Xét nghiệm kháng thể cho chúng ta biết điều gì?

Bạn đã bị nhiễm COVID-19? Ngay cả khi bạn có các triệu chứng hạp với nó, bạn có thể không biết kiên cố nếu bạn không xét nghiệm tại thời điểm đó. Nhưng xét nghiệm kháng thể mới được duyệt y, có thể cho bạn biết nếu bạn bị nhiễm trùng. xác thực những gì các xét nghiệm này có thể cho chúng ta biết?

Trước khi đi vào nội dung chính của bài, chúng ta hãy tìm hiểu một vài khái niệm căn bản trước đã. trước tiên là:

Kháng thể là gì?

Kháng thể là các protein nhỏ lưu thông trong máu, là một phần trong hệ thống miễn nhiễm và có thể gọi là globulin miễn dịch. Kháng thể được sinh sản bởi các tế bào lympho B hay còn gọi là tế bào bạch huyết cầu. Các kháng thể gắn vào protein và các hóa chất khác nhau mà chúng nhận ra là có cỗi nguồn từ bên ngoài vào trong thân. Các protein bên ngoài và hóa chất mà kháng thể gắn lại được gọi là kháng nguyên.

Hay nói một cách đơn giản thì khi một tác nhân lây nhiễm (hoặc kháng nguyên) thâm nhập vào thân thể bạn, hệ thống miễn dịch của bạn sẽ phát hiện ra chúng. Sau đó, hệ thống miễn dịch tạo ra các kháng thể, một loại phân tử protein đặc biệt. Chúng tiêu diệt hoặc vô hiệu hóa kháng nguyên, chống lại nhiễm trùng. Vì thế, thân thể nào có khả năng hình thành kháng thể càng mạnh thì khả năng miễn nhiễm chống lại các bệnh nhiễm khuẩn càng cao.

Các loại kháng thể

Có nhiều loại kháng thể khác nhau. thân thể con người tạo ra năm loại khác nhau (hoặc dùng thuật ngữ kỹ thuật là kiểu hình) của kháng thể là: IgM, IgD, IgG, IgA và IgE. tỉ dụ như ‘Ig’ là viết tắt của ‘immunoglobin’ (loại protein có kháng thể). Mỗi loại kháng thể có đặc điểm và vai trò khác nhau trong cơ thể. Trong đó,

5 loại kháng thể có trong máu

• IgG : Là kháng thể phổ quát nhất trong máu, trong sữa non và các dịch mô. IgG xuyên qua nhau thai, bảo vệ con trong những tuần lễ đầu đời sau khi sinh khi hệ miễn dịch của trẻ chưa phát triển.
• IgA : Chiếm khoảng 15 – 20% trong máu, trong sữa non, nước mắt và nước bọt nước bọt. Khi IgA được được tiết ra ở đâu thì chúng chống lại các tác nhân gây bệnh tại đó.
• IgM : Là lớp miễn nhiễm đầu tiên được tổng hợp ở trẻ lọt lòng. Kết hợp với các kháng nguyên đa chiều như virus và hồng huyết cầu, giúp xoá sổ kháng nguyên xấu, bảo vệ thân.
• IgE : Chiếm tỷ lệ khá lớn và giữ vai trò trong phản ứng quá mẫn cấp cũng như trong cơ chế miễn dịch chống ký sinh trùng.
• IgD : Chiếm tỷ lệ ít ra chỉ 1% trên màng tế bào, dị hoá nhanh và rất dễ bị thuỷ phân bởi enzyme plasmin trong quá trình đông máu. bởi thế, IgD là kháng thể có ít chức năng nhất trong quá trình hoạt hoá kháng nguyên.

quờ các loại kháng thể này có hai vùng chung. Vùng không đổi, y hệt nhau trong các kháng thể cùng loại và vùng biến đổi. Vùng biến đổi khác nhau cho các kháng nguyên khác nhau. Các biến thể đặc biệt kết liên với các kháng nguyên cụ thể. liên kết cho phép các kháng thể diệt các kháng nguyên này hoặc đánh dấu chúng để phá hủy bởi các tế bào hệ thống miễn dịch khác.

miễn nhiễm với bệnh

miễn nhiễm đối với một bệnh cụ thể có liên tưởng đến kháng thể. Khi chúng ta đã phục hồi sau khi bị nhiễm trùng, các tế bào miễn dịch của chúng ta ‘nhớ’ kháng nguyên. Nếu chúng ta bị nhiễm cùng một loại kháng nguyên một lần nữa, hệ thống miễn nhiễm của chúng ta sẽ nhanh chóng tạo ra các kháng thể một lần nữa để loại bỏ nó. miễn dịch này là suốt đời đối với một số bệnh, nhưng mất dần cho những người khác.

Xét nghiệm kháng thể

Xét nghiệm kháng thể đôi khi được mô tả dưới dạng thí nghiệm miễn dịch – mặc dù, như chúng ta sẽ thảo luận, nó có thể phức tạp hơn một tẹo so với điều đó. Các xét nghiệm kháng thể, thỉnh thoảng được gọi là xét nghiệm huyết thanh học, thường kiểm tra sự hiện diện của kháng thể IgM hoặc IgG đối với một kháng nguyên nhất thiết.

Kháng thể IgM là loại kháng thể trước tiên được tạo ra để đáp ứng với nhiễm trùng, xuất hiện trong máu sau 5 đến 10 ngày. Sản lượng của chúng đạt đỉnh khoảng ba tuần sau khi bị nhiễm bệnh ban sơ và sau đó giảm dần. Chúng chỉ có thể được phát hiện bằng cách thí điểm trong 2 đến 4 tháng.

Kháng thể IgG là kháng thể phổ biến nhất được tạo ra để đáp ứng với nhiễm trùng, chiếm khoảng 75% kháng thể trong máu. Quá trình sinh sản của chúng mất nhiều thời gian hơn (10 đến 14 ngày) và đạt cực đại sau 4 đến 8 tuần) so với kháng thể IgM. Tuy nhiên, chúng vẫn tồn tại ở trong máu lâu hơn nhiều. Tùy thuộc vào kháng nguyên cụ thể, chúng có thể được phát hiện trong nhiều tháng hoặc thậm chí nhiều năm sau khi bị nhiễm bệnh. Chúng cũng là kháng thể chính được sinh sản nhanh chóng nếu chúng ta bị tái nhiễm bởi một kháng nguyên.

Bằng cách rà soát các kháng thể IgM và IgG, chúng ta đang cụ giải đáp câu hỏi, có phải bệnh nhân này đã bị nhiễm trùng đặc biệt trước đó không? Câu giải đáp cho câu hỏi này được xác định từ sự hiện diện hay vắng mặt của các kháng thể này.

Kết quả của xét nghiệm kháng thể

Nếu xét nghiệm kháng thể phát hiện cả kháng thể IgM và IgG trong mẫu bệnh nhân, có khả năng bệnh nhân không bị nhiễm trùng. Vì việc sinh sản kháng thể không bắt đầu trong vài ngày, chúng ta không thể nói kiên cố – chúng có thể ở thời đoạn đầu của nhiễm trùng. Cũng có khả năng họ bị nhiễm trùng nhưng không còn mức kháng thể phát hiện được nữa.

Nếu xét nghiệm kháng thể phát hiện kháng thể IgM trong mẫu bệnh nhân, nhưng không phải là kháng thể IgG, có khả năng bệnh nhân đang ở thời đoạn đầu của nhiễm trùng. Như chúng ta đã đề cập trước đây, việc sinh sản IgM bắt đầu sớm hơn IgG.

Nếu xét nghiệm kháng thể phát hiện cả kháng thể IgM và IgG trong mẫu bệnh nhân, có khả năng họ bị nhiễm trùng hoạt động. Ngoài ra, gần đây họ đã bị nhiễm trùng. Đã có đủ thời kì kể từ khi nhiễm trùng ban đầu của bệnh nhân để sinh sản cả hai loại kháng thể, nhưng nồng độ IgM vẫn chưa giảm.

Cuối cùng, nếu xét nghiệm kháng thể chỉ phát hiện kháng thể IgG trong mẫu bệnh nhân, có khả năng bệnh nhân đã bị nhiễm trùng và bình phục. Điều này cũng có tức là bệnh nhân miễn nhiễm với tái nhiễm bởi cùng một kháng nguyên.

Đôi điều …

Bạn có thể tự hỏi vì sao kháng thể không đảm bảo khả năng miễn nhiễm? Nếu bạn có kháng thể đối với một căn bệnh, bạn có thể có một số chừng độ miễn dịch với nó. Nhưng xét nghiệm kháng thể chẳng thể cho chúng ta biết hiệu quả của kháng thể của một bệnh nhân trong việc vô hiệu hóa kháng nguyên. Số lượng kháng thể được sinh sản cũng có thể quan yếu. Một số xét nghiệm kháng thể có thể xác định lượng kháng thể cụ thể trong máu là bao lăm, nhưng những xét nghiệm khác thì chẳng thể.

Khi nói đến SARS-CoV-2, chúng ta không biết khả năng miễn nhiễm có thể kéo dài bao lâu, ngay cả đối với những bệnh nhân có kháng thể. Các coronavirus nổi tiếng hơn tả như một bức tranh hỗn hợp. Một số, như SARS, đã tạo ra các kháng thể giúp con người miễn dịch trong một vài năm. miễn nhiễm với người khác, như coronavirus gây cảm lạnh thường nhật, chỉ có thể kéo dài một vài tháng. ngày nay, không có trường hợp nào được xác nhận tái nhiễm ở người với SARS-CoV-2, nên chúng ta chưa biết vững chắc khả năng miễn nhiễm kéo dài bao lâu.

Độ nhạy và độ đặc hiệu

Hãy bỏ qua miễn nhiễm sang một bên, vậy làm thế nào xét nghiệm kháng thể là chính xác? Bạn có thể đã nghe các thuật ngữ như ‘độ nhạy’ và ‘độ đặc hiệu’ hệ trọng đến xét nghiệm kháng thể đối với coronavirus. Những thuật ngữ này đo tần suất xét nghiệm kháng thể tạo ra kết quả xác thực. Một lý do chính khiến nó mất thời kì để xét nghiệm kháng thể xác thực trở thành khả dụng là do các vấn đề với các góc cạnh này.

Độ nhạy liên tưởng đến tần suất xét nghiệm xác định chính xác các kháng thể trong các mẫu có chứa kháng thể đối với một kháng nguyên cụ thể. Hãy mường tưởng chúng ta có mười bệnh nhân, quơ đều có kháng thể kháng nguyên. Một xét nghiệm với độ nhạy 100% sẽ xác định xác thực các kháng thể trong các mẫu từ quơ những bệnh nhân này.

Nếu xét nghiệm có độ nhạy 90%, điều đó có tức thị cứ mười bệnh nhân có kháng thể, xét nghiệm sẽ xác định không chính xác một bệnh nhân không có kháng thể. Đây là những gì được gọi là âm tính giả. Vì vậy, độ nhạy của xét nghiệm càng cao thì càng ít âm tính giả.

Độ đặc hiệu hệ trọng đến tần suất xét nghiệm xác thực cho kết quả âm tính đối với những bệnh nhân không có kháng thể với một kháng nguyên cụ thể. Hãy mường tượng mười bệnh nhân của chúng ta một lần nữa; lần này, không ai trong số họ có kháng thể kháng nguyên. Một xét nghiệm với độ đặc hiệu 100% sẽ cho kết quả âm tính xác thực cho hết thảy những bệnh nhân này.

Nếu xét nghiệm có độ đặc hiệu 90%, điều đó có tức là cứ mười bệnh nhân không có kháng thể, thì sẽ xác định không chuẩn xác một trong số họ có kháng thể. Đây là những gì được gọi là dương tính giả. Nó có thể có vấn đề hơn là âm tính giả, vị người này có thể nghĩ rằng họ đã bị nhiễm trùng khi họ không có. Độ nhạy của xét nghiệm càng cao, càng ít kết quả dương tính giả.

cố nhiên rõ ràng là chúng ta muốn cả độ nhạy và độ đặc hiệu càng gần 100% càng tốt. thể nghiệm Roche gần đây được thông qua ở Anh tuyên bố có độ nhạy 100% – nghĩa là, nó không tạo ra bất kỳ âm tính giả nào. Độ đặc hiệu của xét nghiệm là 99,8% – có nghĩa là cứ 500 người được xét nghiệm không có kháng thể thì chỉ có kết quả của một người sẽ trả về kết quả dương tính giả.

