ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НАУК И ИХ МЕТОДОВ В РАЗВИТИИ БИОМЕДИЦИНСКОГО БУДУЩЕГО РОССИИ
Один из важных путей взаимодействия наук - взаимообмен методами и приёмами исследования, т.е. применение методов одних наук в других. Особенно плодотворным оказалось применение методов физики и химии к изучению биологии живого вещества, сущность и специфика которого одними только этими методами, однако, не была достаточно познана. Для этого необходимы свои собственные - биологические методы и приёмы исследования. Взаимодействие наук и их методов затрудняется неравномерностью развития различных научных областей и дисциплин. Методологический плюрализм - хаpaктерная особенность современной науки, благодаря которой создаются необходимые условия для более полного и глубокого раскрытия сущности, законов качественно различных явлений реальной действительности.
В самом широком плане взаимодействие наук происходит посредством изучения общих свойств различных видов и форм движения материи. Оно имеет важное значение для производства, техники и технологии, которые сегодня всё чаще становятся объектами применения комплекса многих (а не отдельных) наук. Наиболее быстрого роста и важных открытий сейчас следует ожидать как раз на участках стыка, взаимопроникновения наук и взаимного обогащения их методами и приёмами исследования. Этот процесс объединения усилий различных наук для решения важных пpaктических задач получает всё большее развитие как магистральный путь формирования единой науки будущего.
Информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) в последние десятилетия служат одним из основных катализаторов экономического и социального развития. Проникновение ИКТ во все сферы человеческой деятельности носит беспрецедентный хаpaктер. Управление производством, трaнcпорт и глобальные коммуникации, финансы, медицина, образование и наука - прогресс в этих и многих других областях в значительной степени основан на применении информационных технологий.
В биоинформационных технологиях наиболее актуальными будут являться разработки на стыке микро-, нано- и биотехнологий. В их числе выявление базовых механизмов работы головного мозга и памяти, интегрированные системы предупреждения рисков для здоровья, а также системы непрерывного мониторинга важнейших физиологических параметров организма. Другое важное направление связано с исследованием механизма усвоения знаний, в том числе при использовании образовательных информационных систем и с построением на этой основе моделей непрерывного профессионального образования. ИКТ отличаются наиболее быстрыми темпами внедрения научных результатов в производство. В ближайшее десятилетие ожидается появление большого числа научных достижений, открывающих дорогу новым, более эффективным приложениям.
Технологии живых систем призваны формировать основу для решения острейших социальных проблем, касающихся каждого человека, - профилактики и лечения наиболее распространённых и опасных заболеваний, а также обеспечения радикального повышения эффективности сельскохозяйственного производства. Наиболее перспективные направления использования технологий живых систем связаны с интеграцией био-, нано- и информационных технологий. При этом согласно экспертным оценкам, наиболее важными для будущего России являются разработки в сфере биосенсоров, биомедицины, клеточных, биокаталитических и биосинтетических технологий.
Основное пpaктическое применение технологий живых систем ожидается в сфере медицины, включая методы диагностики, профилактики и лечения заболеваний. Актуальные для России темы охватывают профилактику социально значимых заболеваний (атеросклероза, ишемической болезни сердца, инфаркта миокарда и др.); выявление роли генетических факторов в патогенезе социально значимых мультифакторных заболеваний; комплексная ДНК-диагностика наследственных заболеваний; индивидуальное генетическое тестирование, а также прогнозирование риска развития, степени тяжести течения и оценки эффективности терапии сердечно-сосудистых заболеваний.
В области клеточных технологий большое значение придаётся проведению фундаментальных исследований, направленных на выяснение молекулярных и клеточных механизмов трaнcформации нормальных клеток в paковые; выявление связей между популяциями нормальных, стволовых и paковых клеток, составляющих опухолевые узлы, и ключевых биомолекул при злокачественной трaнcформации клеток; а также раскрытие молекулярных механизмов регенерации тканей. Пpaктическое применение этих технологий ожидается в области регенерации тканей и органов на основе стволовых клеток, получения иммунокомпетентных клеток, систем экспресс-диагностики инсульта мозга.
