የዘመናዊ ሳይንሳዊ አዝማሚያዎች ትልቅ እና ሰፊ ጥረት ናቸው፣በዚህም በሺዎች የሚቆጠሩ በዓለም ዙሪያ የሚገኙ የላቦራቶሪዎች የየራሳቸውን ከፍተኛ ልዩ መስክ ከትልቅ ትልቅ እያጠኑ ነው። በዙሪያችን ስላለው አለም ግንዛቤን ለማሳደግ የሳይንስ ቅርስ እና የዘመናት የቴክኖሎጂ እድገቶች አመክንዮአዊ መገናኛ ነው።
ከሬቲና ነርቭ ኮምፒውቲንግ እስከ ስፔስ ፕላዝማ ፊዚክስ ድረስ እየጨመረ ለሚሄዱ ልዩ ዘርፎች ልዩ ትኩረት መሰጠት አለበት። የትኞቹ ሳይንሳዊ ቦታዎች አሉ እና የትኞቹ ናቸው በጣም ተዛማጅ የሆኑት?
ባዮሜዲካል ምህንድስና እና ባዮፊዚክስ
እንግዳ ሊመስል ይችላል ነገርግን በህክምና ላይ ያሉ አንዳንድ ችግሮች ሊፈቱ የሚችሉት በቴክኖሎጂ እገዛ ብቻ ነው። ባዮሜዲካል ኢንጂነሪንግ እንደ ፕሮቲን ምህንድስና፣ የመለኪያ ስርዓቶች እና ከፍተኛ ጥራት ያለው የአተሞች እና አጠቃላይ ፍጥረታት ኦፕቲካል ኢሜጂንግ ያሉ የተለያዩ አካባቢዎችን የሚሸፍን አዲስ የትምህርት ዘርፍ ነው። ይህ ፍላጎትአካላዊ እውቀትን ከህይወት ሳይንስ ጋር ማቀናጀት - በሰው ጤና ላይ እድገት።
አሁን ያሉ የምርምር ቦታዎች
እንደ፡ ያሉ የምርምር ቦታዎችን ያካትታል።
- Biophotonics - ፍሎረሰንት ያላቸውን ሴሎች እና ሕብረ ሕዋሳት የማየት ዘዴዎችን ማዳበር። የእይታ ዘዴዎች ባዮሎጂካል ሞለኪውሎችን ለማጥናት ያገለግላሉ።
- የካርዲዮቫስኩላር ኢሜጂንግ - የካርዲዮቫስኩላር በሽታን ለመለየት እና ለመለካት ዘዴዎችን ማዳበር።
- ውስብስብ ባዮሎጂካል ሥርዓቶች - ውስብስብ ባዮሎጂካል ሥርዓቶችን ለመረዳት አዳዲስ መሳሪያዎችን እና የሂሳብ ሞዴሎችን ማዘጋጀት።
- ማክሮ ሞለኪውላር ስብሰባ። የማክሮ ሞለኪውሎች ጥናት፣ የባለብዙ ክፍል ውስብስቦች እና ሞለኪውላር ማሽኖችን መገጣጠም ጨምሮ።
- Immunochemical diagnostics - እንደ "የላብራቶሪ ጥናቶች" ያሉ በሽታዎችን ለመለየት አዳዲስ ቴክኖሎጂዎችን መፍጠር።
- ወራሪ ያልሆነ ኦፕቲካል ኢሜጂንግ - የሕብረ ሕዋሳትን እና የአካል ክፍሎችን ለመገምገም እና ለመቆጣጠር የእውነተኛ ጊዜ የምርመራ ዘዴዎችን ማዳበር።
የቅርብ ጊዜ እድገቶች በጥቃቅን እና በአጉሊ መነጽር የሚታዩ የሕዋሶችን እና ህዋሳትን አለም ለማሰስ የተነደፉ በርካታ ባለከፍተኛ ጥራት ኦፕቲካል ኢሜጂንግ መሳሪያዎችን ማዘጋጀት ያካትታሉ።
የሴል ባዮሎጂ