Xét nghiệm Roche là một trong hai xét nghiệm kháng thể đạt được sự ưng cho đến nay tại Vương quốc Anh và các xét nghiệm của các công ty khác đã được chuẩn y ở các quốc gia khác. Bạn có thể tự hỏi tại sao chúng ta cần hai bài rà soát khác nhau và liệu chúng có hoạt động khác nhau không? Nếu vậy, hãy soát lại phần tiếp theo của hành động nhân đôi xét nghiệm kháng thể này, xem xét cách thức các loại xét nghiệm kháng thể khác nhau hoạt động.

Bài viết đến đây là hết rồi. dòm sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Compound Interest , Thermofisher , Vimec và Báo tin cẩn .

Khoa học về thử nghiệm Covid-19

Khi các quốc gia tranh đấu để kiểm soát đại dịch Covid-19, các xét nghiệm sinh hóa có thể xác định virus Sars-CoV-2 tiềm ẩn đã trở nên loạt tin lớn. Tại Mỹ vào đầu tháng 5 đặt mục tiêu soát ba triệu người mỗi tuần , trong khi đó ở Anh đặt mục tiêu 100.000 bài kiểm tra hàng ngày vào cuối tháng 4 , một thách thức lớn đã đưa ra và đã có nhiều người khác thắc mắc về vấn đề này. Tuy nhiên, điều quan trọng là những gì các bài rà soát cho chúng ta biết và cách chúng ta dùng thông báo đó. Bài viết này là cái nhìn tổng quan ở thời khắc hiện tại của các phương pháp soát Covid-19. Bạn hãy theo dõi bài viết để hiểu rõ thêm nhé!

Tại sao chúng ta cần thí nghiệm?

Đối với một cá nhân chủ nghĩa, đó là cách tốt nhất để đáp câu hỏi mà có lẽ tuốt tuột chúng ta đã tự hỏi mình trong những tuần gần đây: tôi có Covid-19 không? Vì các triệu chứng can dự đến Sars-CoV-2 có thể được quy cho các bệnh khác.

Rộng hơn, xét nghiệm cung cấp thông tin quan yếu về sức khỏe cộng đồng có thể giúp các nhà nước đưa ra quyết định về cách họ sẽ ứng phó với đại dịch. Xét nghiệm cũng có thể giúp tìm ra những người đã bị nhiễm bệnh mà không có bất kỳ triệu chứng nào. Điều đó đến lượt có thể cho chúng ta biết có bao lăm người đích thực đã bị nhiễm bệnh và ai có thể được miễn nhiễm sau khi bị nhiễm bệnh.

Vậy làm thế nào để các bài kiểm tra làm việc?

Nhìn chung, có hai loại xét nghiệm : loại rà phát hiện virus có trong cơ thể bạn hay không và loại soát xem virus có lây nhiễm vào cơ thể bạn trước đó không.

Loại trước tiên là loại thường can dự đến việc lấy tăm bông cổ họng. Điều này sử dụng các kỹ thuật dựa trên phản ứng chuỗi polymerase (PCR) để phát hiện mã di truyền RNA Sars-CoV-2. trước nhất, chuỗi RNA của virus được phiên mã thành chuỗi đơn DNA bổ sung (cDNA) bởi một enzyme gọi là enzyme sao chép ngược, để enzyme DNA polymerase có thể thực hiện công việc của mình trong các bước tiếp theo.

Sau đó, các nhà khoa học giới thiệu các chuỗi DNA thăm dò được gọi là mồi cho mẫu, được thiết kế đặc biệt để tìm và liên kết chỉ với một số phần nhất quyết của chuỗi cDNA của virus. Khi các chuỗi DNA dò la đã kết liên với cDNA của virus, enzyme DNA polymerase được kích hoạt và điều này bắt đầu tạo ra các bản sao DNA kép của virus.

Một số chuỗi DNA thăm dò cũng mang thuốc nhuộm huỳnh quang, được phóng thích khi chúng liên kết với DNA virus. Khi xét nghiệm nhân lên DNA virus, nhiều phân tử thuốc nhuộm được phóng thích và huỳnh quang phát triển, cho thấy một mẫu dương tính. Các phiên bản khác của thể nghiệm. hoạt động bằng cách thêm một loại thuốc nhuộm chỉ phát huỳnh quang khi nó kết liên với DNA virus sợi đôi.

Nguồn: Courtesy of UK Research and Innovation/ CC BY 4.0 , xuất bản tại https://coronavirusexplained.ukri.org/en/article/vdt0006/

Ngoài ra còn có xét nghiệm kháng nguyên , có thể phát hiện protein của virus chứ không phải RNA của nó. Chúng sử dụng một slide được bao phủ trong các kháng thể đặc hiệu với virus. Nếu một mẫu chứa protein virus, chúng sẽ dính vào kháng thể. Một kháng thể huỳnh quang thứ hai sau đó được thêm vào, cũng được thiết kế để nhắm đích các protein virus và do đó sẽ bám vào bất kỳ thứ gì bị ràng buộc trong bước trước tiên. Cường độ huỳnh quang sau đó đưa ra thước đo nồng độ của virus trong mẫu.

Vậy làm thế nào tôi có thể thẩm tra nếu tôi có Covid-19 trước đây?

Điều này cốt liên quan đến việc phát hiện các kháng thể mà hệ thống miễn nhiễm của chúng ta tạo ra khi chúng tiếp xúc với virus – những chất này được tìm thấy trong máu hoặc huyết thanh của chúng ta. Một mẫu máu được lấy vào một ống hoặc màng nơi các mảnh virus đã bị mắc kẹt. Nếu mẫu máu chứa kháng thể Covid-19, chúng sẽ hợp với chúng giống như một chiếc chìa khóa trong ổ khóa.

Trong phương pháp Elisa (xét nghiệm miễn dịch thu nạp liên kết enzyme), một loại kháng thể thứ hai sau đó được thêm vào. Điều này nhận ra các kháng thể của bệnh nhân và dính vào chúng (nếu chúng dính vào các hạt virus ở bước trước). Kháng thể thứ hai này cũng được kết liên với một enzyme. Ở bước rút cuộc, thuốc nhuộm được thêm vào và nếu có enzyme (vì nó được kết liên với kháng thể bị dính với kháng thể của bệnh nhân bị dính virus), enzyme sẽ phá vỡ thuốc nhuộm và làm cho nó phát huỳnh quang. Cường độ màu sau đó được kết liên trực tiếp với nồng độ kháng thể Sars-CoV-2 trong mẫu bệnh nhân.

Nguồn: Courtesy of UK Research and Innovation/ CC BY 4.0 , xuất bản tại https://coronavirusexplained.ukri.org/en/article/vdt0006/

Những xét nghiệm này nhắm đích kháng thể immunoglobulin M (IgM) và immunoglobulin G (IgG). Phản ứng IgM xuất hiện khi chúng ta bị bệnh nặng nhất và IgG là phản ứng miễn dịch trưởng thành. Ví dụ, xét nghiệm miễn dịch Elecsys Anti-Sars-CoV-2 của Roche xác định các kháng thể Sars-CoV-2 có ái lực cao đặc biệt, đốn là IgG và một số IgM. Trong đó, Elecsys là một hệ thống phát quang điện, chỉ tạo ra ánh sáng khi có dòng điện.

Xem tiếp trang sau…

Pages: 1 2

Hóa học đằng sau nọc độc của côn trùng

Nếu bạn vô tình bị những loài sâu bọ có nọc độc cắn hay đốt thì những vết thương này trở nên đau nhức, đôi khi dẫn đến tử vong. Điều này thật là nguy hiểm đúng không? vì vậy để giúp cho các bạn có khái niệm cơ bản về các loại nọc độc này, bài viết bữa nay sẽ đề cập chính yếu về nọc độc của ong và kiến. Đây là hai loại sâu bọ chúng ta thường tiếp xúc mỗi ngày. ngoại giả bạn có thể tham khảo bài viết hóa học của những chất xua đuổi côn trùng tại đây để hiểu rõ hơn về cách các hóa chất dùng để xua đuổi côn trùng nhé!

Đôi nét

Theo wikipedia thì sâu bọ hay còn gọi là sâu bọ, là một lớp (sinh vật) thuộc về ngành động vật không xương sống, chúng có bộ xương ngoài làm bằng kitin, thân có ba phần (đầu, ngực và bụng), ba cặp chân, mắt kép và một cặp râu. sâu bọ là nhóm động vật đa dạng nhất hành tinh, gồm hơn một triệu loài đã được diễn đạt và gồm hơn một nửa số sinh vật sống. Số loài còn sinh tồn theo nghiên cứu từ 6 – 10 triệu loài, và đại diện cho 90% dạng sống của các loài động vật khác nhau trên Trái Đất.

sâu bọ có thể sống được ở hầu hết các môi trường sống, mặc dầu chỉ có số ít các loài sống ở biển và đại dương, nơi mà động vật giáp xác chiếm ưu thế hơn. Các loài này có đời sống khá phức tạp và được phân bổ ở nhiều môi trường sống khác nhau: Sa mạc, rừng, đồng cỏ, nước ngọt, ao hồ, suối, đất ngập nước hay thậm chí là biển.

côn trùng có lợi thế về hệ thống giác quan cực nhanh nhạy, chuẩn xác giúp chúng có thể di chuyển tốt và lẫn trốn kẻ thù. ngoại giả, chúng còn là loài mắn đẻ, mỗi lần con cái sản xuất chúng có thể sinh ra từ vài chục đến vài trăm trứng. Đó cũng chính là lý do loài này không ngừng tồn tại, tiến hóa, phát triển trong hàng triệu năm.

Nọc độc côn trùng

Nọc độc côn trùng rất phức tạp. thực sự phức tạp. Bạn có thể nghĩ rằng nó phải là một hợp chất tương đối đơn giản tạo nên cảm giác đớn đau của ong hoặc ong bầu, nhưng thực tế là một hổ lốn cực kỳ phức tạp của bít tất các loại hợp chất – protein, peptide, enzyme và các loại khác các phân tử nhỏ hơn – đi vào một lượng nhỏ nọc độc. Phạm vi của các hợp chất là quá lớn để chi tiết từng loại một – nhưng chúng ta có thể thẩm tra một số thành phần chính trong ong, ong bắp cày, ong vò vẽ và nọc độc của kiến.

Nọc độc ong

Chúng ta sẽ bắt đầu với nọc độc mà chúng ta biết nhiều nhất – đó là ong. Không giống như nhiều nọc độc sâu bọ khác, chúng ta có một ý tưởng tương đối tốt về tỷ lệ phần trăm của nọc độc của con ong trung bình. Khi ong đốt, nọc độc được trộn với nước, vì vậy thành phần thực thụ của chất mà nó tiêm vào bạn là khoảng 88% nước và 12% nọc độc. Từ thời khắc này trở đi, chúng ta sẽ xem xét tỷ lệ phần trăm của các hợp chất hoàn toàn trong nọc độc.

Nọc ong là hổ lốn của histamine, pheromone, enzyme, peptide, axit amin và các axit khác, với tổng cộng 63 thành phần. Các enzyme chính có mặt là phospholipase A, hyaluronidase và lecithinase; trong khi các peptide chính là mellitin, apamin và peptide 401. Nọc độc của ong là gây độc tế bào (tức là phá hủy tế bào) và có tác dụng trái ngược với việc ức chế hệ tâm thần, song song kích thích tim và tuyến thượng thận.

Thành phần độc hại chính của nọc ong là melittin, còn được gọi là apitoxin. Melittin là một peptide 26 axit amin bao gồm khoảng 50-55% trọng lương khô của nọc ong (dry venom) và là một hợp chất có thể phá vỡ màng tế bào, dẫn đến sự phá hủy các tế bào. Tuy nhiên, nó không được coi là thành phần có hại nhất của nọc ong; mà thuộc về một loại enzyme chiếm khoảng 10-12%, phospholipase A. Enzyme này phá hủy phospholipids, và cũng phá vỡ màng tế bào máu, dẫn đến phá hủy tế bào; Ngoài ra, không giống như phần lớn các phân tử lớn hơn trong nọc độc, nó gây ra sự phóng thích các chất gây đau. Một enzyme khác, hyaluronidase, hỗ trợ hoạt động của nọc độc bằng cách xúc tác sự phân hủy phức hợp protein-polysacarit trong mô, cho phép nọc độc thâm nhập sâu hơn vào da thịt.