Биосенсорные технологии являются междисциплинарным направлением и охватывают молекулярную химию, генетику и физику. Они имеют огромное влияние на повышение качества жизни человека, предлагая раннюю диагностику заболеваний, выявление вредных веществ в пище и окружающей среде. В качестве наиболее важной тематики в данной области: тест-системы для диагностики paка; системных, инфекционных и наследственных заболеваний (в т.ч. лекарственно-устойчивых); биосенсоры и биочипы для клинической диагностики с использованием новых типов биологических устройств; биочипы для полуавтоматической регистрации генных маркеров наиболее значимых патологий; технологии быстрой идентификации токсических веществ и патогенов.
Прогресс геномных и постгеномных технологий создания лекарственных средств будет определяться решением таких исследовательских задач, как: установление взаимосвязи между мутациями в геноме и профилем лекарственной устойчивости патогенных микроорганизмов - микобактерий туберкулеза, стрептококков, гонококков и др.; раскрытие причин многофакторных генетических заболеваний и предрасположенностей к ним, в частности, связанных с неправильной экспрессией генов; установление корреляций между генетическими полиморфизмами и вариантами функционирования различных систем организма. В пpaктическом плане наиболее перспективны поиск новых молекулярных мишеней для создания новых лекарственных средств и ранних маркеров заболеваний, создание вакцин против широкого круга заболеваний (малярии, paка шейки матки, гепатитов А и С и др.); системы доставки биологически активных соединений к органам-мишеням, в том числе с использованием наночастиц (аэрозоли, липосомы, фагосомы).
Биокаталические и биосинтетические технологии будут играть решающую роль для систем защиты окружающей среды и очистки сточных вод; комплексной переработки возобновляемых ресурсов животного и растительного происхождения; создания биодеградируемых пластиков (полилактат, полигидроксибутират), органических химикатов на основе биоконверсии лигноцеллюлозы; биосовместимых биополимерных материалов, самостерилизующихся поверхностей для медицины и др. Биоинформационные технологии будут использоваться для решения таких актуальных научных задач, как выяснение молекулярных механизмов взаимодействия клеточных и вирусных геномов; выяснение структуры бактериальных сообществ и механизмов взаимодействия между члeнами таких сообществ, в том числе, путём переноса генетической информации; выявление механизмов эпигенетического наследования; анализ вариабельных участков генома человека.
К числу перспективных направлений пpaктического использования относятся определение физиологических свойств организма по геному (в том числе для микроорганизмов); моделирование метаболических и сигнальных путей в клетке; молекулярный дизайн био- и наноструктур (лекарственных препаратов, функциональных наноустройств с использованием биополимеров и др.).
В области биоинженерии перспективными направлениями исследований являются создание методов ранней и дифференциальной диагностики paка с использованием геномных и постгеномных (трaнcкриптомика) данных; выяснение молекулярных и клеточных механизмов иммунного ответа, в т.ч. врождённого иммунитета. В качестве наиболее актуальных сфер пpaктического приложения указаны доставка генетического материала в органы и ткани, быстрый и дешёвый сиквенс ДНК; создание трaнcгенных сельскохозяйственных растений с улучшенными свойствами. Следует отметить, что пpaктическая значимость биоинженерии существенно снижается проблемами, связанными с острыми дискуссиями по поводу пpaктики использования генетически модифицированных продуктов.
Уровень российских разработок в области живых систем в целом значительно уступает мировому. Несколько выше среднего уровень исследований и разработок в сфере биоинформационных, клеточных и биосенсорных технологий. Но даже и для этих областей лишь в отдельных направлениях исследований Россия конкурентоспособна на мировом уровне. Среди них - исследования структуры бактериальных сообществ и обмена между их члeнами генетической информацией. Данная тема представляет собой удачный современный пример синергизма между биологическим знанием и применением информационных технологий. Другая успешная область - иммунизация против латентных инфекций - отражает успехи советской и российской науки в области создания отечественных вакцин. Технологии на основе биологических микрочипов (ДНК-чипы) давно и успешно развиваются в России.
Итак, в перспективе высоко оценивается моделирование физиологических свойств микроорганизмов, что открывает возможности создания новых лекарств, а особенно это важно при появлении высокой резистентности патогенов к уже существующим препаратам. Неплохие позиции российские учёные сохраняют в области биочипов для обнаружения патогенных бактерий и вирусов и определения их лекарственной чувствительности, а также в разработке технологий быстрой идентификации токсических веществ и патогенов. Ожидается выявление фундаментальных механизмов образования злокачественных опухолей, внедрение в лечебную пpaктику методов ранней и дифференциальной диагностики paка; биотехнологий, автоматизирующих процесс индивидуального генетического тестирования; технологий иммуномодуляционной терапии лейкозов, лимфом, отдельных видов paка.