ሌላው ጠቃሚ እና በየጊዜው በማደግ ላይ ያለ ሳይንሳዊ አካባቢ የሕዋስ ባዮሎጂ ነው። ሁሉም ሕያዋን ፍጥረታት ከመዋቅር እና ከተግባራዊ ክፍሎች የተሠሩ ናቸው. ስለዚህም ሴሉላርጉድለት በብዙ በሽታዎች ላይ ወሳኝ ሚና ይጫወታል, ከካንሰር ጀምሮ በተዛባ የሴል እድገት ምክንያት እስከ የነርቭ ህብረ ህዋሳት ሞት ምክንያት የሆኑ የነርቭ ዲጄኔሬቲቭ እክሎች. በርካታ ባዮሎጂካዊ ስርዓቶችን የሚሸፍኑ ስድስት ቁልፍ ቦታዎች አሉ፡
- አፖፕቶሲስ። በእያንዳንዱ ጤናማ ፍጡር ውስጥ ሴሎች የሚሞቱት በጥንቃቄ በተያዘው የመርሃ ግብር ሂደት አፖፕቶሲስ በመባል የሚታወቀው የሕዋስ ሞት ነው። ለኒውሮሳይንስ፣ ለኢሚውኖሎጂ፣ ለእርጅና እና ለእድገት መሰረታዊ የሆኑ ብዙ ባዮሎጂካል ሥርዓቶች እና እንደ ካንሰር፣ ራስን የመከላከል እና የተበላሹ በሽታዎች ያሉ በሽታዎች ናቸው።
- የህዋስ ዑደት - በህይወታችን በሙሉ የሚሰሩ ትንንሽ መዋቅሮች በጥንቃቄ በተቆጣጠረ መልኩ ማደግ እና መከፋፈላቸውን ቀጥለዋል። ይህንን ዑደት የሚቆጣጠሩት ሞለኪውላዊ እና ሴሉላር ክውነቶች መደበኛ የእድገት ደንብ ለሚስተጓጉልባቸው ለብዙ በሽታዎች ወሳኝ ናቸው።
- ግሊኮባዮሎጂ። ግላይካን ባዮሎጂያዊ ጠቃሚ የካርቦሃይድሬት ክፍል ነው። ግላይካን-ቢንዲንግ ፕሮቲኖች (ሌክቲኖች) ከተወሰኑ መዋቅራዊ ግላይካንስ ጋር ይጣመራሉ እና በሴል ለይቶ ማወቅ፣ መንቀሳቀስ እና ወደተወሰኑ ቲሹዎች መመለስ፣ ምልክት መስጠት፣ መለያየት፣ ሕዋስ ማጣበቅ፣ ማይክሮቢያል በሽታ አምጪ ተህዋሲያን እና የበሽታ መከላከያዎችን መለየት ወሳኝ ሚና ይጫወታሉ።
- Mitochondria። "የፓወር ሃውስ" ህንጻ ብሎኮች በመባል የሚታወቀው ሚቶኮንድሪያ ከስኳር በሽታ እስከ ፓርኪንሰን በሽታን በማስወገድ በሕይወት ለመቆየት መጠቀም ያለባቸውን ሃይል ሴሎች ያቀርባል።
- ተንቀሳቃሽነት - በአንጎል ውስጥ የሚመነጨው በአጉሊ መነጽር የሚታይ የነርቭ ሴል ሂደቶቹን ወደ የአከርካሪ ገመድ ስር የሚያደርስ ሞለኪውሎችን ከግዙፉ መጠን ጋር በማነፃፀር በሩቅ ማንቀሳቀስ አለበት። ሳይንቲስቶች ሴሎች እና ውስጣዊ ሞለኪውሎቻቸው እና ኦርጋኔሎች እንዴት እንደሚንቀሳቀሱ ለማጥናት የተለያዩ ዘዴዎችን እና አቀራረቦችን ይጠቀማሉ።
- የፕሮቲኖችን ማጓጓዝ። ፕሮቲኖች በኒውክሊየስ ውስጥ የተሠሩ ናቸው ከዚያም ሴሉላር ሚናቸውን ለመወጣት በትክክል መቀመጥ አለባቸው. ስለዚህ የፕሮቲን ትራንስፖርት በሁሉም ሴሉላር ሲስተም ውስጥ ማዕከላዊ ነው፡ ስራ ፈትነቱ ከሳይስቲክ ፋይብሮሲስ እስከ አልዛይመርስ በሽታ ካሉ በሽታዎች ጋር የተያያዘ ነው።
የህይወት ሴሉላር መሰረት
