Нанотехнологии в геронтологии

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 11 Декабря 2011 в 17:43, реферат

Краткое описание

Геронтоло́гия (от др.-греч. γέρων — «старик» и λόγος — «знание, слово, учение») — наука, изучающая биологические, социальные ипсихологические аспекты старения человека, его причины и способы борьбы с ним (омоложение). Возникла около века назад. Составными частями геронтологии являются гериатрия - учение о болезнях, связанных с инволюционными изменениями, а также особенности лечения и профилактики заболеваний в пожилом и старческом возрасте, герогигиена, которая изучает вопросы общей и специальной гигиены людей старших возрастных групп и геронтопсихология, которая изучает психолого-поведенческие особенности людей пожилого и престарелого возраста.

Вложенные файлы: 1 файл

нанотехнологии в геронтологии.docx

— 268.89 Кб (Скачать файл)

«Разработки нужны были для  военных в Афганистане, – вспоминает Рыжак. – Речь шла не о создании супербойца – такое может  быть только в кино, – а о том, чтобы  защитить наших ребят, повысить их иммунитет. На войне им портят здоровье психоэмоциональные факторы, чужой климат, другое питание. С  помощью нанопрепаратов увеличивают выносливость летчиков, подводников  и так далее».

Нанотехнологии в медицине основываются на коротких белках-пептидах. Пептиды разносят информацию между клетками организма. Помогают они и в том случае, если клетки поражены болезнью. Тогда пептиды заносят «правильную информацию» и таким образом лечат.

Пептиды бывают разными для  разных видов ткани  – лечить мозг могут  только пептиды, добытые  из мозга и т.д. Но, чтобы оздоровить человека, не обязательно  покушаться на организм его сородича. Людям  вполне подходят белки  животных. Их берут  у телят, обезьян  и других млекопитающих.

http://nlo-mir.ru/tech/1827-nanotehnologii-prodljat-zhizn.html2. Наука «Геронтология»

 

     Геронтология  — это наука о старении. Она  отличается от гериатрии — науки  о лечении и предупреждении болезней у стариков. Геронтология частично перекрывает гериатрию и охватывает гораздо более широкую область. Как наука, геронтология изучает  процессы старения и состояния стариков. Т. о., часть геронтологов занимается фундаментальными исследованиями и  разработкой теорий старения. Др., несравнимо большая их часть, работая в области прикладной геронтология, занимается оказанием требуемой помощи престарелым людям либо непосредственно, либо косвенно, через проведение оценочных обследований, разработку и реализацию соц. политики, организацию программ оздоровления и соц. обеспечения и руководства такими программами.

     Область исследований геронтология неизбежно  является междисциплинарной. Все дисциплины социологических и поведенческих  наук, равно как и многие области  биологических наук, имеют отношение  к старению и старикам.

     Старение  связано с биологическими изменениями. Некоторые происходящие с возрастом  изменения явно вызваны действием  биологического фактора, что неоспоримо подтверждается некоторыми заболеваниями. Др. возрастные изменения могут быть обусловлены либо биологическим  процессом, либо переменами в условиях жизни конкретного человека, которые, в свою очередь, ускоряют ход биологических  изменений. Ситуационные изменения  могут варьировать от международных  экономических и политических событий  до таких сугубо личных событий, как  выход на пенсию, смерть супруга  и душевный разлад. Что касается биологических наук, первостепенный интерес для геронтологии представляют такие их области, как биология клетки, эндокринология и фармакология, генетика и долголетие, иммунология, молекулярная биология и биохимия, морфология, нейробиология, диетология и физиология.

     Геронтология  связана практически со всеми  специальностями клинической медицины. Особый интерес для геронтологии представляют такие ее области, как кардиология, дерматология, эндокринология, гастроэнтерология, гинекология, гематология, ревматология, нефрология, неврология, онкология, офтальмология, ортопедия, отоларингология, фармакология, психофармакология и урология. Примером области геронтологии, в которой активно могут работать психологи-практики и в которой могут проводиться психологические, социологические и/или социологические исследования, является удаление от дел (выход на пенсию).

