Die 7 wichtigsten Beiträge der Chemie zur Medizin
Die Beiträge der Chemie zur Medizin haben dazu beigetragen, viele Fortschritte zu erzielen, die Leben retten und es uns ermöglichen, länger, glücklicher und gesünder zu leben.
Während eines Großteils der Menschheitsgeschichte waren Medizin und Gesundheitsfürsorge primitiv. Wenn Menschen krank oder verletzt wurden, konnten Ärzte sie nur trösten und sauber halten.
Die letzten 100 Jahre haben die Art und Weise revolutioniert, wie Ärzte Patienten behandeln, um Krankheiten zu heilen, Verletzungen zu reparieren und sogar gesundheitlichen Problemen vorzubeugen, bevor sie auftreten.
Chemiker und Chemieingenieure haben mit ihrer harten Arbeit die Entwicklung der modernen Medizin durch die Entwicklung neuartiger pharmazeutischer Produkte, die Entwicklung neuer medizinischer Geräte und die Verfeinerung diagnostischer Prozesse unterstützt.
Millionen von Menschenleben wurden durch Fortschritte in der Chemie gerettet und verbessert (Health and Medicine, 2011).
Hauptbeiträge der Chemie in der Medizin
Biochemie ist das Studium der Chemie, die in lebenden Organismen vorkommt. Es konzentriert sich insbesondere auf die Struktur und Funktion der chemischen Bestandteile von Organismen.
Die Biochemie regiert alle lebenden Organismen und alle Prozesse, die in ihnen ablaufen. Die biochemischen Prozesse helfen, die Komplexität des Lebens zu erklären, indem sie den Informationsfluss sowie die biochemischen Signale und den Fluss der chemischen Energie durch den Stoffwechsel steuern.
Um zu verstehen, wie sich eine Krankheit auf den Organismus auswirkt, müssen wir den menschlichen Körper als Ganzes verstehen.
Die Ärzte haben jahrelang nur die menschliche Anatomie untersucht, ohne ihre physiologischen und biochemischen Funktionen zu verstehen. Die Entwicklung der Chemie veränderte die Art und Weise, wie Medizin hergestellt wurde (Marek H Dominiczak, SF).
2- Herstellung von Arzneimitteln
Die meisten Medikamente sind an der Hemmung eines bestimmten Enzyms oder der Expression eines Gens beteiligt.
Das Blockieren des aktiven Zentrums eines Enzyms erfordert einen "Blocker oder Inhibitor", der speziell zur Deaktivierung der Funktion des Enzyms entwickelt wurde.
Da Enzyme Proteine sind, unterscheiden sich ihre Funktionen in Abhängigkeit von der Form und Hemmstoffe müssen für jedes Zielenzym angepasst werden.
Dies erforderte von einem Aspirin bis zu antiretroviralen Mitteln zur Behandlung von HIV das Studium und die Forschung und Entwicklung in der Chemie.
Die Entdeckung und Entwicklung von Arzneimitteln ist eine der komplexesten und teuersten Tätigkeiten im Rahmen der Pharmaindustrie.
Es deckt eine breite Palette von End-to-End-Aktivitäten mit einer großen Anzahl von Lieferketten- und Support-Services ab. Es wird geschätzt, dass die durchschnittlichen Kosten für die Erforschung und Entwicklung jedes erfolgreichen Arzneimittels zwischen 800 und 1000 Millionen Dollar liegen (Radhakrishnan, 2015).
3- Medizinische Chemie
Während die Pharmakologie für die Entwicklung von Arzneimitteln verantwortlich ist, liegt ihre Entdeckung in der medizinischen Chemie.
Identifizierung und Validierung von Wirkstoffzielen, rationales Wirkstoffdesign (basierend auf Zielen), Strukturbiologie, Design von Wirkstoffen basierend auf Berechnungen, Entwicklung von Methoden (chemisch, biochemisch und rechnerisch) und "H2L" -Entwicklung .
Die Techniken und Ansätze der chemischen Biologie, der synthetischen organischen Chemie, der kombinatorischen Biochemie, der mechanistischen Enzymologie, der rechnergestützten Chemie, der chemischen Genomik und des Hochdurchsatz-Screenings werden von medizinischen Chemikern zur Wirkstoffforschung eingesetzt (The Regents der University of Michigan., SF).
Die medizinische Chemie ist eines der am schnellsten wachsenden Gebiete der Chemie auf globaler Ebene. Es ist die Untersuchung des Designs, der biochemischen Wirkungen, der regulatorischen und ethischen Aspekte von Arzneimitteln zur Behandlung der Krankheit (The University of Auckland, SF).