የህይወት ሴሉላር መሰረት በዘመናዊ የስነ-ህይወት ዘመን ግልጽ ሊመስል ይችላል ነገርግን በአስራ ዘጠነኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የመጀመሪያዎቹ ማይክሮስኮፖች እስኪፈጠሩ ድረስ ይህ መላምት ብቻ ሊሆን ይችላል። በራቁት ዓይን ከምናየው ማንኛውም የሰው ልጅ ሕዋስ መጠን በአምስት እጥፍ ያነሰ ነው። ስለዚህ፣ ሴሉላር ፓቶፊዚዮሎጂን ጨምሮ ስለ መዋቅራዊ አሃዶች ውስጣዊ አሠራር ባለን ግንዛቤ እድገት ከዚህ የሳይንስ መስክ ቴክኖሎጂዎች እድገት ጋር አብሮ ይሄዳል፣ ለምስል እና ለማጥናት ይገኛል።
የክሮሞሶም ባዮሎጂ
በአሁኑ ጊዜ በጂኖሚክስ ዘርፍ ካለው ደስታ ጋር፣ ጂኖች አጭር የዲኤንኤ ርዝመቶች እና ክሮሞሶም የሚባሉ ትላልቅ ውቅረቶች አካል መሆናቸውን መርሳት ቀላል ነው። የኋለኛው ደግሞ ሂስቶን በሚባሉ ፕሮቲኖች ዙሪያ ከተጠቀለሉ ክሮማቲን ውስብስብ የዲ ኤን ኤ ክሮች የተሠሩ ናቸው።አሁን ፍጥረታት እንዴት እንደሚዳብሩ፣ተግባራቸው እና ጤናማ ሆነው እንደሚቆዩ ለመወሰን እኩል ጠቃሚ ሚና እንደሚጫወቱ ይታወቃል።
Epigenetics፣ በጥሬው "ከጄኔቲክስ በላይ" በዲኤንኤ ደረጃ ሊፈጠሩ ከሚችሉት በላይ በጂኖም ውስጥ ያሉ የአካባቢ ለውጦችን የሚያጠና ሳይንስ ነው። እነዚህ የጂን እንቅስቃሴ መለዋወጥ በዙሪያቸው ባሉ ንጥረ ነገሮች ላይ ማሻሻያዎችን ለምሳሌ እንደ ሂስቶን ፕሮቲኖች ወይም የጂን አገላለፅን የሚቆጣጠሩ ግልባጭ አካላት ላይ ማሻሻያዎችን ያካትታሉ። ከዲኤንኤ ለውጦች በተለየ፣ የኤፒጄኔቲክ መዋዠቅ አብዛኛውን ጊዜ ትውልድ ልዩ ነው።
በሌላ አነጋገር የኤፒጄኔቲክ ለውጦች ከወላጅ ወደ ልጅ አይተላለፉም። ይህ በአንጻራዊነት አዲስ የምርምር መስመር ስለ መደበኛ እድገት እና በሽታ ያለንን ግንዛቤ ለውጦታል, እና አሁን በቀጣዮቹ የሕክምና ትውልዶች እድገት ላይ ተጽእኖ እያሳደረ ነው. ን ጨምሮ የተለያዩ አካባቢዎች እየተጠኑ ነው።
- ውፍረት። በጂኖም ውስጥ ያሉ ኤፒጄኔቲክ ለውጦች እንደ ስብ ክምችት ባሉ ውስብስብ የሰው ልጅ በሽታዎች ውስጥ ሚና እንደሚጫወቱ ተጠርጥረዋል። አዲስ ሳይንሳዊ አቅጣጫ የአካባቢ ሁኔታዎች እንዴት የበሽታውን እድገት ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ እየመረመረ ነው።
- የክሊኒካዊ ሙከራዎች እና የመድኃኒት ልማት። እንደ መደበኛው የኬሞቴራፒ ሕክምና ሁሉ ኤፒጄኔቲክ ካንሰር ሕክምናዎች በተለያዩ እጢዎች ላይ የሚኖራቸው ሚና እየተፈተሸ ሲሆን ይህም መደበኛውን የኬሞቴራፒ ሕክምና እንደሚታየው ካንሰርን እና መደበኛውን የሕንፃ ብሎኮችን ከመግደል ይልቅ መደበኛ ያልሆኑ ህዋሶችን ኢላማ ማድረግ እና "እንደገና ፕሮግራም" ማድረግ እንደሚችሉ በማሰብ ነው።