Thêm vào đó là các phân tử nhỏ hơn cũng có thể đóng góp vào các hiệu ứng đau đớn. Một lượng nhỏ histamine được tìm thấy trong nọc ong, chiếm 0,9% nọc độc; histamine là một trong những hợp chất được cơ thể phóng thích trong quá trình phản ứng dị ứng, và có thể gây ngứa và viêm. Các protein trong nọc có thể gây ra phản ứng dị ứng, dẫn đến phóng thích nhiều histamine hơn và có thể bị sốc phản vệ. MCD peptide, một thành phần nhỏ khác của nọc độc, cũng có thể khiến các tế bào mast (dưỡng bào) trong thân phóng thích nhiều histamine, làm tình trạng viêm nặng hơn.

Thành phần chuẩn xác của nọc độc ong bầu và ong vò vẽ không được biết đến nhiều như ong, nhưng chúng ta vẫn có một ý tưởng đúng đắn về các thành phần chính là gì. Các peptide được tìm thấy trong nọc độc được gọi tuần tự là ‘wasp kinin’ và ‘hornet kinin’; Tuy nhiên, chúng không đặc trưng như các peptide trong nọc ong. Giống như nọc ong, chúng cũng chứa phospholipase A, enzyme hyaluronidase và histamine.

Tuy nhiên, có một số khác biệt trong thành phần hóa học. Cũng như sự thay đổi về tỷ lệ phần trăm của các thành phần khác nhau, chúng cũng chứa hợp chất acetylcholine, không thường thấy trong nọc ong. Acetylcholine thực sự là một chất dẫn truyền tâm thần cũng được sinh sản trong thân thể chúng ta, nhưng trong nọc độc của ong bầu và ong vò vẽ, nó giúp kích thích các thụ thể đau, làm tăng cảm giác đớn đau từ vết chích và nọc độc.

Bạn có thể đã được hướng dẫn trong các lớp học khoa học của mình rằng ong đốt có tính axit và có thể được trung hòa bằng kiềm, trong khi đó ong bầu có tính kiềm, và do đó có thể được trung hòa bằng axit. Đáng buồn thay, đây là một cái gì đó đơn giản hóa quá mức. Mặc dù đúng là nọc ong có một số thành phần axit, trong khi nọc độc ong có một số thành phần kiềm, nọc độc mau chóng thâm nhập vào mô sau khi bạn bị chích. Do đó, việc bôi tại chỗ một loại axit hoặc kiềm vào khu vực chích không có khả năng giúp giảm đau.

Ngoài ra, vì nọc độc là một hỗn tạp phức tạp của các thành phần, nhiều thành phần có tác dụng góp phần, không chắc rằng việc trung hòa một số lượng nhỏ các thành phần này sẽ làm giảm cơn đau. Tuy nhiên, những gì có thể có một số tác dụng là kem chống histamine, có thể giúp ngăn ngừa viêm thêm.

Nọc ong gần đây đã tìm thấy một sử dụng trong một hình thức trị liệu bổ sung. Trong liệu pháp nọc ong, ong có thể được gây ra để đốt khu vực bị ảnh hưởng, hoặc nọc độc có thể được ứng dụng bằng cách tiêm bắp. Nọc độc kích thích giải phóng cortisol, và do đó có hiệu quả trong điều trị các rối loạn thấp khớp như bệnh đa xơ cứng, viêm khớp dạng thấp và bệnh gút. Mellitin được cho là tác nhân chính hoạt động. Liệu pháp nọc ong là một khía cạnh của apitheracco – dùng các sản phẩm từ ong để chữa bệnh.

Mellitin cũng đang được điều tra như một tác nhân chống ung thư. Bằng cách sửa đổi phân tử mellitin để ngăn chặn phản ứng dị ứng và gắn kháng thể đặc hiệu ung thư (sự phối hợp giữa độc tố và kháng thể này được gọi là immunotoxin), các nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tạo ra một ‘viên đạn ma thuật’ – được gọi là vì nó chỉ tiêu diệt các tế bào ung thư (không giống như các tác nhân hóa trị thông thường, phá hủy bít tất các loại tế bào, gây ra tác dụng phụ khó chịu như mửa và rụng tóc).

Nọc độc kiến

cố nhiên, trong khi có sự khác biệt về nọc độc giữa các loài ong, ong bắp cày và ong vò vẽ khác nhau, thì ở loài kiến ​​này lại không dị biệt mấy. Nọc độc của một số loài kiến ​​chứa rất ít protein và hàm lượng peptide, và được cấu tạo đẵn là các hợp chất nhỏ hơn. Một thí dụ là kiến ​​lửa. Nọc độc của kiến ​​lửa chỉ bao gồm khoảng 0,1% trọng lương khô của nọc ong, với đa số thay vào đó bao gồm một lớp các hợp chất gọi là alkaloids; các alkaloid này gây độc cho tế bào và dẫn đến cảm giác nóng rát. Mặc dù hàm lượng protein thấp hơn nhiều so với ong, ong bắp cày và ong vẽ, nhưng nó cũng có thể gây ra phản ứng dị ứng và sốc phản vệ.

Những con kiến ​​khác không chích, nhưng thay vào đó có thể phun nọc độc của chúng; Trong số nhiều thành phần chính của nọc độc là axit formic. Điều này dẫn chúng ta đến một phản ứng hóa học . Tuy nhiên, nọc độc của loài kiến ​​lửa cho cảm giác không dễ chịu tí nào, đặc biệt xảy ra giữa chúng trong trận đấu với một loài kiến ​​khác, hay còn được gọi là “con kiến ​​điên cuồng”.

Cả hai loài kiến ​​đang chống chọi đều sử dụng nọc độc của chúng trong cuộc xung đột, nhưng loài kiến ​​điên cuồng dùng hóa học để đạt được lợi thế rõ ràng. Chúng chống lại độc tính của nọc độc kiến vàng bằng cách tự giải độc nó, dựa trên axit formic. Các nhà nghiên cứu vẫn chưa hoàn toàn hiểu chính xác cách thức giải độc xảy ra, nhưng cho thấy nó có thể là kết quả của axit formic trung hòa các enzyme hỗ trợ hiệu lực của nọc độc kiến lửa. Thậm chí hích hơn, quá trình giải độc này tạo thành một chất lỏng ion ở nhiệt độ môi trường , một hiện tượng mà trước đây không được quan sát thấy trong tự nhiên.

Hợp chất được tìm thấy trong nọc độc kiến vàng có tên solenopsin . Đây là chất có vai trò quan yếu trong thành phần lớp biểu bì. Bằng cách giữ độ ẩm cho da, nó sẽ hỗ trợ chức năng rào cản của da và giúp bảo vệ những tế bào khỏe mạnh.

Chất solenopsin có cấu trúc gần giống với chất ceramides được sử dụng trong các sản phẩm dưỡng da. Tuy nhiên, chất này có thể gây ra tác dụng phụ bởi thỉnh thoảng nó biến đổi thành một phân tử sphingosine-1 (S1P) dễ gây viêm. thành ra các nhà khoa học đã phát triển 2 chất tương tự solenopsin, nhưng không bị biến đổi thành S1P.

Các nhà nghiên cứu đã phát triển chất solenopsin thành một thành phần của kem dưỡng da có tác dụng điều trị vẩy nến. Qua nghiên cứu họ thấy rằng hợp chất solenopsin sẽ góp phần hồi phục đầy đủ các chức năng của da, từ đó làm dịu da và ngăn ngừa những triệu chứng của bệnh vẩy nến

Bài viết đến đây là hết rồi. ngóng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Wikipedia , Dietcontrung , Sciencedirect , CHM , Donald R. Hoffman , C&EN Brainkart và Compound Interest .

Nobel y học 2020: Sự phát hiện ra virus viêm gan C

Giải Nobel Y học năm nay được trao cho 3 nhà khoa học có đóng góp quyết định trong cuộc chiến chống lại bệnh viêm gan lây truyền qua đường máu, một vấn đề sức khỏe toàn cầu gây xơ gan và ung thư gan ở người dân trên thế giới.

Harvey J. Alter, Michael Houghton và Charles M. Rice đã có những khám phá tinh tế dẫn đến việc xác định một loại virus mới, virus viêm gan C. Trước công trình nghiên cứu của họ, việc phát hiện ra virus Viêm gan A và B đã là những bước tiến quan yếu, nhưng phần nhiều các trường hợp viêm gan truyền nhiễm qua đường máu vẫn không giảng giải được. Việc phát hiện ra vi rút viêm gan C đã tiết lậu duyên cớ của những trường hợp viêm gan kinh niên còn lại và có thể làm các xét nghiệm máu và các loại thuốc mới đã cứu sống hàng triệu người.

3 nhà khoa học đạt giải

Harvey J. Alter sinh năm 1935 tại New York. Ông nhận bằng y học tại Trường Y Đại học Rochester, và được đào tạo về nội khoa tại Bệnh viện Strong Memorial và Bệnh viện Đại học Seattle. Năm 1961, ông gia nhập Viện Y tế nhà nước (NIH) với nhân cách là một cộng sự lâm sàng. Ông đã dành vài năm tại Đại học Georgetown trước khi trở lại NIH vào năm 1969 để dự Khoa Y tế Truyền máu của trọng điểm Lâm sàng với nhân cách là điều tra viên cao cấp.

Michael Houghton sinh ra tại Vương quốc Anh. Ông nhận bằng Tiến sĩ năm 1977 tại King’s College London. Ông nhập GD Searle & Company trước khi chuyển đến Chiron Corporation, Emeryville, California vào năm 1982. Ông chuyển đến Đại học Alberta vào năm 2010 và hiện là chủ toạ Nghiên cứu Xuất sắc của Canada về virus học và Lý Gia Thành, Giáo sư về virus học tại Đại học Alberta, nơi ông cũng là Giám đốc của Viện Virus học ứng dụng Lý Gia Thành.

Charles M. Rice sinh năm 1952 tại Sacramento. Ông nhận bằng tấn sĩ năm 1981 tại Học viện Công nghệ California, nơi ông cũng được đào tạo như một nghiên cứu sinh sau tấn sĩ trong thời đoạn 1981-1985. Ông thành lập nhóm nghiên cứu của mình tại Trường Y Đại học Washington, St Louis vào năm 1986 và trở nên Giáo sư chính thức vào năm 1995. Từ năm 2001, ông là Giáo sư tại Đại học Rockefeller, New York. Trong thời kì 2001-2018, ông là Giám đốc Khoa học và Điều hành, trọng điểm Nghiên cứu Viêm gan C tại Đại học Rockefeller, nơi ông vẫn hoạt động.

Tóm tắt các khám phá được trao giải Nobel năm nay. Nguồn: Nobelprize

Viêm gan – mối đe dọa toàn cầu đối với sức khỏe con người

Viêm gan hay còn gọi là hepatitis, là sự phối hợp của các từ Hy Lạp có tức thị gan và viêm, đẵn là do nhiễm virus, dù rằng lạm dụng rượu, chất độc từ môi trường và bệnh tự miễn cũng là những nguyên nhân quan trọng. Vào những năm 1940, rõ ràng là có hai loại viêm gan truyền nhiễm chính. Loại thứ nhất, được đặt tên là viêm gan A, lây truyền qua nguồn nước hoặc thức ăn bị ô nhiễm và thường ít ảnh hưởng lâu dài đến bệnh nhân.

Loại thứ hai (viêm gan B và viêm gan C) được truyền qua máu và chất lỏng thân thể và là mối đe dọa nghiêm trọng hơn nhiều vì nó có thể dẫn đến tình trạng mạn tính, với sự phát triển của xơ gan và ung thư gan. Đây là dạng viêm gan ngầm ngấm, do những người khỏe mạnh có thể bị nhiễm bệnh lặng thầm trong nhiều năm trước khi nảy sinh các biến chứng nghiêm trọng. Viêm gan lây nhiễm qua đường máu có liên quan đến tỷ lệ mắc bệnh và tử vong đáng kể, và gây ra hơn một triệu ca tử vong mỗi năm trên toàn thế giới, do đó làm cho nó trở thành mối quan tâm sức khỏe toàn cầu trên quy mô tương đương với nhiễm HIV và bệnh lao.