     Любая область или предмет интереса психологии, поведенческих и соц. наук, а так же наук о жизни  и здоровье, за исключением сугубо специфичных для другой возрастной группы, представляются подходящими  для исследований в геронтологии. Важнейший и наиболее трудный  вопрос во всех чисто геронтологических  исследованиях — определение  изменений, вызванных возрастом  или старением как таковыми, т. е. изменений, являющихся всеобщими  и связанными исключительно со старением, а не с социальными или культурными  факторами, действие которых может  отличаться в разных популяциях. Растущее признание в геронтологии важности культурных и межнациональных исследований отражает попытки сконцентрировать внимание на этом вопросе и исследовать  эффективность отличающихся в разных культурах принципов и методов  борьбы со старением.

     В работах Гиппократа (460-377 до н.э.) и  Аристотеля (384- 322 до н.э.) были изложены первые положения геронтологии. Гален (199 - 129 до н.э.) и Авиценна (980-1037 до н.э.) считали основными факторами, сохраняющими здоровье и способствующими долголетию, диету физические упражнения, теплые ванны и массаж.

     Родоначальником современной отечественной геронтологии считается И.И. Мечников (1845-1916). Его  работы были посвящены роли межтканевых  взаимоотношений в механизмах старения. Условия жизни современного общества, особенно заболевания широко распространенные во второй половине жизни - атеросклероз, ишемическая болезнь сердца (ИБС), гипертоническая болезнь (ГБ), сахарный диабет (СД), и т.д., приводят к преждевременному старению человека. Многочисленные примеры долгожительства и результаты современных научных исследований дают право считать, что возможные сроки максимальной длительности человеческой жизни при физиологическом старении людей могут колебаться в диапазоне 100-120 лет. Старение населения - одна из основных проблем, тревожащих в настоящее время почти все без исключения страны мира. Пожилые люди становятся отдельной демографической, социальной и медикобиологической категорией, требующей специального подхода к решению своих проблем.

2.1 Клиническая  геронтология через несколько  десятилетий

 

     Принимая  во внимание прогресс нанотехнологии, а также то, что для противодействия  старению необходима системная, массовая коррекция структуры организма  на молекулярном уровне, можно предположить как будет выглядеть процесс  лечения старения через несколько  десятилетий.

     Основными составными частями геронтологической  клиники будущего будут устройство для синтеза молекулярных роботов, суперкомпьютер, прибор для организации  взаимодействия между роботами и  суперкомпьютером (типа магнитно- резонансного томографа). Безусловно, для управления ими будет необходим высококвалифицированный персонал. Процесс лечения будет происходить примерно следующим образом. Пациенту вводится инъекция молекулярных роботов, затем он помещается в "томограф", и в суперкомпьютере запускается программа для диагностики и лечения. По окончании лечения молекулярные роботы инактивируются и выводятся из организма. Пока трудно оценить длительность одной процедуры и их количество. Эти параметры будут зависеть от стадии процесса старения, от производительности и качества работы молекулярных роботов, от глубины познания механизмов старения и т.п.

     Во  время лечения молекулярные роботы будут выполнять следующие операции: узнавание определенных фрагментов молекул и клеток, разрыв или соединение частей молекул, добавление или удаление молекулярных фрагментов, полная разборка и сборка молекул и клеточных  структур по определенной программе. В  результате этих операций будет осуществлено полное восстановление всех повреждений, произошедших в клетке в процессе старения. Например, будут разобраны  молекулярные сшивки в липидных мембранах  и белках, произведена их "декарамелизация" (удаление неспецифически присоединившихся к ним молекул глюкозы), удалены  накопившиеся вредные продукты обмена, восстановлена правильная последовательность нуклеотидов в ядерной и митохондриальной ДНК, восстановлена структура хроматина, характерная для здорового состояния  клетки.

     Дополнительно к такой процедуре лечения  старения (молекулярной хирургии) можно  будет производить молекулярное протезирование – долговременный ввод в клетку автономно функционирующих  молекулярных роботов, которые будут  предотвращать молекулярные повреждения  или лечить их сразу после возникновения (например, инактивировать ускользнувшие  от естественных защитных систем свободные  радикалы).

     Также молекулярные робот могут участвовать (как наряду с генной инженерией, так и вместо нее) в перепроектировке генома клетки – в изменении генов  или добавлении новых для усовершенствования функций клетки. Причем в конечном счете может оказаться, что после такого усовершенствования старение замедлится настолько, что в его лечении уже не будет необходимости. Однако, значительная перепроектировка генома может привести к искусственной трансформации Homo sapiens в другой биологический вид, что может вызвать негативную общественную реакцию или оказаться нежелательным по иным причинам. В то время как описанное выше нанотехнологическое лечение старения не ведет к таким последствиям, и с этой стороны оно имеет преимущество перед генно-инженерными методами.