- የጤና እንክብካቤ። አመጋገብ እና በሁሉም የእድገት ደረጃዎች ውስጥ ለኬሚካሎች መጋለጥ የተወሰኑ ጂኖችን ሊያበሩ ወይም ሊያጠፉ የሚችሉ ኤፒጄኔቲክ ለውጦችን ያስከትላሉ። ሳይንቲስቶች እነዚህ ንጥረ ነገሮች በአጠቃላይ ህዝብ ላይ እንዴት አሉታዊ ተጽዕኖ እንደሚያሳድሩ እየመረመሩ ነው።
- የባህሪ ሳይንስ። ኤፒጄኔቲክ ለውጦች የአደንዛዥ ዕፅ እና የአልኮል ሱሰኝነትን ጨምሮ ከብዙ በሽታዎች ጋር የተቆራኙ ናቸው. የአካባቢ ሁኔታዎች ጂኖምን እንዴት እንደሚቀይሩ መረዳት የስነ ልቦና በሽታዎችን ለማከም አዳዲስ መንገዶች ላይ ብርሃን ሊፈጥር ይችላል።
ኳንተም ባዮሎጂ
የፊዚክስ ሊቃውንት ስለ እንደዚህ ዓይነት የኳንተም ውጤቶች ከመቶ ለሚበልጡ ዓመታት ያውቃሉ፣ ቅንጣቶች የስሜት ህዋሳቶቻችንን ሲቃወሙ፣ ከአንድ ቦታ ሲጠፉ እና በሌላ ቦታ ሲገለጡ፣ ወይም በአንድ ጊዜ ሁለት ቦታ ላይ ሲሆኑ። ነገር ግን እነዚህ ተፅዕኖዎች በድብቅ የላብራቶሪ ሙከራዎች የተያዙ አይደሉም። ሳይንቲስቶች የኳንተም መካኒኮች በባዮሎጂካል ሂደቶች ላይም ሊተገበሩ እንደሚችሉ እየጠረጠሩ ሲሄዱ።
ምናልባት ምርጡ ምሳሌ ፎቶሲንተሲስ ሲሆን እፅዋቶች (እና አንዳንድ ባክቴሪያዎች) ከፀሀይ ብርሀን የሚገኘውን ሃይል በመጠቀም የሚፈልጉትን ሞለኪውሎች የሚገነቡበት አስደናቂ ብቃት ያለው ስርዓት ነው። ይህ ሂደት በእውነቱ ትናንሽ የኃይል ፓኬጆች ሁሉንም ሊሆኑ የሚችሉ መንገዶችን በሚመረምሩበት እና ከዚያም በጣም ቀልጣፋ በሆነው ላይ በሚሰፍሩበት “የላቀ አቋም” ክስተት ላይ ሊተማመን ይችላል። በተጨማሪም የአቪያን ዳሰሳ፣ የዲኤንኤ ሚውቴሽን (በኳንተም ቱኒሊንግ) እና የማሽተት ስሜታችን በኳንተም ተፅእኖ ላይ የተመሰረተ ሊሆን ይችላል።
ምንም እንኳን ይህ በጣም ግምታዊ እና አከራካሪ ቦታ ቢሆንም፣ እነዚባለሙያዎች ከምርምር የተገኘው መረጃ ወደ አዲስ መድሃኒቶች እና ባዮሚሜቲክ ሲስተም የሚመራበትን ቀን እየጠበቁ ናቸው (ባዮሜትሪክስ ሌላው ባዮሎጂካል ስርዓቶች እና መዋቅሮች አዳዲስ ቁሳቁሶችን እና ማሽኖችን ለመፍጠር ጥቅም ላይ የሚውልበት የሳይንስ መስክ ነው)።
ማህበራዊ እና ባህሪ ሳይንሶች
ከሞለኪውላር እና ሴሉላር ደረጃ ባሻገር ባህሪ እና ማህበራዊ ሁኔታዎች በሽታን እና ጤናን እንዴት እንደሚነኩ መረዳት በሽታን ለመረዳት፣ ለማከም እና ለመከላከል ወሳኝ ነው። በእንደዚህ ዓይነት ሳይንሶች ውስጥ ምርምር ሰፊ ዘርፈ-ብዙ መስክ ነው, ሰፊ ዘርፎችን እና አካሄዶችን ይሸፍናል.