Một tác nhân lây nhiễm không xác định

Chìa khóa để can thiệp thành công các bệnh lây là xác định được tác nhân gây bệnh. Vào những năm 1960, Baruch Blumberg đã xác định rằng một dạng viêm gan lây truyền qua đường máu là do một loại vi rút được gọi là vi rút viêm gan B gây ra, và khám phá này đã dẫn đến sự phát triển của các xét nghiệm chẩn đoán và vắc xin hiệu quả. Blumberg đã được trao giải Nobel Sinh lý học hoặc Y học năm 1976 cho khám phá này.

Vào thời khắc đó, Harvey J. Alter tại Viện Y tế nhà nước Hoa Kỳ đang nghiên cứu về sự xuất hiện của bệnh viêm gan ở những bệnh nhân được truyền máu. dù rằng các xét nghiệm máu tìm vi rút viêm gan B mới được phát hiện đã làm giảm số trường hợp mắc bệnh viêm gan do truyền máu, nhưng Alter và các đồng nghiệp đã chứng minh một cách đáng lo ngại rằng một số lượng lớn các trường hợp vẫn còn. Các xét nghiệm về nhiễm vi-rút Viêm gan A cũng được phát triển vào khoảng thời kì này, và rõ ràng là Viêm gan A không phải là nguyên cớ của những trường hợp không rõ căn do này.

Một nguồn đáng lo ngại là một số lượng đáng kể những người được truyền máu, đã phát triển bệnh viêm gan mạn tính do một tác nhân lây nhiễm không xác định. Alter và các đồng nghiệp của ông đã chỉ ra rằng máu từ những bệnh nhân viêm gan này có thể truyền bệnh cho tinh tinh, vật chủ mẫn cảm duy nhất ngoài con người. Các nghiên cứu sau đó cũng chứng minh rằng tác nhân lây chưa được biết đến có các đặc điểm của virus. Theo cách này, các cuộc điều tra có phương pháp của Alter đã xác định được một dạng viêm gan vi rút kinh niên mới, khác biệt. Căn bệnh bí hiểm được gọi là viêm gan “non-A, non-B” (“không phải A, không phải B”).

Xác định vi rút viêm gan C

Việc xác định loại virus mới hiện là một ưu tiên hàng đầu. sờ soạng các kỹ thuật truyền thống để săn virus đều được đưa vào dùng nhưng bất chấp điều này, virus đã lẩn tránh sự cô lập trong hơn một thập kỷ. Michael Houghton, làm việc cho hãng dược phẩm Chiron, đã gánh vác công việc gian khổ cần thiết để phân lập lớp lang di truyền của virus.

Houghton và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra một bộ sưu tập các đoạn DNA từ các axit nucleic có trong máu của một con tinh tinh bị nhiễm bệnh. phần lớn những đoạn này đến từ bộ gen của chính tinh tinh, nhưng các nhà nghiên cứu dự đoán rằng một số có thể có nguồn cội từ loại virus chưa được biết đến. Với giả thiết rằng các kháng thể chống lại virus sẽ có trong máu được lấy từ bệnh nhân viêm gan, các nhà điều tra đã dùng huyết thanh của bệnh nhân để xác định các đoạn DNA virus được nhân văn mã hóa protein virus.

Sau khi cỡ toàn diện, một khuẩn lạc dượng tính (positive clone) đã được tìm thấy. Các nghiên cứu sâu hơn cho thấy khuẩn lạc này có nguồn gốc từ một loại virus RNA mới thuộc Họ Flavivirus và nó được đặt tên là virus Viêm gan C. Sự hiện diện của các kháng thể ở bệnh nhân viêm gan mạn tính hệ trọng mạnh mẽ đến virus này là tác nhân bị thiếu.

Việc phát hiện ra virus viêm gan C có ý nghĩa quyết định; nhưng một phần cơ bản của câu đố đã bị thiếu: liệu virus có thể gây ra bệnh viêm gan? Để giải đáp câu hỏi này, các nhà khoa học đã phải điều tra xem liệu virus nhân bản có thể nhân bản và gây bệnh hay không. Charles M. Rice, một nhà nghiên cứu tại Đại học Washington ở St. Louis, cùng với các nhóm khác làm việc với virus RNA, đã ghi nhận một vùng chưa được xác định trước đây ở cuối bộ gen virus viêm gan C mà họ nghi ngờ có thể quan yếu đối với sự nhân lên của virus.

Rice cũng quan sát các biến thể di truyền trong các mẫu vi rút cô lập và đưa ra giả thuyết rằng một số trong số chúng có thể cản trở sự nhân lên của vi rút. duyệt y kỹ thuật di truyền, Rice đã tạo ra một biến thể RNA của virus viêm gan C bao gồm vùng mới được xác định của bộ gen virus và không có các biến thể di truyền bất hoạt. Khi RNA này được tiêm vào gan của tinh tinh, virus đã được phát hiện trong máu và những đổi thay bệnh lý giống như những gì đã thấy ở người mắc bệnh kinh niên. Đây là chứng cớ chung cục cho thấy chỉ riêng vi rút viêm gan C có thể gây ra các trường hợp viêm gan qua trung gian truyền máu không giải thích được.

Tầm quan yếu của khám phá

Việc phát hiện ra virus Viêm gan C của những người đoạt giải Nobel, là một thành quả mang tính bước ngoặt trong cuộc chiến chống lại các bệnh do virus đang diễn ra. Nhờ khám phá của họ, các xét nghiệm máu có độ nhạy cao đối với virus hiện đã có sẵn và những xét nghiệm này về cơ bản đã loại bỏ bệnh viêm gan sau truyền máu ở nhiều nơi trên thế giới, cải thiện đáng kể sức khỏe toàn cầu. Khám phá của họ cũng cho phép sự phát triển chóng vánh của các loại thuốc kháng vi-rút nhắm vào bệnh viêm gan C.

Lần trước nhất trong lịch sử, căn bệnh này hiện có thể được chữa khỏi, làm dấy lên hy vọng loại bỏ vi-rút viêm gan C khỏi dân số thế giới. Để đạt được đích này, cần có những cụ quốc tế tạo điều kiện tiện lợi cho việc xét nghiệm máu và sản xuất thuốc kháng vi-rút trên toàn cầu.

Theo Nobelprize .

Nobel hóa học 2020: Công cụ để viết lại mã sự sống

Emmanuelle Charpentier và Jennifer Doudna được trao giải Nobel Hóa học 2020 vì đã khám phá ra một trong những công cụ sắc bén nhất của công nghệ gen: CRISPR/Cas9 genetic scissors hay gọi một cách đơn giản là chiếc kéo di truyền CRISPR / Cas9. Các nhà nghiên cứu có thể sử dụng những thứ này để thay đổi DNA của động vật, thực vật và vi sinh vật với độ chuẩn xác cực cao. Công nghệ này đã cách mạng hóa khoa học sự sống phân tử, mang lại cơ hội mới cho việc nhân giống cây trồng, góp phần vào các liệu pháp điều trị ung thư sáng tạo và có thể biến mơ ước chữa khỏi các bệnh di truyền thành hiện thực.

2 nhà khoa học đạt giải

Emmanuelle Charpentier, sinh năm 1968 tại Juvisy-sur-Orge, Pháp. Lấy bằng tấn sĩ 1995 từ Viện Pasteur, Paris, Pháp. Giám đốc Đơn vị Max Planck về Khoa học Tác nhân gây bệnh, Berlin, Đức.

Jennifer A. Doudna, sinh năm 1964 tại Washington, DC, Hoa Kỳ. Lấy bằng tấn sĩ 1989 từ Trường Y Harvard, Boston, Hoa Kỳ. Giáo sư tại Đại học California, Berkeley, Hoa Kỳ và nghiên cứu viên tại Viện y học Howard Hughes.

Chiếc kéo di truyền CRISPR / Cas9

Hệ thống CRISPR-Cas9 bao gồm hai phân tử thực hiện chỉnh sửa trong DNA.

1) Cas9 – Một loại enzyme có chức năng như một cặp ‘kéo phân tử’. Nó có khả năng cắt hai sợi (sense và anti-sense) của DNA tại một vị trí cụ thể trong bộ gen.

2) RNA hướng dẫn ( gRNA ) – Một đoạn ngắn (20 base hoặc hơn) của lớp lang RNA được thiết kế trước nằm trong một khung RNA dài hơn. gRNA chỉ dẫn Cas9 đến phần dự định ​​của bộ gen, bảo đảm cắt đúng vị trí. gRNA có các base bổ sung cho lớp lang đích trong DNA giống như một đoạn lego rất cụ thể. Điều này trên lý thuyết bảo đảm rằng gRNA chỉ liên kết với trình tự mong muốn và không nằm ở đâu đó ngoài mục tiêu.

Enzyme cắt kéo (scissor enzyme) Cas9 được dẫn đến vị trí mong muốn và cắt ngang qua cả hai sợi DNA. Một khi điều này xảy ra, cơ chế tế bào hiểu rằng DNA bị hỏng hóc nên bắt đầu cơ chế tôn tạo. Tại thời điểm này, có thể sử dụng cơ hội này để giới thiệu những đổi thay đối với gen thiết kế của chúng.

Đôi nét về khám phá

Một trong những điểm hấp dẫn của khoa học là nó chẳng thể đoán trước – bạn không bao giờ có thể biết trước một ý tưởng hoặc một câu hỏi có thể dẫn đến đâu. thỉnh thoảng trí óc tò mò sẽ gặp ngõ cụt, thỉnh thoảng nó sẽ gặp phải một mê cung đầy hắc búa mà phải mất hàng năm trời mới định hướng được.

Cũng giống như các nhà nghiên cứu cần sửa đổi các gen trong tế bào nếu họ muốn tìm hiểu về hoạt động bên trong của sự sống. Điều này từng là công việc tốn nhiều thời kì, khó khăn và thỉnh thoảng là không thể. Trong nhiều năm, cách độc nhất để nghiên cứu đó là thực hiện một thay đổi nhỏ (đột biến) đối với gen và xem nó có ảnh hưởng gì đến bộ gen hoặc thậm chí vớ sinh vật. Ví dụ, một sự thay đổi nhỏ trong gen Dystrophin, tùy thuộc vào vị trí và cách thức đột biến có thể dẫn đến một dạng bệnh Loạn dưỡng nhẹ được gọi là Chứng loạn dưỡng cơ Becker (BMD) hoặc một phiên bản gây tử vong được gọi là Chứng loạn dưỡng cơ Duchenne (DMD).

Trong một thời kì dài, cách độc nhất mà các nhà sinh vật học phân tử có thể nghiên cứu điều này là dùng hóa chất hoặc bức xạ để gây ra những đột biến này, nhưng một nhược điểm lớn là không có cách nào để kiểm soát mục tiêu của những sự kiện đột biến này. Có những phương pháp nhắm đích gen cụ thể nhưng không đáng tin cẩn, rất tốn thời kì và cực kỳ tốn kém. Bằng cách sử dụng kéo di truyền CRISPR / Cas9, giờ đây có thể đổi thay mã sự sống trong vài tuần, vì vậy đây là phương pháp nhanh nhất và rẻ hơn.

bình thường trong khoa học, việc phát hiện ra những chiếc kéo di truyền này thật bất ngờ. Trong quá trình nghiên cứu của Emmanuelle Charpentier về vi khuẩn Streptococcus pyogenes , một trong những vi khuẩn gây hại nhiều nhất cho loài người, bà đã phát hiện ra một phân tử chưa từng được biết đến trước đây, tracrRNA . Nghiên cứu của bà cho thấy tracrRNA là một phần của hệ thống miễn nhiễm cổ đại của vi khuẩn, CRISPR / Cas , có chức năng giải trừ virus bằng cách phân cắt DNA của chúng.

