telepatické spojenie medzi dvoma zvieratami, zvieraťom a človekom, a napokon, nedávno, po prvý raz došlo k prenosu myšlienky na diaľku – od jedného občana k druhému. Zázrak sa stal vďaka 3 technológiám.
- Elektroencefalografia (EEG) zachytáva elektrickú aktivitu mozgu vo forme vĺn a slúži ako „výstupné zariadenie“. Po určitom tréningu môžu byť určité vlny spojené s konkrétnymi obrazmi v hlave.
- Transkraniálna magnetická stimulácia (TMS) umožňuje pomocou magnetického poľa vytvoriť v mozgu elektrický prúd, ktorý umožňuje „preniesť“ tieto obrazy do šedej hmoty. TMS slúži ako „vstupné zariadenie“.
- A nakoniec, internet umožňuje, aby sa tieto obrázky prenášali ako digitálne signály od jednej osoby k druhej. Zatiaľ sú vysielané obrázky a slová dosť primitívne, ale každá sofistikovaná technológia musí niekde začať.
Telekinézu umožnila rovnaká elektrická aktivita šedej hmoty. Táto technológia si zatiaľ vyžaduje chirurgický zákrok: signály sa odoberajú z mozgu pomocou malej mriežky elektród a digitálne sa prenášajú do manipulátora. Nedávno 53-ročná ochrnutá žena Jan Schuerman využila tento vedecký objav špecialistov z Pittsburghskej univerzity na úspešné riadenie lietadla v počítačovom simulátore stíhačky F-35. Autor článku napríklad bojuje s leteckými simulátormi aj s dvomi fungujúcimi rukami.
Technológie na prenos myšlienok a pohybov na diaľku v budúcnosti nielen zlepšia kvalitu života ochrnutých, ale určite vstúpia do každodenného života a umožnia vám ohriať večeru silou myšlienky.
Bezpečná jazda
Najlepšie mysle pracujú na aute, ktoré nevyžaduje aktívnu účasť vodiča. Napríklad autá Tesla už vedia, ako samy zaparkovať, vyjsť z garáže na časovač a prísť k majiteľovi, zmeniť jazdný pruh v potoku a poslúchnuť dopravné značky, ktoré obmedzujú rýchlosť pohybu. A blíži sa deň, keď vám ovládanie počítača konečne umožní vyložiť si nohy na palubnú dosku a pokojne si urobiť pedikúru aj cestou do práce.
Slovenskí inžinieri z AeroMobilu zároveň skutočne vytvorili auto zo sci-fi filmov. Dvojité auto jazdí po diaľnici, no akonáhle sa zaroluje do poľa, doslova roztiahne krídla a vzlietne prerezať cestu. Alebo preskočte mýtnicu na spoplatnených cestách. (Môžete to vidieť na vlastné oči na YouTube.) Kusové lietajúce jednotky sa samozrejme vyrábali už predtým, ale tentokrát inžinieri sľubujú uvedenie auta s krídlami na trh o 2 roky.