የፕሮፌሽናል ትንተና መርሃ ግብር ጽንሰ-ሀሳብ ባዮሜዲካል ፣ባህላዊ እና ማህበራዊ ሳይንሶችን አንድ ላይ በማሰባሰብ ውስብስብ እና አስቸኳይ የጤና ችግሮችን ለመፍታት በጋራ ይሰራል። ትኩረቱ የባህሪ ሂደቶችን፣ ባዮሳይኮሎጂካል እና ተግባራዊ መስኮችን በሚከተሉት ዘዴዎች የሚዳስሱ ሳይንሳዊ አካባቢዎችን ማዳበር ላይ ነው፡
- በሽታ ወይም የአካል ሁኔታ በባህሪ እና በማህበራዊ ተግባራት ላይ የሚያሳድረውን ተጽዕኖ ላይ ጥናት።
- ከበሽታው ጅማሬ እና አካሄድ ጋር የተቆራኙ የባህሪ ሁኔታዎችን መለየት እና መረዳት።
- የህክምና ውጤቶች ጥናት።
- የጤና ማስተዋወቅ እና በሽታን መከላከል ጥናት።
- በጤና ላይ ተቋማዊ እና ድርጅታዊ ተጽእኖዎች ትንተና።
ኤክሶሜትሮሎጂ
ኤክሞሜትሮሎጂስቶች ይወዳሉexo-oceanographers እና exogeologists ከምድር ውጪ ባሉ ፕላኔቶች ላይ የሚከሰቱትን ተፈጥሯዊ ሂደቶች ለማጥናት ፍላጎት አላቸው። አሁን የሥነ ፈለክ ተመራማሪዎች በአቅራቢያው ያሉትን ነገሮች ውስጣዊ አሠራር በቅርበት በመመልከት የከባቢ አየርን እና የአየር ሁኔታን መከታተል ችለዋል. ጁፒተር እና ሳተርን በሚያስደንቅ ሁኔታ ትልቅ አቅም ያላቸው ስርዓቶቻቸው ለጥናት ዋና እጩዎች ናቸው።
ለምሳሌ፣ የአቧራ አውሎ ነፋሶች በመደበኛነት በማርስ ላይ ይከሰታሉ። በዚህ ሳይንሳዊ እና ቴክኒካል አቅጣጫ የኤክሞሜትሮሎጂ ባለሙያዎች ከፀሀይ ስርአታችን ውጪ ያሉትን ፕላኔቶች እንኳን ያጠናሉ። እና፣ የሚገርመው፣ በመጨረሻ በከባቢ አየር ውስጥ ያሉ ኦርጋኒክ ፊርማዎችን ወይም ከፍ ያለ የካርቦን ዳይኦክሳይድ መጠንን በመለየት በኤክሶፕላኔት ላይ የውጫዊ ህይወት ምልክቶችን ሊያገኙ ይችላሉ - የኢንዱስትሪ ዘመን ስልጣኔ ምልክቶች ሊሆኑ ይችላሉ።
Nutrigenomics
Nutrigenomics፣ እንዲሁም የምግብ ጂኖሚክስ በመባል የሚታወቀው፣ ቅድሚያ የሚሰጠው የሳይንስ ዘርፍ ነው። ይህ በምግብ እና በዲኤንኤ ምላሽ መካከል ስላለው ውስብስብ መስተጋብር ጥናት ነው። በእርግጥም, ምግብ በሰው ጤና ላይ ከፍተኛ ተጽዕኖ ያሳድራል - እና በትክክል የሚጀምረው በሞለኪውል ደረጃ ነው. በዚህ መስክ ላይ የሚሰሩ ሳይንቲስቶች የጄኔቲክ ልዩነት ሚና፣ የአመጋገብ ምላሽ እና ንጥረ ነገሮች በአወቃቀራችን ላይ ተጽእኖ የሚያሳድሩባቸውን መንገዶች ለመረዳት እየጣሩ ነው።