Charpentier công bố khám phá của mình vào năm 2011. Cùng năm, bà bắt đầu hiệp tác với Jennifer Doudna, một nhà hóa sinh giàu kinh nghiệm với kiến ​​thức rộng lớn về RNA. Cùng nhau, họ đã thành công trong việc tái tạo chiếc kéo di truyền của vi khuẩn trong một ống nghiệm và đơn giản hóa các thành phần phân tử của chiếc kéo để chúng dễ dùng hơn.

Trong một thể nghiệm tạo kỷ nguyên, sau đó họ lập trình lại chiếc kéo di truyền. Ở dạng tự nhiên, chiếc kéo nhận ra DNA từ virus, nhưng Charpentier và Doudna đã chứng minh rằng chúng có thể được kiểm soát để có thể cắt bất kỳ phân tử DNA nào tại một vị trí xác định trước. Khi DNA bị cắt thì rất dễ dàng để viết lại mã sự sống.

Một phương tiện thay đổi khoa học sự sống

Ngay sau khi Emmanuelle Charpentier và Jennifer Doudna công bố phát hiện của họ về chiếc kéo di truyền CRISPR / Cas9 vào năm 2012, một số nhóm nghiên cứu đã chứng minh rằng công cụ này có thể được sử dụng để sửa đổi bộ gen trong tế bào của cả chuột và người, dẫn đến sự phát triển bùng nổ. Trước đây, việc thay đổi các gen trong tế bào, thực vật hoặc sinh vật rất tốn thời kì và đôi khi là không thể. Bằng cách dùng kéo di truyền, về nguyên tắc, các nhà nghiên cứu có thể tạo ra những vết cắt ở bất kỳ bộ gen nào họ muốn. Sau đó, có thể dễ dàng dùng hệ thống thiên nhiên của tế bào để tu chỉnh DNA để chúng viết lại mã sự sống.

Vì dụng cụ gen này rất dễ sử dụng nên giờ nó đã được phổ quát rộng rãi trong nghiên cứu căn bản. Nó được dùng để thay đổi DNA của tế bào và động vật thí nghiệm nhằm mục đích tìm hiểu cách thức hoạt động của các gen khác nhau và tương tác, chẳng hạn như trong quá trình bệnh.

Kéo di truyền cũng đã trở thành một phương tiện tiêu chuẩn trong nhân giống cây trồng. Các phương pháp trước đây được sử dụng bởi các nhà nghiên cứu để sửa đổi bộ gen thực vật thường đề nghị bổ sung các gen kháng kháng sinh. Khi cây trồng được trồng, có nguy cơ kháng thuốc kháng sinh này lan rộng ra xung quanh vi sinh vật. Nhờ có kéo di truyền, các nhà nghiên cứu không còn cần dùng các phương pháp cũ hơn này vì giờ đây họ có thể thực hành những đổi thay rất chính xác đối với bộ gen.

Trong số những thứ đó, họ đã chỉnh sửa gen làm cho lúa tiếp thụ kim khí nặng từ đất, dẫn đến các giống lúa cải tiến có mức cadmium và asen thấp hơn. Các nhà nghiên cứu cũng đã phát triển các loại cây trồng có khả năng chịu hạn tốt hơn trong khí hậu ấm hơn và chống lại sâu bọ và động vật gây hại mà nếu không sẽ phải xử lý sử dụng thuốc trừ sâu.

Hy vọng chữa khỏi bệnh di truyền

Trong y khoa, kéo di truyền đang góp phần vào các liệu pháp miễn dịch mới cho bệnh ung thư và các thí điểm đang đang thực hiện để biến ước mơ thành hiện thực – chữa các bệnh di truyền. Các nhà nghiên cứu đã thực hành

thử nghiệm lâm sàng để điều tra xem liệu họ có thể sử dụng CRISPR / Cas9 để điều trị các bệnh về máu như bệnh thiếu máu hồng cầu lưỡi liềm và bệnh beta thalassemia, cũng như các bệnh mắt di truyền.

Họ cũng đang phát triển các phương pháp sửa sang gen trong các cơ quan lớn, chả hạn như não và cơ. Các thể nghiệm trên động vật đã chỉ ra rằng các loại vi rút được thiết kế đặc biệt có thể chuyển gen kéo đến tế bào mong muốn, điều trị mô hình của các bệnh di truyền tàn phá như chứng loạn dưỡng cơ, cột sống teo cơ và bệnh Huntington. Tuy nhiên, công nghệ này cần được cải tiến thêm trước khi nó có thể được thể nghiệm trên người.

Sức mạnh của kéo di truyền đòi hỏi sự điều chỉnh

Bên cạnh bít tất những lợi. của chúng, kéo di truyền cũng có thể bị lạm dụng. Ví dụ, phương tiện này có thể được sử dụng để tạo ra các phôi biến đổi gen. Tuy nhiên, trong nhiều năm đã có các luật và quy định kiểm soát việc ứng dụng kỹ thuật di truyền, bao gồm các quy định cấm sửa đổi bộ gen của con người theo cách cho phép những đổi thay được di truyền. ngoại giả, các thí điểm liên hệ đến con người và động vật phải luôn được các ủy ban đạo đức xem xét và duyệt trước khi thực hành.

Có một điều chắc chắn: những chiếc kéo di truyền này đều truyền bệnh cho tuốt tuột chúng ta. Chúng ta sẽ phải đối mặt với các vấn đề đạo đức mới, nhưng điều này mới dụng cụ cũng có thể góp phần giải quyết nhiều thách thức mà nhân loại đang phải đối mặt. chuẩn y khám phá của họ, Emmanuelle Charpentier và Jennifer Doudna đã phát triển một dụng cụ hóa học đã lấy đi sự sống khoa học vào một kỷ nguyên mới. Họ đã làm cho chúng ta nhìn ra một chân trời rộng lớn của tiềm năng không thể mường tưởng và trên đường đi – khi chúng ta khám phá vùng đất mới này – chúng ta bảo đảm sẽ tạo ra những điều mới mẻ và những khám phá bất thần.

Tham khảo Nobelprize , THE FEDERAL và MAX-PLANCK-GESELLSCHAFT .

Hóa học đằng sau sự sợ hãi

Trời tối và bạn ở nhà một mình. Ngôi nhà yên tĩnh khác với âm thanh của chương trình bạn đang xem trên TV. Bạn nhìn thấy và nghe thấy nó đồng thời: Cửa trước chợt bị đập vào khung cửa.

Tốc độ thở của bạn tăng lên. Trái tim của bạn chạy đua. Cơ bắp của bạn thắt lại.

Một tích tắc sau, bạn biết đó là gió. Không ai đang cố kỉnh vào nhà của bạn.

Trong tích tắc, bạn sợ hãi đến mức phản ứng như thể tính mệnh của bạn đang gặp nguy hiểm, thân thể bạn bắt đầu phản ứng đương đầu hoặc bỏ chạy rất quan trọng đối với sự sống còn của bất kỳ con vật nào. Nhưng thực thụ, không có hiểm nào cả. Điều gì đã xảy ra để gây ra phản ứng dữ dội như vậy? Chính xác thì sợ hãi là gì? Trong bài viết này, chúng ta sẽ coi xét hóa học đằng sau nỗi sợ và coi xét một số cách bạn có thể đánh bại nó.

Sợ hãi là gì?

Sợ hãi là một chuỗi phản ứng trong não bắt đầu với một kích thích găng và kết thúc bằng việc phóng thích các chất hóa học gây ra nhịp tim đập nhanh, thở nhanh và cơ bắp ngập tràn sinh lực, hay còn được gọi là phản ứng đấu tranh hoặc bỏ chạy. Tác nhân kích thích có thể là một con nhện, một con dao cứa vào cổ họng bạn, một khán phòng đầy người đang chờ bạn nói hoặc tiếng đập cửa trước của bạn đột ngột vào khung cửa.

“Sợ hãi là sự trông mong hoặc dự đoán về những tổn hại có thể xảy ra… Chúng ta biết rằng thân thể rất mẫn cảm với khả năng bị đe dọa, bởi thế có nhiều con đường đưa thông tin về nỗi sợ hãi đó vào não bộ”

Abigail Marsh, phó giáo sư tâm lý học tại đại học Georgetown.

Bộ não là một cơ quan khôn cùng phức tạp. Hơn 100 tỷ tế bào tâm thần bao gồm một màng lưới liên lạc phức tạp, là điểm khởi đầu của mọi thứ chúng ta cảm nhận, suy nghĩ và làm. Một số giao tế này dẫn đến suy nghĩ và hành động có ý thức, trong khi những giao du khác tạo ra phản ứng tự chủ. Phản ứng sợ hãi gần như hoàn toàn tự trị: Chúng ta không kích hoạt nó một cách có ý thức hoặc thậm chí không biết chuyện gì đang xảy ra cho đến khi nó chạy đúng hướng.

vì chưng các tế bào trong não liên tục chuyển thông tin và kích hoạt phản ứng, nên có hàng chục vùng não ít nhất là ngoại vi tham dự vào nỗi sợ hãi. Nhưng nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một số bộ phận của não đóng vai trò trọng tâm trong quá trình này:

Những phần của não bộ hệ trọng tới đáp ứng sợ hãi. Nguồn: howstuffworks

1. Thalamus – quyết định nơi gửi dữ liệu cảm giác đến (từ mắt, tai, miệng, da)
2. Sensory cortex ( Vỏ não cảm giác ) – giảng giải dữ liệu cảm giác
3. Hippocampus – lưu trữ và truy xuất những ký ức có ý thức; quy trình tụ họp các kích thích để thiết lập bối cảnh
4. Amygdala – giải mã xúc cảm; xác định mối đe dọa có thể xảy ra; lưu trữ ký ức sợ hãi
5. Hypothalamus – kích hoạt phản ứng “đấu tranh hoặc bỏ chạy”

Quá trình tạo ra nỗi sợ hãi bắt đầu với một kích thích đáng sợ và kết thúc bằng phản ứng đấu tranh hoặc bỏ chạy . Nhưng có ít ra hai con đường giữa bắt đầu và chấm dứt quá trình. Trong phần tiếp theo, chúng ta sẽ xem xét kỹ hơn hóa học đằng sau nỗi sợ hãi.

Hóa học đằng sau

Khi chúng ta bị đặt vào một cảnh huống hiểm mà chúng ta cho là có hại, một tín hiệu sẽ được gửi đến vùng đồi thị (thalamus), một trạm trung gian ở giữa não của bạn. Sau đó, tín hiệu được chuyển tiếp trực tiếp đến hạch hạnh nhân. Amygdala là một thành phần cực kỳ quan trọng trong phản ứng của chúng ta đối với nỗi sợ hãi vì đây là thứ giải phóng các chất dẫn truyền tâm thần khác nhau vào thân thể. Có nhiều chất dẫn truyền thần kinh được phóng thích vào thân, nhưng khi nói đến sự sợ hãi, chất dẫn truyền thần kinh quan trọng là glutamate . Từ đó, một loạt các phản ứng khác được kích hoạt, chẳng hạn như thông tin glutamate được gửi đến một khu vực của não gọi là vùng chất xám quanh rãnh Sylvius ( periaqueductal gray ).Khu vực này chịu trách nhiệm trực tiếp cho các hành vi mà chúng ta trục xuất khi chúng ta sợ hãi, la hét và cóng.

Cũng như vậy, thông tin cũng được gửi đến những khu vực của não được gọi là vùng dưới đồi, chịu nghĩa vụ về hệ thống thần kinh tự trị. Điều này kiểm soát các phản ứng mà chúng ta liên đến nỗi sợ hãi, chả hạn như nhịp tim nhanh và huyết áp cao cũng như thở nặng. Các tín hiệu từ vùng dưới đồi được gửi xuống thân thể đến các tuyến thượng thận, nơi phát ra cortisol và adrenaline . Chúng ta điều biết rằng adrenaline thường được giảng giải là một chất hóa học được đưa vào thân thể khi bị sức ép, nhầm giúp chúng ta đưa ra quyết định mau chóng để xác định tình trạng sống sót của mình.

Trong đó, cortisol là chất chịu nghĩa vụ dẫn đầu cuộc chiến hoặc bỏ chạy phê chuẩn các kết nối với sự bàn luận chất của chúng ta, vì nó ảnh hưởng trực tiếp đến lượng glucose mà bạn nên nhận được cơ bắp.

