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生物医学

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生物医学(即医学生物学)是将生物学和生理学原理应用于临床实践的医学分支。[1] 该分支特别适用于生物学和生理学。[2]生物医学还与健康和生物相关领域的许多其他类别有所关联。一个多世纪以来，它一直在的卫生系统占主导地位。[3][4][5][6]

它包括许多生物医学学科和专业领域，通常包含“生物”词缀，如分子生物学、生物化学、生物技术、细胞生物学、胚胎学、纳米生物技术、生物工程、实验室医学生物学、细胞遗传学、遗传学、基因治疗、生物信息学、生物统计学、系统生物学、神经科学、微生物学、病毒学、免疫学、寄生虫学、生理学、病理学、解剖学、毒理学以及许多其他通常涉及应用于医学的生命科学的学科。

1 概述编辑

医学生物学[7] 是现代医疗保健和实验室诊断的基石。它涉及广泛的科学和技术方法:从体外诊断[8][9] 到体外受精,[10] 从囊性纤维化的分子机制到艾滋病毒的群体动态，从对分子相互作用的理解到癌症发生的研究，[11] 从单核苷酸多态性（SNP）到基因治疗。

医学生物学以分子生物学为基础，将发展分子医学的所有问题结合到人类基因组、转录组、蛋白质组、生理组和代谢组的大尺度结构和功能关系中，特别是从发明预测、诊断和治疗新技术的角度出发 [12]

生物医学涉及用生物学和生理学的方法研究(病理)生理过程。方法从理解分子相互作用到从活体水平对结果进行研究。对这些过程的研究将从设计新的诊断和治疗策略的特殊角度来开展。[13][14]

根据疾病的严重程度，生物医学可以在患者体内发现问题所在，并通过医学干预来解决问题。医学注重治疗疾病，而不是改善某个人的健康[15]

在社会科学中，生物医学的描述有些不同。通过人类学的视角，生物医学超越了生物学和科学事实的领域；这是一个集体代表现实的社会文化体系。虽然生物医学传统上被认为没有偏见，因为循证实践，盖恩斯&戴维斯-弗洛伊德(2004)强调，生物医学本身有文化基础，这是因为生物医学反映了其创造者的规范和价值观。[16] 越来越多的其他文化正在传播更广泛的医学知识，进而传播生物医学。将生物医学定义为一个文化系统的另一个基础是在医疗保健从业者和不同群体的优先次序之间的等级关系(文化中的一个共同主题)，例如病人对医生、普通医生对外科医生、或者年轻人对老年人。盖恩斯和戴维斯-弗洛伊德认定生物医学具有其自身文化的最后一个理由是，在生物医学领域构建的研究倾向于确认先前已建立的知识体系，而不是质疑它。

2 分子生物学编辑

分子生物学是细胞DNA、RNA和蛋白质的合成和调控过程。分子生物学由不同的技术组成，包括聚合酶链式反应、凝胶电泳和操纵DNA的大分子印迹技术。

聚合酶链式反应是将所需的DNA、DNA聚合酶、引物和核苷酸碱基的混合物放入机器中进行的。机器在不同的温度下加热和冷却，以破坏使DNA结合在一起的氢键，并允许核苷酸碱基结合到分离后的两个DNA模板上。[17]

凝胶电泳是一种用于在两个未知的DNA样品之间鉴定相似DNA的技术。这个过程的完成首先要制备琼脂糖凝胶。这种果冻状的薄片将会有许多可以注入DNA的孔。施加电流使得由于磷酸基团而带负电的DNA被吸引到正电极上。不同行的DNA将以不同的速度移动，因为有些DNA片段比其他片段大。因此，如果两个DNA样品在凝胶电泳上显示出相似的模式，就可以看出这些DNA样品是匹配的。[18]

高分子印迹是凝胶电泳后进行的过程。在容器中制备碱性溶液。将海绵放入溶液中，将琼脂凝胶放在海绵顶部。接下来，将硝酸纤维素纸放在琼脂糖凝胶上，并在硝酸纤维素纸上放纸巾以施加压力。碱性溶液被向上吸向纸巾。在这一过程中，DNA在碱性溶液中变性，并被带到硝酸纤维素纸上。然后将纸放入塑料袋中，塑料袋里装满一种饱含DNA片段的溶液，这些DNA片段称为探针，可以在所需的DNA样本中找到。探针与硝化纤维样品上已经发现条带的互补DNA退火。然后，探针被洗掉，唯一存在的是那些已经退火到纸上互补的DNA上的探针。接下来，纸被粘在x光胶片上。探针的放射性在薄膜上产生黑色带，称为放射自显影。因此，薄膜上只存在与探针相似的DNA图案。这让我们可以比较多个样本的相似的基因序列。整个过程可以对相似或不同的DNA样品的相似性进行精确解读。[19]

3 生物化学编辑

生物化学是生物体内发生的化学过程的科学。生物体需要基本元素才能生存，包括碳、氢、氮、氧、钙和磷。这些元素构成了生物体生存所需的四大大分子——碳水化合物、脂类、蛋白质和核酸。[20]

碳水化合物由碳、氢和氧组成，是能量储存分子。碳水化合物中最简单的一种是葡萄糖，C6H12O6，用于细胞呼吸，产生三磷酸腺苷（ATP），为细胞提供能量。[20]

蛋白质是氨基酸链，其功能是收缩骨骼肌、功能催化剂、转运分子和储存分子。蛋白质可以通过降低反应的活化能来促进生化过程。血红蛋白也是蛋白质，将氧气运送到生物体的细胞中。[20]

脂质，也称为脂肪，也用于储存能量，但用于长期储能。由于其独特的结构，脂质提供的能量是碳水化合物的两倍多。当脂质存在于生物体的皮肤层之下时，可以充作绝缘材料。此外，脂质可用于激素生产，以维持健康的激素平衡，以及为细胞壁提供结构。[20]

核酸被用来储存所有生物体内的DNA。这两种核酸是DNA和RNA。DNA是主要的遗传信息储存物质,经常在细胞核中发现，它控制细胞经历的过程。DNA由两条互补的反向平行链组成，这两条链由模式多变的核苷酸组成。RNA是一种单链的DNA，由DNA转录而来，用于DNA翻译，即从RNA序列中合成蛋白质的过程。[20]

参考文献

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    ^"Gel electrophoresis"..

  • [19]

    ^"Southern blot"..

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    ^Schopf, J. William (2002-10-21). Life's Origin. University of California Press. ISBN 978-0-520-23391-1..

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