Människans postindustriella utvecklingstakt, nämligen vetenskap och teknik, är så stor att de inte kunde ha föreställts för 100 år sedan. Det som förr endast lästes i populär science fiction har nu dykt upp i den verkliga världen.
Utvecklingsnivån för medicin under 2000-talet är högre än någonsin. Sjukdomar som ansågs dödliga förr behandlas framgångsrikt idag. Problemen med onkologi, AIDS och många andra sjukdomar har dock ännu inte lösts. Lyckligtvis kommer det inom en snar framtid att finnas en lösning på dessa problem, varav ett kommer att vara odling av mänskliga organ.
Grunderna i bioteknik
Vetenskapen, som använder biologins informationsbas och använder analytiska och syntetiska metoder för att lösa sina problem, uppstod för inte så länge sedan. Till skillnad från konventionell ingenjörskonst, som använder tekniska vetenskaper, mestadels matematik och fysik, för sin verksamhet, går bioteknik längre och använder innovativa metoder i form av molekylärbiologi.
En av huvuduppgifterna för den nyligen präglade vetenskapliga och tekniska sfären är odling av konstgjorda organ i laboratoriet i syfte att deras ytterligare transplantation in i kroppen på en patient vars organ har gått sönder på grund av skada eller försämring. Baserat på tredimensionella cellulära strukturer har forskare kunnat gå framåt i studiet av olika sjukdomars och viruss inverkan på mänskliga organs aktivitet.
Tyvärr är dessa än så länge inte fullvärdiga organ, utan bara organeller - rudiment, en ofullbordad samling av celler och vävnader som bara kan användas som experimentella prover. Deras prestanda och livskvalitet testas på försöksdjur, främst på olika gnagare.
Historisk referens. Transplantologi
Tillväxten av bioteknik som vetenskap föregicks av en lång period av utveckling av biologi och andra vetenskaper, vars syfte var att studera människokroppen. Redan i början av 1900-talet fick transplantationen en impuls till sin utveckling, vars uppgift var att studera möjligheten att transplantera ett donatororgan till en annan person. Skapandet av tekniker som kan bevara donatororgan under en tid, liksom tillgången på erfarenhet och detaljerade planer för transplantation, gjorde det möjligt för kirurger från hela världen att framgångsrikt transplantera organ som hjärta, lungor, njurar i slutet av 60-talet.
För närvarande är transplantationsprincipen mest effektiv om patienten är i livsfara. Det största problemet är den akuta bristen på donatororgan. Patienter kanatt vänta på sin tur i flera år, utan att vänta på det. Dessutom finns det en stor risk att det transplanterade donatororganet inte slår rot i mottagarens kropp, eftersom det kommer att betraktas som ett främmande föremål av patientens immunförsvar. I motsats till detta fenomen uppfanns immunsuppressiva medel, som dock förlamar snarare än botar - mänsklig immunitet försvagas katastrof alt.
Fördelarna med konstgjort skapande framför transplantation
En av de största konkurrensskillnaderna mellan metoden att odla organ och deras transplantation från en donator är att i laboratoriet kan organ produceras på basis av vävnader och celler från den framtida mottagaren. I grund och botten används stamceller, som har förmågan att differentiera till celler i vissa vävnader. Forskaren kan kontrollera denna process från utsidan, vilket avsevärt minskar risken för framtida avstötning av organet av det mänskliga immunsystemet.
Dessutom kan metoden för odling av konstgjorda organ producera ett obegränsat antal av dem, och därigenom tillfredsställa miljontals människors vitala behov. Principen om massproduktion kommer att avsevärt sänka priset på organ, rädda miljontals liv och avsevärt öka människans överlevnad och skjuta tillbaka datumet för biologisk död.
prestationer inom bioteknik
Idag kan forskare odla grunderna för framtida organ - organeller på vilka olika sjukdomar, virus och infektioner testas för att spåra processeninfektioner och utveckla motåtgärder. Framgången för organellers funktion kontrolleras genom att de transplanteras in i djurkropparna: kaniner, möss.
Det är också värt att notera att bioteknik har nått viss framgång när det gäller att skapa fullfjädrade vävnader och till och med att växa organ från stamceller, som tyvärr ännu inte kan transplanteras till en person på grund av deras inoperabilitet. Men för närvarande har forskare lärt sig hur man på konstgjord väg skapar brosk, blodkärl och andra sammanbindande element.
Hud och ben
För inte så länge sedan lyckades forskare vid Columbia University skapa ett benfragment som i strukturen liknar underkäkens led som förbinder det med skallbasen. Fragmentet erhölls genom användning av stamceller, som vid odling av organ. Lite senare lyckades det israeliska företaget Bonus BioGroup uppfinna en ny metod för att återskapa ett mänskligt ben, som framgångsrikt testades på en gnagare - ett konstgjort odlat ben transplanterades in i en av dess tassar. I detta fall användes återigen stamceller, endast de erhölls från patientens fettvävnad och placerades därefter på en gelliknande benram.
Sedan 2000-talet har läkare använt specialiserade hydrogeler och metoder för naturlig regenerering av skadad hud för att behandla brännskador. Moderna experimentella tekniker gör det möjligt att bota svåra brännskador på några dagar. De så kallade Skin Gun-sprayernaen speciell blandning med patientens stamceller på den skadade ytan. Det finns också stora framsteg när det gäller att skapa stabilt fungerande hud med blod- och lymfkärl.
Växande organ från celler
Nyligen lyckades forskare från Michigan växa i laboratoriedelen av muskelvävnaden, som dock är hälften så svag som originalet. På liknande sätt skapade forskare i Ohio tredimensionella magvävnader som kunde producera alla enzymer som behövs för matsmältningen.
Japanska forskare har gjort det nästan omöjliga - odlat ett fullt fungerande mänskligt öga. Problemet med transplantation är att det ännu inte går att fästa synnerven i ögat i hjärnan. I Texas var det också möjligt att på konstgjord väg odla lungor i en bioreaktor, men utan blodkärl, vilket ställer tvivel på deras prestanda.
Utvecklingsutsikter
Det kommer inte att dröja länge innan det ögonblick i historien då en person kan transplanteras de flesta organ och vävnader som skapats under artificiella förhållanden. Redan har forskare från hela världen utvecklat projekt, experimentella prover, av vilka några inte är sämre än originalen. Hud, tänder, ben, alla inre organ kan efter en tid skapas i laboratorier och säljas till behövande.
Ny teknik påskyndar också utvecklingen av bioteknik. 3D-utskrift, som har blivit utbredd inom många områden av mänskligt liv, kommer att vara användbar isom en del av att odla nya organ. 3D-bioskrivare har använts experimentellt sedan 2006, och i framtiden kommer de att kunna skapa 3D-kompatibla modeller av biologiska organ genom att överföra cellkulturer till en biokompatibel bas.
Allmän slutsats
Bioteknik som vetenskap, vars syfte är att odla vävnader och organ för deras vidare transplantation, föddes för inte så länge sedan. Hur snabbt hon gör framsteg präglas av betydande prestationer som kommer att rädda miljontals liv i framtiden.
Stamcellsodlade ben och inre organ kommer att eliminera behovet av donatororgan, som redan är en bristvara. Redan har forskarna en hel del utvecklingar, vars resultat inte är särskilt produktiva ännu, men har stor potential.