Khi oxytocin của hạch hạnh nhân chiếm ưu thế, con người sẽ bình tĩnh hơn trong các cảnh huống hiểm, trong khi nếu nhiều vasopressin làm tăng lo âu, không vững chắc và rốt cục, nỗi sợ hãi đắp chúng ta và thân chúng ta chuẩn bị cho cuộc chiến hoặc bỏ chạy.

Có một rối loạn chức năng đặc biệt liên can đến việc lắng đọng canxi thất thường trong hạch hạnh nhân, làm suy giảm khả năng cảm nhận và cảm nhận sợ hãi của các nhân đó.

Chúng ta có thích sợ hãi không?

Nghe có vẻ không quá điên rồ nếu bạn coi sự sợ hãi là một nhân tố giúp tinh thần và thể chất dễ chịu. Đặc biệt, khi bạn coi những kẻ liều lĩnh, nhũng kẻ nghiện adrenaline và những người kiêng cảm giác mạnh mạo hiểm mạng sống của họ để có được một “cơn sốt adrenaline”, họ gặp phải nỗi sợ hãi, nhưng họ dùng nó để có lợi cho mình và khai phá adrenaline sinh sản từ thân thể để nâng cao trí óc của họ để hoàn tất nhiệm vụ.

Tương tư như vậy khi chúng ta xem một bộ phim đáng sợ, mặc dầu chúng ta chỉ đang xem xét một tình huống, bộ não của chúng ta vẫn kết nạp thông báo và xử lý nó như một cuộc chạm trán hiểm, phóng thích các hóa học vào não bộ của chúng ta để chuẩn bị cho cảnh huống tranh đấu hoặc bay. Dopamine được phóng thích khi chúng ta sợ hãi, thường liên can đến hệ thống “phần thưởng” của não và được phóng thích để đáp lại những điều thú nhận. Vậy điều đó có tức thị chúng ta thích những tình huống đáng sợ?

L àm thế nào để vượt qua nỗi sợ?

Theo công trình nghiên cứu hiện tại trên động vật như chuột, các nhà khoa học đã chứng minh rằng bằng cách xóa bỏ thụ thể cannabinoid loại 1 (CB1) sẽ làm mất khả năng điều chỉnh nỗi sợ hãi.

Các thụ thể CB1 được tìm thấy đốn trong não, cụ thể là ở hạch nền và hệ limbic, bao gồm cả hồi cá ngựa (hippocampus). Chúng cũng được tìm thấy trong tiểu não và trong cả hệ thống sản xuất nam và nữ.

Cannabinoid là một nhóm các hợp chất hóa học đa dạng kích hoạt các thụ thể cannabinoid. Chúng bao gồm các chất kích thích tố nội tiết tố (được tạo ra thiên nhiên trong thân người và động vật), các chất phytocannabinoid (có trong cần sa và một số thực vật khác), và các chất cannabinoid tổng hợp (được sản xuất bằng phương pháp hóa học bởi con người).

Theo dõi thêm bài viết “Hóa học của cần sa” tại đây để hiểu rõ hơn về cannabinoid.

Lời khuyên để vượt qua nỗi sợ

Sau đây là 8 lời khuyên thiết thực để ứng phó với nỗi sợ hãi hàng ngày:

1. Không quan yếu vì sao bạn sợ hãi . Biết được lý do vì sao bạn phát triển một nỗi sợ hãi cụ thể không giúp bạn vượt qua nó nhiều, và nó làm trì hoãn sự tiến bộ của bạn trong những lĩnh vực thực sự sẽ giúp bạn bớt sợ hãi hơn. Ngừng rứa tìm ra nó.
2. Tìm hiểu về điều bạn sợ hãi . Sự không vững chắc là một thành phần rất lớn của nỗi sợ hãi: Việc phát triển sự hiểu biết về những gì bạn sợ sẽ giúp bạn xóa bỏ nỗi sợ hãi đó một chặng đường dài.
3. đoàn luyện . Nếu có điều gì đó bạn ngại thử vì nó có vẻ đáng sợ hoặc khó, hãy bắt đầu từ những bước nhỏ và làm theo từng bước. Từ từ xây dựng sự thân thuộc với một chủ đề đáng sợ giúp bạn dễ quản lý hơn.
4. Tìm một người không sợ hãi . Nếu bạn sợ điều gì đó, hãy tìm một người không sợ điều đó và dành thời gian cho người đó. Hãy dẫn cô ấy hay anh ấy đi cùng khi bạn vắt chinh phục nỗi sợ của mình – điều đó sẽ dễ dàng hơn nhiều.
5. Nói về nó . san sẻ nỗi sợ của bạn thành tiếng có thể giúp bạn bớt sờn lòng hơn nhiều.
6. Chơi trò chơi trí óc với chính mình . Nếu bạn ngại nói trước nhóm, có thể là do bạn nghĩ rằng khán giả sẽ đánh giá bạn. Hãy thử hình dung khán giả khỏa thân – là người mặc quần áo độc nhất vô nhị trong phòng sẽ đặt bạn vào vị trí bị phán xét.
7. Đừng nhìn vào kế hoạch vĩ đại . Chỉ nghĩ về từng bước kế tiếp. Nếu bạn sợ độ cao, đừng nghĩ đến việc ở trên tầng bốn mươi của một tòa nhà. Chỉ cần nghĩ về việc đặt chân của bạn vào tiền sảnh.
8. cữ sự trợ giúp . Sợ hãi không phải là một xúc cảm đơn giản. Nếu bạn gặp khó khăn khi tự mình vượt qua nỗi sợ hãi, hãy tìm một chuyên gia để giúp bạn. Có rất nhiều phương pháp điều trị chứng sợ hãi ngoài kia, và không có lý do chính đáng nào để không thử chúng dưới sự chỉ dẫn của người có kinh nghiệm và được đào tạo.

Bài viết đến đây là hết rồi. Hi vọng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong mai sau. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Howstuffworks , Reagent , Worldofchemicals , C&EN và ZHENG LIU .

Hóa học đằng sau hoa anh túc

Hoa anh túc là một loài hoa có màu sắc sặc sỡ và vấn ánh nhìn. Tùy theo từng loại mà màu sắc của chúng đổi thay từ màu đỏ sang vàng. ngoại giả, nếu bạn vô tình sử dụng cây anh túc này thì chúng có thể gây nghiện cho bạn. Đâu là căn do? Hãy theo dõi bài viết hóa học đằng sau hoa anh túc để hiểu rõ hơn nhé!

Đôi nét

Anh túc hay còn gọi là á phiện, á phiện, thuốc phiện, thẩu, trẩu (người Tày gọi là cây nàng tiên), là loài thực vật có tên khoa học là Papaver somniferum L. , thuộc họ Anh túc (Papaveraceae). Cây này có cỗi nguồn từ Hy Lạp, thường được trồng nhiều ở châu Á và châu Âu. Đây là loài cây thân thảo, có chiều cao từ 1 – 1,6m với tuổi thọ kéo dài khoảng 2 năm. Toàn thân có màu lục, thân mềm, mọc thẳng, rễ ở dạng phân nhánh. Lá cây có hình bầu dục, nhiều tua và mọc xung quanh thân cây.

Hoa anh túc có màu trắng, tím hoặc đỏ vàng và thường nở vào tháng 3. Còn quả thường ra vào tháng 5, ban đầu có màu xanh nhưng càng về già thì càng có màu nâu đen.

Cây anh túc được xem là cây dược chất quý. Trong y khoa dùng cho giảm đau tốt nhất trong các loại dược liệu cả Đông lẫn Tây y. Chiết suất của cây này làm gây nghiện nặng. Ngành y khoa khuyến cáo không nên dùng trong các trường hợp thông thường, phải có sự chỉ định chi tiết và giám sát trực tiếp của bác sĩ. Việc lạm dụng quá mức có thể gây nghiện.

Hóa học đằng sau

Cũng như nhiều loài hoa khác, màu đỏ như máu của hoa anh túc thường nhật là do chất anthocyanin . Chúng chứa anthocyanins bao gồm cyanidin 3-sophoroside và cyanidin 3-glucoside. Một số biến thể về màu sắc là do nồng độ khác nhau của các anthocyanin này.

Đối với một số loài cây anh túc, các biến thể màu sắc cũng có cơ sở hóa học gây tò mò hơn. Anh túc Iceland, anh túc núi cao và anh túc xứ Wales đều đáng chú ý vì có những giống có cánh hoa màu vàng. Màu vàng này không phải do anthocyanins mà là một loại sắc tố khác gọi là nudicaulins.

Nudicaulin lần đầu tiên được phân lập cách đây hơn 100 năm, nhưng cấu trúc của chúng vẫn chưa được xác nhận cho đến năm 2013. Một phản ứng bất thường giữa anthocyanins và indole là căn do tạo ra chúng trong những cây anh túc này. Những tiền chất này được tạo ra bởi nhiều loài thực vật có hoa, thành thử vì sao chúng chỉ được tìm thấy trong một số loại anh túc vẫn còn là một bí ẩn.

Tiến trình khám pha ra cấu trúc nudicaulin . Nguồn: Rory Devlin

Khác với màu sắc của chúng, anh túc lừng danh vì có can dự đến thuốc phiện. Thuốc phiện là chất lỏng màu trắng đục thu được từ vỏ hạt cây thuốc phiện, có chứa chất giảm đau alkaloid mạnh bao gồm morphin và codein. Thuốc giảm đau mạnh hơn, diamorphin, có thể được sinh sản bằng cách sử dụng morphin như một điểm khởi đầu. Diamorphine thường được gọi là heroin.

Các loại anh túc khác cũng chứa các hợp chất alkaloid. Cây thuốc phiện bình thường chứa nhiều alkaloid khác nhau, bao gồm rhoeadine và rhoeagenine. Tuy nhiên, những alkaloid này chỉ có đặc tính giảm đau rất nhẹ và không giống như alkaloid của cây thuốc phiện, chúng không gây nghiện. Trên thực tại, rhoeadine là một trong số các hợp chất đã được nghiên cứu để điều trị sự phụ thuộc vào morphin.

Phản ứng tổng hợp heroin từ morphine

Tác dụng của anh túc

Theo trang helloBACSI.com thì trong Đông y, người ta dùng nhựa lấy từ quả chưa chín để làm thuốc. Quả sau khi được lấy nhựa được gọi là anh túc xác hay cù túc xác.

Trong nhựa anh túc có chứa các thành phần như morphin , codein, narcotin, papaverin… với các tác dụng:

1. Tác dụng giảm đau : morphin và codein có tác dụng giảm đau mạnh, giúp nâng ngưỡng chịu đau, làm dịu cơn đau.
2. Đối với hệ tuần hoàn: morphin có khả năng làm giãn tĩnh mạch ngoại vi, làm giải phóng histamin, gây giảm huyết áp. nên chi, những người bị thiếu máu, huyết áp thấp khi dùng cần phải khôn cùng cẩn trọng.
3. Đối với hệ hô hấp: morphin có thể gây ức chế mạnh cho hệ hô hấp. Nếu dùng liều thấp, morphin giúp ức chế các cơn đau, giảm ho, còn codein giúp long đờm.

Cây anh túc có vị chua, đắng, hơi chát, tính bình, có độc, quy vào các kinh phế, thận, tràng, vị và có tác dụng chỉ thống, chỉ khái, chỉ lỵ. Hạt thuốc phiện có vị ngọt, tính bình, quy vào kinh tràng, vị, có tác dụng trị nôn, táo bón.

Tuy nhiên, các thành phần có trong loài cây này có thể gây nghiện và nhiều hệ lụy khác nên quốc gia Việt Nam ngăn cấm gieo trồng anh túc cũng như các cây có chứa chất ma túy.

Việc dùng cây anh túc hay chiết xuất của chúng để nghiên cứu, làm thuốc và điều trị bệnh được quản lý chặt bởi các quy định hiện hành. Bạn không được tự ý dùng khi không có chỉ định từ thầy thuốc.

Bài viết đến đây là hết rồi. mong sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng nhé!

Tham khảo Wikipedia , helloBACSI , Compound Interest và Rory Devlin .