     Помимо  вышеописанных возможностей нанотехнология открывает еще один способ борьбы со старением. Если окажется, что по каким-либо причинам молекулярные роботы не смогут вылечить болезнь, связанную  со старением (это достаточно вероятно на начальных этапах становления  наногеронтологии), то тогда можно  будет прибегнуть к анабиозу –  обратимо заморозить человека для его  длительного хранения при ультранизкой температуре с целью его лечения  медицинскими методами еще более  отдаленного будущего.

     На  сегодняшний день основная проблема здесь состоит в том, что существующие технологии замораживания позволяют  осуществить полный цикл замораживания-размораживания только для биологических объектов небольших размеров (несколько миллиметров), так как их можно тщательно  подготовить к замораживанию (в  большинстве случаев такой подготовкой  является перфузия раствором криопротектора). В более больших объектах качественную подготовку провести не удается (главным  образом из-за неоднородности биологических  тканей, входящих в состав организма), что ведет к неравномерным  скоростям замерзания различных  участков тканей и органов, к возникновению  химических градиентов и механических напряжений. Результатом этого является образование многочисленных повреждений  на клеточном (разрыв стенок клеток) и на тканевом (микротрещины) уровнях. Что делает простое размораживание, без предварительного исправления повреждений, невозможным.

     Эти повреждения, а также последствия  частичного разрушения клеток во время  нахождения пациента в терминальном состоянии могут быть ликвидированы  посредством применения молекулярных роботов . Причем операции, производимые ими, будут примерно такими же как и для борьбы со старением. Помимо помощи в оживлении пациентов, замороженных сегодняшними методами, в будущем при использовании молекулярных роботов можно достичь и замораживания без повреждения организма за счет придания клетке свойств, делающих ее устойчивой к воздействию сверхнизких температур .

     Надежда на оживление будущими медицинскими технологиями привела к экспериментам  по замораживанию терминальных пациентов, проводимых рядом частных американских клиник (на сегодняшний день заморожено и хранится около ста человек [24]). Причем если до недавнего времени общественное отношение к такой практике было скорее ироничным, то после обоснования реальности оживления замороженных пациентов при помощи нанотехнологии это отношение стало меняться к серьезному. В этом смысле показательна статья в известном американском журнале "Тайм" посвященном проблеме достижения "вечной молодости" . В ней медицинский анабиоз (называемый в Америке крионика) и нанотехнология названы наиболее перспективными средствами продления жизни ближайшего будущего. Стоит заметить, что ведущие американские специалисты по молекулярной нанотехнологии имеют контракт на замораживание и участвуют в исследованиях по этой проблеме.

     Тут может возникнуть закономерный вопрос: будет ли лечение в геронтологической  клинике будущего доступно для любого человека? Для ответа на этот вопрос нужно рассмотреть прогнозы относительно немедицинских аспектов применения нанотехнологии. Предполагается, что  нанотехнологические устройства смогут полностью заменить существующие промышленные и сельскохозяйственные технологии, во много раз увеличив их производительность и снизив затраты [16]. Все операции будут сведены к перестройке  расположения атомов в исходных материалах, получаемых из воды, воздуха и песка. Причем поскольку молекулярные роботы, производящие эти операции, будут  использовать солнечную энергию  и изготовлять самих себя, затраты  на обеспечение всех людей пищей, одеждой, жильем, средствами передвижения и энергией (топливом) будут ничтожными. Среди всего прочего это будет  означать дешевизну медицинского оборудования и легкость организации его массового  производства. Это позволяет предположить, что и в целом стоимость  медицинского обслуживания будет невелика, и оно будет доступно практически  каждому человеку. Следует также  отметить, что применение нанотехнологии в космонавтике и планетной инженерии  позволит решить проблему перенаселения  Земли, которая часто приводится в качестве аргумента против исследований по проблеме продления жизни.

2.2 Реалии, возможности  и надежды геронтологии

 

     Задача  геронтологии – увеличение индивидуальной, а может быть и видовой продолжительности  жизни, улучшение качества жизни  – предупреждение старческой дряхлости, возрастной патологии. Пятнадцать лет  назад, по данным института геронтологии, 37,1% опрошенных экспертов из разных стран полагало, что темп старения человека с помощью препаратов –  геропротекторов, удастся замедлить  к концу XX века, а сейчас 21,7% полагают, что это удастся сделать к 2010 году.

Информация о работе Нанотехнологии в геронтологии