7 การประยุกต์ใช้ชีววิทยาในการแพทย์ - ชีววิทยา - 2026

การประยุกต์ใช้ชีววิทยาในการแพทย์เป็นเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงทั้งหมดที่ biomedicine นำเสนอในการวินิจฉัยทางห้องปฏิบัติการการดูแลทางการแพทย์และในด้านอื่น ๆ ที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ

ชีววิทยาทางการแพทย์นำเสนอวิธีการทางเทคโนโลยีและวิทยาศาสตร์ที่หลากหลายซึ่งอาจมีตั้งแต่การวินิจฉัยในหลอดทดลองไปจนถึงการบำบัดด้วยยีน สาขาวิชาชีววิทยานี้ใช้หลักการต่างๆที่ควบคุมวิทยาศาสตร์ธรรมชาติในการปฏิบัติทางการแพทย์

เชื้อวัณโรค. ที่มา: NIAID บน Flickr. , ผ่าน Wikimedia Commons

ด้วยเหตุนี้ผู้เชี่ยวชาญจะดำเนินการตรวจสอบกระบวนการทางพยาธิสรีรวิทยาที่แตกต่างกันโดยคำนึงถึงปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุลไปจนถึงการทำงานที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต

ดังนั้น biomedicine จึงเสนอทางเลือกใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการสร้างยาโดยมีระดับพิษต่ำกว่า ในทำนองเดียวกันก็มีส่วนช่วยในการวินิจฉัยโรคและการรักษาในระยะเริ่มต้น

ตัวอย่างการประยุกต์ใช้ชีววิทยาทางการแพทย์

การบำบัดเฉพาะทางสำหรับโรคหอบหืด

SRS-A (สารที่ทำปฏิกิริยาช้าของภาวะภูมิแพ้) เคยคิดว่ามีบทบาทสำคัญในโรคหอบหืดซึ่งเป็นเงื่อนไขที่ทำให้มนุษย์ได้รับความทุกข์ทรมานอย่างมาก

การตรวจสอบในภายหลังพบว่าสารนี้เป็นของผสมระหว่าง leukotriene C4 (LTC4), leukotriene E4 (LTE4) และ leukotriene D4 (LTD4) ผลลัพธ์เหล่านี้เปิดประตูสู่การรักษาแบบใหม่สำหรับโรคหอบหืด

งานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อระบุโมเลกุลที่ปิดกั้นการทำงานของ LTD4 ในปอดโดยเฉพาะดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงการตีบของทางเดินหายใจ

เป็นผลให้มีการพัฒนายาที่มีสารปรับแต่ง leukotriene เพื่อใช้ในการรักษาโรคหอบหืด

หัวกะทิและยาต้านการอักเสบ

ยาต้านการอักเสบที่ไม่ใช่สเตียรอยด์ (NSAIDs) ถูกนำมาใช้ในการรักษาโรคข้ออักเสบมานานแล้ว สาเหตุหลักคือประสิทธิภาพสูงในการสกัดกั้นผลกระทบของกรดอะราคิโดนิกซึ่งอยู่ในเอนไซม์ไซโคลออกซิจิเนส (COX)

อย่างไรก็ตามเมื่อผลของ COX ถูกยับยั้งก็จะขัดขวางการทำงานของมันในฐานะตัวป้องกันระบบทางเดินอาหาร การศึกษาเมื่อเร็ว ๆ นี้ระบุว่าไซโคลออกซีจีเนสประกอบด้วยกลุ่มเอนไซม์ซึ่งสมาชิก 2 คนมีลักษณะคล้ายกันมาก: CO-1 และ COX-2

COX-1 มีฤทธิ์ในการป้องกันกระเพาะอาหารโดยการยับยั้งเอนไซม์นี้การป้องกันทางเดินอาหารจะหายไป ข้อกำหนดพื้นฐานของยาใหม่จะมุ่งเน้นไปที่การเลือกยับยั้ง COX-2 เพื่อให้บรรลุความคงทนของการทำงานทั้งสองอย่าง: ป้องกันและต้านการอักเสบ

ผู้เชี่ยวชาญสามารถแยกโมเลกุลที่เลือกโจมตี COX-2 ได้ดังนั้นยาใหม่จึงให้ประโยชน์ทั้งสองอย่าง ต้านการอักเสบที่ไม่ก่อให้เกิดความเสียหายต่อระบบทางเดินอาหาร

วิธีการทางเลือกในการบริหารยา

วิธีการดั้งเดิมในการให้ยาน้ำเชื่อมหรือยาฉีดจำเป็นต้องให้สารเคมีเข้าสู่กระแสเลือดเพื่อกระจายไปทั่วร่างกาย