Tuyên bố miễn trừ nghĩa vụ:

1. Xin lưu ý rằng nội dung được cung cấp bởi trang web của chúng tôi chỉ dành cho MỤC ĐÍCH GIÁO DỤC . Bằng cách sử dụng trang web này, bạn thừa nhận rằng HHLCS.com sẽ không chịu trách nhiệm cho bất kỳ thiệt hại, thương tích hoặc các vấn đề pháp lý khác do bạn dùng hoặc vận dụng thông tin trên trang web này.
2. Đặc biệt, chúng tôi không chấp nhận việc dùng nội dung này cho các mục đích gây rối, không an toàn, phi pháp hoặc phá hoại. Bạn có trách nhiệm tuân theo quờ các luật hiện hành trước khi dùng hoặc ứng dụng thông tin được cung cấp trên trang web này.

Vắc xin COVID-19 RNA hoạt động như thế nào?

hiện giờ, thảy chúng ta đều quen thuộc với hình ảnh của coronavirus. Các trang web tin tưởng đang đưa tin về những chuyển biến tích cực, với kết quả đầy hẹn từ các thí nghiệm vắc xin COVID-19. Đó là những chiếc gai mang tính tượng trưng của đốm màu xoắn khuẩn coronavirus là một phần quan yếu trong cách hoạt động của những loại vắc xin này. Vậy chúng là gì và hoạt động như thế nào? Hãy theo dõi bài viết sau đây để hiểu rõ hơn nhé!

Đôi nét

Hãy quay lại một tẹo và bắt đầu với bức tranh rộng hơn về vắc xin COVID-19. Kể từ ngày 1 tháng 12 năm 2020, mười ba loại vắc xin đã đạt đến giai đoạn thử nghiệm chung cục: nơi chúng được cung cấp cho hàng nghìn người để soát xem chúng có bảo vệ khỏi vi rút SARS-CoV-2 hay không. dù rằng đích chung cục là giống nhau, nhưng các loại vắc xin này khác nhau theo cách mà chúng ráng kích hoạt hệ thống miễn dịch của chúng ta để nhận ra vi-rút. quơ những cách này đã được dùng trong các vắc xin được cấp phép cho các bệnh khác trước đây – ngoại trừ vắc xin RNA.

Hai loại vắc xin đã được vắng kết quả gần đây là vắc xin RNA sinh sản bởi Moderna và Pfizer & BioNTech. Các vắc xin RNA khác đang được khai triển bao gồm các vắc xin do CureVac, Imperial College London và Arcturus sản xuất. Kết quả cho đến nay rất hăng hái. Vào đầu tháng 12, vắc xin Pifzer đã trở nên vắc xin RNA trước hết được cấp phép sử dụng rộng rãi ở Anh.

Vắc xin RNA là gì?

Vắc xin mRNA Coronavirus. Nguồn DJG Blogger

Các loại vắc xin kì dị dùng các dạng vi rút không hoạt động hoặc làm suy yếu để kích hoạt phản ứng miễn dịch. Nhưng vắc xin RNA sử dụng mã di truyền của vi-rút để chống lại nó. RNA là viết tắt của axit ribonucleic; bạn có nhẽ thân thuộc hơn với DNA, phân tử tạo nên mã di truyền của con người. RNA tạo nên mã di truyền của vi-rút, mã này chứa các hướng dẫn cho các protein mà vi-rút cần để tạo ra.

Thời kỳ đầu của đại dịch, các nhà khoa học Trung Quốc đã có thể phân lập các mẫu vi-rút SARS-CoV-2 và xác định mã di truyền của nó. Điều này liệt kê hết thảy các hướng dẫn mà vi-rút dùng để tạo ra các protein khác nhau của nó. Chúng bao gồm các gai của coronavirus ‘spikey blob’: các protein đột biến của nó. Các protein đột biến là cấu trúc mà vi rút sử dụng để thâm nhập vào các tế bào và gây nhiễm trùng.

Các protein hình gai cũng là chìa khóa cho cách hoạt động của vắc xin RNA. Các nhà khoa học có thể tạo ra RNA tổng hợp trong phòng thí nghiệm để mã hóa protein đột biến của vi-rút. sử dụng RNA tổng hợp này, chúng ta có thể tấn công các quá trình tạo ra protein trong tế bào của chính chúng ta.

Nguyên tắc hoạt động

Vật chất di truyền trong thân thể chúng ta là DNA . Trong nhân tế bào của chúng ta, một loại enzyme tách hai sợi DNA để tạo thành RNA thông tin (gọi tắt là mRNA) chuỗi đơn. mRNA chuyển di ra khỏi nhân đến tế bào chất của tế bào. Tại đây, các phân tử được gọi là ribosome dịch mã RNA thành protein. Tóm lại, ribosome giống như một nhà máy sinh sản protein, và mRNA được tạo ra từ DNA của chúng ta là bản thiết kế (blueprint) cho các protein mà nó tạo ra.

Vắc xin RNA tận dụng lợi thế của thực tại là nhà máy sản xuất ribosome của chúng ta không quan hoài đến nguồn gốc của bản thiết kế (blueprint)). bởi thế, nếu chúng ta có thể chuyển lậu một bản thiết kế mới cho protein đột biến của vi-rút vào nhà máy này, thì ribosome sẽ tập trung protein mà không cần bàn cãi. Khi nó được sản xuất, protein tăng đột biến sẽ bám vào bề mặt tế bào của chúng ta và kích hoạt phản ứng từ hệ thống miễn nhiễm của chúng ta.

Nguồn Pfizer, Bloomberg research

Việc đưa lậu những bản thiết kế (blueprint) vào các tế bào của chúng ta không hề đơn giản. Nếu chúng ta chỉ đơn giản là tự tiêm RNA, các enzym trong thân chúng ta sẽ phá vỡ nó trước khi nó có thể thâm nhập vào tế bào của chúng ta. Vì lý do này, nó được gói gọn trong các hạt nano lipid : những giọt chất béo nhỏ có đường kính khoảng một phần tỷ mét. Các hạt nano này che chắn RNA, ngăn RNA phá vỡ và giúp tế bào của chúng ta tiếp nhận.

Những loại vắc xin COVID-19

Trong số các loại vắc xin COVID-19, có hai loại vắc xin RNA. Đó là vắc xin RNA thông báo (mRNA), giống như vắc xin do Moderna và Pfizer / BioNTech sản xuất, và vắc xin RNA tự khuếch đại (saRNA), giống như loại do Đại học Imperial London phát triển.

Cấu trúc của mRNA và saRNA được sử dụng trong vắc xin rất giống nhau nhưng có một điểm dị biệt chính. Cả hai đều chứa vùng RNA mã hóa cho protein đột biến của vi-rút. Cả hai đều chứa một nắp (cap), có tác dụng ngăn cản RNA phá vỡ và giúp bắt đầu tổng hợp protein trong tế bào của chúng ta và một phần đuôi giúp ổn định RNA. Không giống như mRNA, saRNA cũng chứa mã cho một loại enzyme vi-rút. Enzyme này giúp tạo ra nhiều bản sao của RNA vi-rút khi nó ở trong tế bào của chúng ta, dẫn đến sinh sản protein nhanh hơn.

Khi saRNA tạo ra nhiều bản sao của chính nó hơn khi nó ở trong tế bào, điều đó có tức là chúng ta có thể tiêm vắc xin chứa nó với liều lượng nhỏ hơn vắc xin mRNA. Điều này có tức thị phí cho mỗi liều thấp hơn và cùng một khối lượng vắc xin tạo ra nhiều liều hơn.

tiện lợi và thách thức

Tính ổn định của RNA là một yếu tố quan trọng cần coi xét đối với cách chúng ta bảo quản và chuyển vận các vắc xin này. Một số cần bảo quản ở nhiệt độ thấp để duy trì ổn định. Vắc xin Pfizer / BioNTech đề nghị nhiệt độ chuyên chở –70˚C và có thể được bảo quản trong tủ lạnh đến năm ngày sau khi giao hàng. Vắc xin Moderna yêu cầu nhiệt độ vận tải –20˚C, và sau khi rã đông có thể được bảo quản ở nhiệt độ tủ lạnh trong 30 ngày. Vấn đề nhiệt độ: các phản ứng hóa học xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn, nên chi nhiệt độ thấp đảm bảo RNA vẫn vẹn nguyên.

dù rằng những vắc xin này sẽ là vắc xin RNA trước tiên được cấp phép, nhưng chúng không phải là vắc xin trước tiên được phát triển. Chúng đã được phát triển trong vài năm đối với các loại vi-rút khác, bao gồm cúm, HIV và Zika. Chúng cũng không phải là loại thuốc dựa trên RNA trước tiên được ưng. Danh hiệu đó thuộc về Onpattro , một loại thuốc được ưng ở Hoa Kỳ và EU vào năm 2018, điều trị thương tổn tâm thần.

Vắc xin RNA có một số ích lợi so với các loại vắc xin khác. Rõ ràng nhất là tốc độ mà chúng ta có thể tạo ra chúng. Vắc xin COVID-19 đang thiết lập những kỷ lục mới về tốc độ mà một loại vắc xin đã đi từ thời đoạn phát triển đến khi được chuẩn y. RNA tổng hợp có thể dễ dàng tạo ra trong phòng thí điểm, do vậy không mất nhiều thời kì để thiết kế và sinh sản các loại vắc xin này. Lấy Moderna làm thí dụ: họ hoàn thiện trình tự RNA cho vắc xin của mình chỉ hai ngày sau khi các nhà khoa học Trung Quốc san sẻ trình tự di truyền của SARS-CoV-2 và họ đã sinh sản lô vắc xin lâm sàng trước tiên chỉ 25 ngày sau đó.

Lịch trình tiêm chủng cho thể nghiệm vắc xin Moderna. Nguồn The Conversation

Vắc xin RNA cũng có ích lợi an toàn. RNA tổng hợp chẳng thể gây bệnh – Mặc dù nó là bản thiết kế để sinh sản protein tăng đột biến của vi-rút trong tế bào của thân thể chúng ta, việc sinh sản protein này không thể gây ra nhiễm trùng. Bản thân RNA bị phá vỡ bởi các quá trình bình thường trong tế bào của chúng ta, thành ra nó không tồn tại lâu.

Có chứng cứ tốt từ các thử nghiệm cho thấy những vắc xin RNA này có hiệu quả trong việc ngăn ngừa COVID-19. Vắc xin của Moderna đã cho thấy 100% hiệu quả chống lại bệnh nặng và hiệu quả chung là 94,1% – một con số cao hơn có lẽ là trông chờ. Vắc xin Pfizer / BioNTech đã báo cáo kết quả rưa rứa ấn tượng với hiệu quả 95%. Điều này so sánh khá tốt với hiệu quả của vắc xin đối với các bệnh khác. thí dụ, hiệu quả vắc xin cúm trung bình kể từ năm 2010 là 42%.

Giống như chủng ngừa nhiều bệnh, vắc xin RNA cho COVID-19 cần hai liều. Phản ứng miễn dịch của thân, khi đối mặt với protein tăng đột biến của coronavirus, là tạo ra các kháng thể và tế bào nhớ (memory cells). Phản ứng này giúp thân thể phản ứng nhanh nếu phát hiện ra vi rút. Nhiều liều lượng làm tăng số lượng tế bào nhớ được tạo ra, có nghĩa là phản ứng nhanh hơn và hiệu quả hơn nếu chúng ta gặp phải vi-rút.

Thật quyến rũ để có cảm giác như trận chiến đã thắng khi một loại vắc xin đã được hài lòng. Đây là một bước quan yếu, nhưng quá trình tiêm chủng đủ dân số để ngăn chặn sự lây lan của vi rút sẽ mất thời kì. Trong thời kì đó, bạn hãy tự bảo vệ bản thân cũng như cộng đồng nơi bạn sinh sống qua những khuyến cáo của cơ quan y tế nhé!

Stay Home, Stay Healthy!

Bài viết đến đây là hết rồi. dòm sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong tương lai. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng.

Tham khảo Compound Interest , PHG Foundation , The Conversation và Bloomberg .