Wenn ein Bioanalytiker eine Blutuntersuchung durchführt, verwendet er Chemie. Die chemischen Abteilungen der medizinischen Labors des Krankenhauses analysieren Blut, Urin usw. zur Analyse von Proteinen, Zuckern (Glukose im Urin ist ein Zeichen von Diabetes) und anderen metabolischen und anorganischen Substanzen.
Elektrolyttests sind Routinebluttests, bei denen Dinge wie Kalium und Natrium getestet werden.
Die Chemiker haben nützliche Diagnosetools entwickelt, die in Krankenhäusern täglich eingesetzt werden, beispielsweise die Magnetresonanztomographie und die Computertomographie.
Diese Techniken ermöglichen Bilder (unter Verwendung von Magnetwellen oder Röntgenstrahlen), so dass Ärzte die Organe, Knochen und Gewebe in einem Patienten sehen können (chemistryinmedicine, 2012).
5- Medizinische Materialien
Neben den Beiträgen, die die Chemie in der Medizin geleistet hat, können wir auch erwähnen, wie die Chemie in Krankenhäusern und Kliniken täglich beteiligt ist.
Aus Latexhandschuhen, Kathetern, Urinbeuteln, Sonden und sogar Spritzen werden chemische Materialien hergestellt.
Die chemische Industrie ist für die Herstellung von Prothesen verantwortlich. Diese Prothesen werden zum Ersatz verlorener Gliedmaßen oder für kosmetische Eingriffe wie Brustprothesen verwendet.
Wenn andererseits ein Knochen bei einem Patienten ersetzt wird, muss dies mit einem Material erfolgen, das der Organismus nicht abstößt. Es ist in der Regel Titan, aber es wurde nach einem Ersatz durch korallenähnliches Kunststoffmaterial gesucht.
7- Humangenetik
Die Molekularbiologie ist der Zweig der Biochemie, der für die Untersuchung von DNA zuständig ist. In den letzten Jahren wurden auf diesem Gebiet wichtige Fortschritte erzielt, die uns helfen, die Rolle des genetischen Codes in Lebewesen zu verstehen, und dies hat dazu beigetragen, die Medizin zu verbessern.
Ein Beispiel hierfür ist das Konzept der RNA-Interferenz (iRNA), bei der das Engineering biochemischer Produkte verwendet wird, um die Translation von mRNA in eine Aminosäuresequenz durch Ribosomen zu hemmen.
In iRNA schneidet ein entworfenes Stück doppelsträngiger RNA die mRNA buchstäblich, um zu verhindern, dass sie einer Translation unterzogen wird.
Ursprung der Anwendung der Chemie in der Medizin
Mit Paracelso fing alles an
Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim (1493-1541), genannt Paracelsus, war der Pionier der Verwendung von Mineralien und anderen Chemikalien in der Medizin.
Quecksilber, Blei, Arsen und Antimon, Gifte für Spezialisten, waren seiner Meinung nach Heilmittel.
"In allen Dingen gibt es ein Gift, und es gibt nichts ohne ein Gift, es hängt nur von der Dosis ab, ob ein Gift Gift ist oder nicht ..."
Obwohl die meisten seiner Rezepte in Ungnade gefallen sind, wird Arsen immer noch verwendet, um bestimmte Parasiten abzutöten. Antimon wurde als Abführmittel verwendet und erlangte große Popularität, nachdem es verwendet wurde, um Ludwig XIV zu heilen.
Paracelsus schrieb viele Bücher über Medizin, obwohl die meisten seiner Werke erst nach seinem Tod veröffentlicht wurden und sein Einfluss posthum zunahm.
Paracelsus gewann einen wichtigen Anhänger in Peder Sorensen (auch bekannt als Petrus Severinus), dessen 1571 veröffentlichte Idea medicinæ philosophicae Paracelsus über Galen verteidigte, als die höchste medizinische Autorität.
Die ersten Kurse in medizinischer Chemie wurden Anfang des 17. Jahrhunderts in Jena unterrichtet, und die von Paracelsus erfundene neue chemische Medizin wurde kurz darauf im Osmanischen Reich veröffentlicht.
Obwohl wir Paracelsus als den ersten medizinischen Chemiker betrachten, betrachtete er sich selbst als Alchemisten, und seine Schriften enthalten eine Fülle von Astrologie und Mystik, und selbst seine chemischen Präparate sind wie Passagen aus einem Grimoire.
Auf jeden Fall hatte er die Seele eines Wissenschaftlers und bevorzugte die direkte Erfahrung gegenüber den alten Autoritäten. Obwohl es bis zu seinem Tod nicht vollständig gewürdigt wurde, wäre die Medizin ohne seine Beiträge ein anderes Gebiet (Steven A. Edwards, 2012).