ปัญหาเกิดขึ้นเมื่อผลข้างเคียงเกิดขึ้นในเนื้อเยื่อหรืออวัยวะที่ไม่ได้ตั้งใจให้ยาโดยอาการเหล่านี้จะรุนแรงขึ้นก่อนที่จะบรรลุระดับการรักษาที่ต้องการ

ในกรณีของการรักษาเนื้องอกในสมองแบบดั้งเดิมยาจะต้องมีความเข้มข้นสูงกว่าปกติเนื่องจากเลือดสมองมีอุปสรรค ผลข้างเคียงอาจเป็นพิษอย่างมากจากปริมาณเหล่านี้

เพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดีขึ้นนักวิทยาศาสตร์ได้พัฒนาวัสดุชีวภาพที่ประกอบด้วยอุปกรณ์พอลิเมอร์ สิ่งนี้เข้ากันได้ทางชีวภาพและละลายตัวยาอย่างช้าๆ ในกรณีของเนื้องอกในสมองเนื้องอกจะถูกลบออกและใส่แผ่นโพลีเมอร์ซึ่งประกอบด้วยยาเคมีบำบัด

ดังนั้นปริมาณจะเป็นไปตามที่ต้องการอย่างแม่นยำและจะถูกปล่อยออกมาในอวัยวะที่ได้รับผลกระทบซึ่งจะช่วยลดผลข้างเคียงที่เป็นไปได้ในระบบอื่น ๆ ของร่างกาย

โปรตีนไฮโดรเจลเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการบำบัดด้วยการฉีดเซลล์ต้นกำเนิด

ในการบำบัดด้วยเซลล์ต้นกำเนิดสิ่งสำคัญคือปริมาณที่ส่งมอบให้กับผู้ป่วยนั้นเพียงพอทางการแพทย์ นอกจากนี้จำเป็นที่จะต้องรักษาความมีชีวิตไว้ในแหล่งกำเนิด

วิธีที่รุกรานน้อยที่สุดในการส่งสเต็มเซลล์คือการฉีดโดยตรง อย่างไรก็ตามตัวเลือกนี้ให้ความมีชีวิตของเซลล์เพียง 5%

เพื่อให้เป็นไปตามความต้องการทางคลินิกผู้เชี่ยวชาญได้พัฒนาระบบลดความอ้วนและรักษาตัวเองซึ่งประกอบด้วยโปรตีนสองชนิดที่รวมตัวกันเป็นไฮโดรเจล

เมื่อใช้ระบบไฮโดรเจลร่วมกับเซลล์บำบัดคาดว่าจะช่วยเพิ่มความมีชีวิตของเซลล์ในบริเวณที่มีการขาดเลือดของเนื้อเยื่อ

นอกจากนี้ยังใช้ในกรณีของโรคหลอดเลือดส่วนปลายซึ่งมีความสำคัญในการรักษาความมีชีวิตของเซลล์ที่ช่วยให้เลือดไหลเวียนในส่วนปลาย

สังกะสีเพื่อโจมตีเซลล์ที่สร้างอินซูลิน

การฉีดอินซูลินทำงานโดยการควบคุมอาการของโรคเบาหวาน นักวิจัยเสนอให้ทำหน้าที่โดยตรงกับเซลล์เบต้าของตับอ่อนที่สร้างอินซูลิน กุญแจสำคัญอาจเป็นความสัมพันธ์ของเซลล์เหล่านี้สำหรับสังกะสี

เบต้าเซลล์สะสมสังกะสีมากกว่าเซลล์อื่น ๆ ที่ประกอบเป็นเนื้อเยื่อรอบ ๆ ประมาณ 1,000 เท่า ลักษณะนี้ใช้เพื่อระบุและเลือกใช้ยาที่ส่งเสริมการงอกใหม่

ในการทำเช่นนี้นักวิจัยได้เชื่อมโยงตัวทำคีเลตสังกะสีกับยาที่สร้างเซลล์เบต้าขึ้นมาใหม่ ผลลัพธ์บ่งชี้ว่ายายังจับจ้องไปที่เซลล์เบต้าทำให้พวกมันเพิ่มจำนวนมากขึ้น

ในการทดสอบกับหนูเบต้าเซลล์จะสร้างใหม่ได้มากกว่าเซลล์อื่น ๆ ประมาณ 250%

NGAL เป็นตัวทำนายการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลัน

Lipocalin ที่เกี่ยวข้องกับ neutrophil gelatinase หรือที่รู้จักกันในชื่อย่อว่า NGAL เป็นโปรตีนที่ใช้เป็น biomarker หน้าที่ของมันคือการตรวจหาอาการบาดเจ็บที่ไตเฉียบพลันในบุคคลที่มีเซลล์รูปเคียว ในผู้ป่วยประเภทนี้การวัดระดับซีรั่มอาจทำนายการเริ่มของโรคได้