Hóa học đằng sau bệnh tiểu đường

Tiểu đường hay đái tháo đường là do khuyết thiếu trong sản xuất insulin theo ý muốn. Nếu không có insulin, glucose không thể đi vào tế bào do thiếu hụt enzyme hoặc tiết hormone bất thường. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu đại quát về khía cạnh hóa học đằng sau của bệnh tiểu đường và các vấn đề hệ trọng. Bạn hãy giành ít thời gian để đọc nhé!

căn do của bệnh tiểu đường

Bệnh tiểu đường là do các khiếm khuyết trong sản xuất insulin cũng như hành động. Bệnh tiểu đường tuýp 1 bắt đầu sớm trong đời và các triệu chứng nhanh chóng trở nên trầm trọng. Bệnh này đáp ứng tiêm insulin, vì quá trình thảo luận chất khiếm khuyết bắt nguồn từ hệ thống miễn dịch phá hủy tế bào B (β) tuyến tụy và do đó không có khả năng sinh sản đủ insulin dẫn đến tỷ lệ glucose thấp hấp thu vào cơ và mô mỡ. Bệnh tiểu đường tuýp 1 cần cả liệu pháp insulin và kiểm soát cẩn thận suốt đời giữa khẩu phần ăn và liều lượng insulin.

Các triệu chứng đặc trưng của bệnh tiểu đường tuýp 1 và tuýp 2 là đẩy quá mức và luôn đi tiểu (polyuria) dẫn đến lượng khối lượng nước lớn (polydipria). Bệnh tiểu đường tuýp 2 chậm phát triển thường thấy ở những người lớn tuổi, béo phì và các triệu chứng nhẹ hơn và thường không được biểu hiện rõ lúc đầu. Đây thực thụ là một nhóm bệnh trong đó hoạt động điều tiết của insulin bị rối loạn: insulin được sản xuất nhưng một số tính năng của hệ thống phản hồi insulin bị lỗi. Những người bệnh này trở nên kháng insulin.

Các loại bệnh tiểu đường. Nguồn Mebiotic.com

Không có insulin, nguồn năng lượng chính của thân thể và não bộ chỉ là nguồn cung cấp năng lượng, glucose không thể nhập ở cấp độ tế bào. Một vài loại thuốc làm giảm bài xuất insulin hoặc hành động của insulin tại vị trí receptor của nó và có khả năng gây ra bệnh tiểu đường. Mặc dù suy giảm tiết insulin có thể không đủ để khiến bệnh nhân phát triển bệnh tiểu đường. Mối can hệ giữa bệnh tiểu đường tuýp 2 và béo phì là mối quan hoài lớn tại thời điểm ngày nay.

Những người mắc một trong hai loại bệnh tiểu đường sẽ chẳng thể tiếp thu glucose một cách hiệu quả từ máu. Sự đổi thay bàn thảo chất đặc trưng trong bệnh tiểu đường quá mức nhưng không hoàn toàn oxy hóa của các axit béo trong gan. Acetyl CoA được tạo ra bởi quá trình oxy hóa β chẳng thể hoàn toàn bị oxy hóa bởi chu trình axit xitric vì tỷ lệ [NADH / NAD ⁺ ] tạo ra bởi quá trình oxy hóa β ức chế chu kỳ này.

Việc trữ acetyl CoA cao dẫn đến sinh sản quá mức các thể ketone hay ketone bodies, acetoacetate và β- hydroxybutyrate chẳng thể được sử dụng bởi các mô ngoài gan nhanh như chúng được tạo ra trong gan. ngoại giả việc tạo thành β-hydroxy butyrate và acetoacetate, máu của những người mắc bệnh tiểu đường cũng chứa acetone, là kết quả của quá trình khử carboxyl tự phát của acetoacetate.

Ketone là một lớp hợp chất hữu cơ được tạo ra khi cơ thể đốt cháy chất béo để lấy năng lượng. Có 3 loại ketone trong máu bao gồm Acetoacetate (AcAc), 3-β-hydroxybutyrate (3HB) và Acetone.

Nguồn Hellobacsi.com

Việc sản xuất quá nhiều các thể ketone, được gọi là ketosis làm tăng đáng kể nồng độ của các thể ketone trong máu (ketone huyết) và nước giải (ketone niệu). Trong bệnh tiểu đường không kiểm soát, sinh sản axit bởi ketone lấn át khả năng của hệ thống đệm bicarbonate của máu và làm giảm độ pH trong máu được gọi là nhiễm toan hoặc nhiễm toan ketone, đe dọa đến tính mệnh.

Đo đường huyết trong chẩn đoán và điều trị

Glucose là nhiên liệu chính cho não. Khi lượng glucose đến não là quá thấp, hậu quả có thể rất thảm khốc: ngủ lịm, hôn mê, thương tổn não vĩnh viễn và tử vong. Mức đường huyết 40mg / 100ml và dưới dẫn đến hạ đường huyết nghiêm trọng. Để bộ não bằng lòng cần phải có đủ nồng độ glucose trong máu. Người có IDDM (Insulin-Dependent Diabetes Mellitus hay bệnh tiểu đường tuýp 1), không sản xuất đủ insulin phục vụ để giảm lượng nồng độ glucose trong máu, nếu không được điều trị bệnh tiểu đường có thể làm tăng mức đường huyết cao hơn thông thường vài lần.

Vì suy thận, bệnh tim mạch, mù lòa và suy giảm khả năng chữa lành vết thương có thể diễn ra. Do đó, đích của việc cung cấp liệu pháp là duy trì mức đường huyết thông thường. Các yếu tố để duy trì đường huyết là: cân bằng tập thể dục, chế độ ăn uống, insulin cho cá nhân chủ nghĩa. Nồng độ đường huyết nên đo nhiều lần trong ngày. Điều chỉnh số lượng tiêm cũng là một nhân tố chính.

Phương pháp rà glucose trong máu và nước giải theo phảng ứng Fehling

Nồng độ glucose trong máu và nước giải có thể được xác định bằng phản ứng Fehling. Trước đây phản ứng này là cơ sở để chẩn đoán của bệnh tiểu đường. Nhưng những năm gần đây, người ta sử dụng một giọt máu được thêm vào dải chứng thực chứa enzyme glucose oxidase . Sau đó, một máy quang phổ đo lường màu tạo ra khi H ₂ O ₂ từ glucose phản ứng oxy hóa với thuốc nhuộm chỉ ra nồng độ đường huyết.

Mặt khác, mức đường huyết cũng đổi thay theo thời kì của bữa ăn và tập thể dục. Do đó, phép đo thực hiện một lần không dự đoán đường huyết làng nhàng trên giờ và ngày, nguy hiểm gia tăng có thể không bị phát hiện. Nồng độ glucose nhàng nhàng có thể được đo bằng cách biết ảnh hưởng của nó đối với hemoglobin (hay huyết sắc tố) vì hemoglobin luôn xúc tiếp với glucose ở bất kỳ nồng độ trong máu. Một phản ứng hóa học xảy ra mà không có bất kỳ enzyme giữa glucose và nhóm amin của huyết sắc tố.

Do đó, lượng glycated hemoglobin (HbA1c) hiện diện bất kỳ lúc nào cung cấp cho chúng ta biết nồng độ đường huyết nhàng nhàng. Các mức độ của glycated hemoglobin, gọi tắt là GHB, được đo lâm sàng bằng cách chiết xuất hemoglobin từ một mẫu máu nhỏ bằng kỹ thuật điện di. Giá trị GHB thường nhật là khoảng 5% tổng lượng hemoglobin ứng đến 120mg / 100ml máu. Phần trăm GHB tăng lên 13% trong trường hợp mắc bệnh tiểu đường không được điều trị. Giá trị của GHB được duy trì đến 7% bằng liệu pháp insulin trong đó thời kì, tần suất và liều lượng insulin được tiêm phải quản lý đúng cách.

Hơn nữa do bazơ Schiff của phản ứng glycat hóa hemoglobin được hình thành trong bước trước hết, tiếp theo là chuyển vị, quá trình oxy hóa và mất nước của gốc đường tạo ra một hẩu lốn không đồng nhất của sản phẩm cuối glycat hóa vững bền (AGES), thí dụ: ε N-cacboxy metyl lysin và metylglyoxal vv. Những sản phẩm chung cuộc này có thể để lại erothrocyte và các liên kết chéo hóa trị giữa protein và can thiệp vào chức năng bình thường của các protein gây ra thiệt hại thận, võng mạc và hệ tim mạch (Xem hình bên dưới).

Phản ứng không enzyme của glucose với hemoglobin

Insulin chống lại glucose cao trong máu

Việc điều chỉnh mức đường huyết gần 4,5 mmol/L liên can đến hành động kết hợp của insulin, glucagon, epinephrine và cortisol đối với quá trình trao đổi chất trong nhiều mô thân thể, đặc biệt là ở cơ đòn bẩy và mô mỡ. Trên thực tế, tác dụng của insulin là làm cho chuyển đổi lượng glucose dư trong máu thành hai hình thức lưu trữ: (i) trong gan và cơ dưới dạng glycogen (ii) trong mô mỡ dưới dạng triacyl glixerol (TGA). Bên cạnh tác động trực tiếp này, insulin cũng có thể hoạt động gián tiếp trong não để phát tín hiệu các mô này.

Tế bào β tuyến tụy tiết ra insulin để đáp ứng thay đổi lượng đường trong máu. Khi một người ăn một bữa ăn giàu carbohydrate (như cơm, lúa mì, đồ ngọt, v.v.) glucose đi vào máu chảy qua ruột, sau đó là glucose máu tăng, do đó lượng insulin tiết ra được tăng lên bởi tuyến tụy. Nó được điều chỉnh phần nhiều bởi mức độ glucose trong máu cung cấp cho tuyến tụy. Hormone peptide như insulin, glucagon và somato statin được sinh sản bởi cụm tuyến tụy chuyên biệt tế bào, các tiểu đảo của langerhans . Mỗi loại tế bào của các tiểu đảo tạo ra một homone peptide cụ thể, ví dụ tế bào α sản xuất glucagon, tế bào β insulin và tế bào δ, somatostatin.

Khi lượng glucose trong máu tăng, sự chuyển hóa hăng hái lượng glucose trong tế bào β tăng lên làm nồng độ nội bào của Adinosine Triphosphate (ATP) đóng các kênh k ⁺ trong màng sinh chất. vị đổi thay điện thế màng, nên mở các kênh Ca ⁺⁺ theo điện áp cho phép Ca ⁺⁺ chảy vào tế bào. Đồng thời Ca ⁺⁺ cũng được phóng thích từ lưới nội chất phản ứng với sự gia tăng nồng độ của Ca ⁺⁺ ban sơ vào dịch bào. Nồng độ này đủ để kích hoạt insulin phóng thích bằng cách xuất bào (Xem hình bên dưới).

Cơ chế bài tiết insulin do glucose kích thích ở tế bào β tuyến tụy. Nguồn Gerhard Meisenberg

Có nhiều loại thuốc kích thích insulin tiết, nhưng các hợp chất sulphonylurea được sử dụng thẳng băng nhất để trị liệu ở người. Các loại thuốc như tolbutamide kích thích giải phóng insulin theo cơ chế khác được dùng bởi glucose và đã được sử dụng rộng rãi trong điều trị bệnh tiểu đường tuýp 2.

Vài giờ sau bữa ăn, chừng độ đường huyết giảm nhẹ do quá trình oxy hóa glucose đang diễn ra ở não và các mô khác. hạ đường huyết kích hoạt bài xuất glucagon và giảm phóng thích insulin. Trong khoảng thời gian dài của chế độ ăn uống, gan trở thành nguồn cung cấp glucose chính cho não: glucose gan bị phân hủy và glucose -1- phosphate sinh ra được chuyển thành glucose -6- phosphate và sau đó glucose tự do được giải phóng trong dòng máu. Lúc đói thì triacylglycerols (TAGs) trở nên nhiên liệu chính. Gan chuyển hóa axit béo thành các thể ketone chuyển đến đến các mô khác bao gồm não.

Bài viết đến đây là hết rồi. nhóng sẽ giúp ích cho các bạn phần nào trong mai sau. Lần sau nếu có ai hỏi về chủ đề này thì hãy nhớ về hóa học đằng sau chúng.

Tham khảo Birendra Kumar Mishra và tổng hợp.

Miễn trừ bổn phận: Bài viết chỉ có thuộc tính tham khảo, không thay thế cho việc chẩn đoán hoặc điều trị y khoa.