Статья в формате PDF 100 KB...
23 04 2024 13:12:11
Статья в формате PDF 110 KB...
22 04 2024 9:50:26
Статья в формате PDF 108 KB...
21 04 2024 16:50:23
Статья в формате PDF 308 KB...
20 04 2024 16:22:18
Статья в формате PDF 104 KB...
19 04 2024 5:44:55
Статья в формате PDF 136 KB...
18 04 2024 18:47:22
Статья в формате PDF 114 KB...
16 04 2024 20:39:18
Статья в формате PDF 255 KB...
15 04 2024 3:37:12
14 04 2024 9:13:19
Статья в формате PDF 107 KB...
13 04 2024 9:36:40
Статья в формате PDF 138 KB...
12 04 2024 12:44:44
Статья в формате PDF 172 KB...
11 04 2024 22:18:40
10 04 2024 16:38:22
09 04 2024 2:30:39
Статья в формате PDF 267 KB...
08 04 2024 1:42:43
Статья в формате PDF 266 KB...
07 04 2024 21:41:16
В статье актуализируются вопросы региональных особенностей взаимосвязи одонтометрических показателей и проблемы редукции жевательного аппарата в зависимости от сомато- и кефалотипа, приведены методы и результаты проведенного исследования на территории Пензенского региона. ...
05 04 2024 6:47:45
Статья в формате PDF 155 KB...
04 04 2024 5:33:37
Статья в формате PDF 103 KB...
03 04 2024 12:23:22
Статья в формате PDF 212 KB...
02 04 2024 7:53:45
Статья в формате PDF 255 KB...
01 04 2024 15:37:42
По материалам геоботанических исследований растительного покрова на отвалах горных пород Кузнецкого угольного бассейна проведен таксономический анализ флористических списков трех стадий восстановительной сукцессии. Определены зональные особенности сукцессионных процессов. Установлены наиболее активные виды с высокими показателями встречаемости. ...
30 03 2024 0:42:22
Статья в формате PDF 263 KB...
29 03 2024 5:41:18
Статья в формате PDF 256 KB...
28 03 2024 8:36:18
25 03 2024 19:24:53
Статья в формате PDF 109 KB...
24 03 2024 12:31:39
Статья в формате PDF 109 KB...
23 03 2024 14:30:16
Исследованы вопросы влияния давления, относительной влажности и температуры атмосферы на давление воздуха в шине 175/70R13 легкового автомобиля ВАЗ на основании данных ГУ «ВНИИГМИ-МЦД» по постам (станциям) о температуре воздуха, относительной влажности и атмосферном давлении на уровне станции по природно – климатическим поясам России. Вопросы влияния климатических хаpaктеристик на давление в автомобильных шинах рассмотрены для летнего периода, который является наиболее нагруженным в году периодом в плане эксплуатации автомобиля. Исследования выполнены методом случайной выборки с использованием данных срочных наблюдений по постам Федеральной службы по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды. Изменения давления в шине в течение рабочей смены значительно влияют на управляемость, надежность и экономическую эффективность эксплуатации автотрaнcпорта. ...
22 03 2024 12:25:59
Проведены биохимические и иммунологические исследования крови у больных с урогeнитaльными инфекциями в условиях Среднего Приобья. Отмечены патологические изменения показателей белкового, липидного обменов и активация белков острой фазы. Наблюдалось резкое повышение активности креатинкиназы в крови всех групп больных. Результаты иммунологических исследований показали изменения В-клеточного звена в сторону увеличение уровня иммуноглобулинов IgG, IgA и снижение активности Т-клеточного звена иммунитета. ...
20 03 2024 22:33:34
Представлен экспериментальный вариант физического воспитания младших школьников в образовательных учреждениях с целью предупреждения негативных последствий воздействия чрезмерной учебной нагрузки на организм школьников. Использование в процессе физического воспитания изометрических упражнений, включенных в уроки физической культуры, показало увеличение статической выносливости на фоне улучшения функционального состояния младших школьников. ...
18 03 2024 21:51:47
Статья в формате PDF 249 KB...
17 03 2024 3:45:54
Статья в формате PDF 104 KB...
16 03 2024 16:55:12
Статья в формате PDF 321 KB...
15 03 2024 2:29:17
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::