ความผิดปกติของไตเช่นครีอะตินินและยูเรียที่เพิ่มขึ้นเป็นหนึ่งในภาวะแทรกซ้อนของโรคเคียวเซลล์ การวิจัยเชื่อมโยง NGAL กับโรคไตในผู้ป่วยเบาหวานชนิดที่ 2

สิ่งนี้ทำให้ NGAL เป็นเครื่องมือที่ละเอียดอ่อนและสำคัญในสภาพแวดล้อมทางคลินิกเนื่องจากมีต้นทุนต่ำเข้าถึงได้ง่ายและมีให้บริการ

นอกจากนี้ยังเป็นตัวบ่งชี้ทางชีวภาพที่มีความละเอียดอ่อนซึ่งมีส่วนช่วยในการตรวจหาในระยะเริ่มต้นโดยมีความหลากหลายสำหรับการประเมินตามปกติในระหว่างการจัดการโรคเคียวเซลล์

Vitamin D, Mycobacterium tuberculosis growth inhibitor

วัณโรคเป็นโรคปอดที่เกี่ยวข้องกับ Mycobacterium tuberculosis การลุกลามของโรคจะขึ้นอยู่กับการตอบสนองของระบบภูมิคุ้มกันซึ่งประสิทธิผลจะได้รับผลกระทบจากปัจจัยภายนอกและภายในเช่นพันธุกรรม

ปัจจัยภายนอก ได้แก่ ภาวะทางสรีรวิทยาและโภชนาการของผู้ป่วย การศึกษาชี้ให้เห็นว่าการขาดวิตามินดีอาจเกี่ยวข้องโดยตรงกับการควบคุมระบบภูมิคุ้มกันบกพร่อง

ด้วยวิธีนี้การกระตุ้นภูมิคุ้มกันของระบบดังกล่าวใน M. tuberculosis จะได้รับผลกระทบ โอกาสที่จะเป็นวัณโรคที่เพิ่มขึ้นอาจเกี่ยวข้องกับวิตามินดีในระดับต่ำ

ความเกี่ยวข้องทางคลินิกบ่งชี้ว่าการรักษาด้วยยาต้านวัณโรคที่เกิดจากวิตามิน D3 สามารถทำหน้าที่เป็นส่วนเสริมในการรักษาวัณโรค

อ้างอิง

1. Atere AD, Ajani OF, Akinbo DB, Adeosun OA, Anombem OM (2018) ระดับซีรั่มของ Neutrophil Gelatinase-Associated Lipocalin (NGAL) เป็นตัวทำนายการบาดเจ็บของไตเฉียบพลันในผู้ป่วยเซลล์เคียว เจชีวการแพทย์. กู้คืนจาก jbiomeds.com
2. แคมป์เบล, A K. (1988) Chemiluminescence. หลักการและการประยุกต์ทางชีววิทยาและการแพทย์ เว็บ ETDE กู้คืนจาก osti.gov.
3. Smith RC1 โรดส์ SJ (2000) การประยุกต์ใช้ชีววิทยาพัฒนาการกับการแพทย์และการเกษตรสัตว์ กู้คืนจาก ncbi.nlm.nih.go
4. Ngan Huang, Sarah Heilshorn (2019). ไฮโดรเจลที่ออกแบบด้วยโปรตีนเพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นของการบำบัดด้วยการฉีดด้วยเซลล์ต้นกำเนิดในแบบจำลอง Murine สำหรับโรคหลอดเลือดส่วนปลายมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กู้คืนจาก chemh.stanford.edu.
5. นาธานคอลลินส์ (2018) นักวิจัยใช้สังกะสีเพื่อกำหนดเป้าหมายเซลล์ที่สร้างอินซูลินด้วยยาสร้างใหม่ มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด กู้คืนจาก chemh.stanford.edu.
6. ศูนย์ข้อมูลเทคโนโลยีชีวภาพแห่งชาติ (NCBI) (2003) นอกเหนือจากพรมแดนโมเลกุล: ความท้าทายสำหรับเคมีและวิศวกรรมเคมี นำมาจาก: ncbi.nlm.nih.gov
7. Soni P, Shivangi, Meena LS (2018) Vitamin D-An Immune Modulator and Growth Inhibitor of Mycobacterium Tuberculosis H37Rv. วารสารอณูชีววิทยาและชีวบำบัด. กู้คืนจาก imedpub.com.