Nutrigenomics በሁለቱም መንገድ ይሰራል - ጂኖቻችን በአመጋገብ ምርጫዎቻችን ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ እና በተቃራኒው። የዚህ የሳይንሳዊ እንቅስቃሴ መስክ ቁልፍ ግብ ግላዊ የተመጣጠነ ምግብን መፍጠር ነው - ምን ማነፃፀርየምንበላው በራሳችን ልዩ የዘረመል ህገ-መንግስቶች።
ኮግኒቲቭ ኢኮኖሚክስ
ኢኮኖሚክስ ብዙውን ጊዜ ስለ ጥልቅ እውቀት አይደለም፣ነገር ግን መስኩ ከተለምዷዊ የምርምር ዘርፎች ጋር ሲዋሃድ ይህ ሊለወጥ ይችላል። ከባህሪ ኢኮኖሚክስ (የአሰራር መንገዳችን ጥናት - እኛ የምንሰራው - በኢኮኖሚያዊ ውሳኔ አሰጣጥ አውድ) መምታታት የለበትም ፣ የግንዛቤ ኢኮኖሚክስ እኛ እንዴት እንደምናስብ ነው። ስለ አካባቢው ብሎግ የሚያደርገው ሊ ካልድዌል እንደሚከተለው ገልፆታል፡
"የእውቀት (ኮግኒቲቭ) ኢኮኖሚክስ (ወይም ፋይናንሺያል)… አንድ ሰው ያንን ምርጫ ሲመርጥ በአእምሮው ውስጥ የሚኖረውን ነገር ይመለከታል። የውሳኔ አሰጣጥ ውስጣዊ መዋቅር ምንድን ነው፣ መረጃ እንዴት ወደ ንቃተ ህሊና ውስጥ እንደሚገባ እና እንዴት እንደሚሰራ እና ከዚያም በመጨረሻ፣ እነዚህ ሁሉ ሂደቶች በባህሪያችን እንዴት ይገለጣሉ?"
በሌላ መልኩ የእውቀት (ኮግኒቲቭ) ኢኮኖሚክስ ፊዚክስ ሲሆን የባህርይ ኢኮኖሚክስ ምህንድስና ነው። ለዚህም, በዚህ መስክ ውስጥ የሚሰሩ ሳይንቲስቶች ትንታኔያቸውን በዝቅተኛ ደረጃ ይጀምራሉ እና የትልቅ ኢኮኖሚያዊ ባህሪን ሞዴል ለማዳበር የሰው ልጅ ውሳኔ አሰጣጥ መሰረታዊ ጥቃቅን ንድፎችን ይመሰርታሉ. ይህንን ለማድረግ እንዲረዳቸው የግንዛቤ ኢኮኖሚስቶች የዲሲፕሊን እና የስሌት ኢኮኖሚክስ ተዛማጅ መስኮችን እንዲሁም የሳይንስ እና የቴክኖሎጂ ምርምር ዋና መስመሮችን በምክንያታዊነት እና በውሳኔ ፅንሰ-ሀሳብ ይመለከታሉ።
