Tin sinh học là gì? Các công bố khoa học về Tin sinh học

Nghiên cứu sự phân hủy lipid trong cá đông lạnh đã dẫn đến việc phát triển một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để chiết xuất và tinh chế lipid từ các vật liệu sinh học. Toàn bộ quy trình có thể được thực hiện trong khoảng 10 phút; nó hiệu quả, có thể tái lập và không có sự thao tác gây hại. Mô ướt được đồng nhất hóa với hỗn hợp chloroform và methanol theo tỷ lệ sao cho hệ thống tan được hình thành với nước trong mô. Sau khi pha loãng với chloroform và nước, dịch đồng nhất được phân tách thành hai lớp, lớp chloroform chứa toàn bộ lipid và lớp methanol chứa tất cả các hợp chất không phải là lipid. Một chiết xuất lipid tinh khiết được thu nhận chỉ đơn giản bằng cách tách lớp chloroform. Phương pháp này đã được áp dụng cho cơ cá và có thể dễ dàng thích nghi để sử dụng với các mô khác.

Các nghiên cứu về phân hủy lipid trong cá đông lạnh đã dẫn đến việc phát triển một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để chiết xuất và tinh lọc lipid từ các vật liệu sinh học. Toàn bộ quy trình có thể được thực hiện trong khoảng 10 phút; nó hiệu quả, có thể tái sản xuất và không gây ra các thao tác gây hại. Mô ướt được đồng hóa với hỗn hợp chloroform và methanol theo tỷ lệ đảm bảo hệ thống tạo thành hòa tan với nước trong mô. Việc pha loãng với chloroform và nước tách đồng hóa thành hai lớp, lớp chloroform chứa tất cả các lipid và lớp methanolic chứa tất cả các phi lipid. Một chiết xuất lipid tinh khiết được thu được chỉ bằng cách cô lập lớp chloroform. Phương pháp này đã được áp dụng cho cơ cá và có thể dễ dàng điều chỉnh để sử dụng với các mô khác.

Tóm tắt —Nguồn lực Nghiên cứu Đối với Tín hiệu Sinh lý Phức tạp mới ra mắt, được tạo ra dưới sự bảo trợ của Trung tâm Nguồn lực Nghiên cứu Quốc gia của Viện Y tế Quốc gia, nhằm kích thích các nghiên cứu hiện tại và khám phá mới trong nghiên cứu các tín hiệu tim mạch và các tín hiệu sinh y học phức tạp khác. Nguồn lực này có 3 thành phần phụ thuộc lẫn nhau. Ngân hàng Sinh lý (PhysioBank) là một kho lưu trữ lớn và đang phát triển nhanh các bản ghi kỹ thuật số được xác định rõ về tín hiệu sinh lý và dữ liệu liên quan để sử dụng bởi cộng đồng nghiên cứu sinh y học. Hiện tại, nó bao gồm các cơ sở dữ liệu về tín hiệu sinh y học đa thông số từ hệ tim-phổi, thần kinh và các cơ sở dữ liệu khác từ những người khỏe mạnh cũng như từ các bệnh nhân mắc nhiều tình trạng khác nhau có ý nghĩa lớn đối với sức khỏe cộng đồng, bao gồm loạn nhịp nguy hiểm đến tính mạng, suy tim sung huyết, ngưng thở khi ngủ, rối loạn thần kinh và lão hóa. Bộ công cụ Sinh lý (PhysioToolkit) là một thư viện phần mềm nguồn mở cho xử lý và phân tích tín hiệu sinh lý, phát hiện các sự kiện có ý nghĩa sinh lý sử dụng cả kỹ thuật cổ điển và phương pháp mới dựa trên vật lý thống kê và động lực phi tuyến, hiển thị và mô tả tín hiệu tương tác, tạo cơ sở dữ liệu mới, mô phỏng các tín hiệu sinh lý và tín hiệu khác, đánh giá định lượng và so sánh các phương pháp phân tích, và phân tích các quá trình không ổn định. Mạng Sinh lý (PhysioNet) là diễn đàn trực tuyến để phổ biến và trao đổi các tín hiệu sinh y học đã ghi và phần mềm nguồn mở để phân tích chúng. Nó cung cấp các cơ sở cho việc phân tích hợp tác dữ liệu và đánh giá các thuật toán mới được đề xuất. Ngoài việc cung cấp quyền truy cập điện tử miễn phí vào dữ liệu của PhysioBank và phần mềm của PhysioToolkit thông qua Mạng Lưới Toàn Cầu (http://www.physionet.org), PhysioNet cung cấp các dịch vụ và đào tạo thông qua các hướng dẫn trực tuyến để hỗ trợ người dùng với các mức độ chuyên môn khác nhau.

Phân loại của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về các khối u của các mô huyết học và bạch huyết lần cuối được cập nhật vào năm 2008. Kể từ đó, đã có nhiều tiến bộ trong việc xác định các dấu hiệu sinh học độc đáo liên quan đến một số khối u tủy và bạch cầu cấp tính, chủ yếu xuất phát từ phân tích diễn giải gen và giải trình tự thế hệ tiếp theo, có thể cải thiện đáng kể tiêu chí chẩn đoán cũng như độ liên quan về tiên lượng của các thực thể hiện đang được bao gồm trong phân loại của WHO và cũng gợi ý về những thực thể mới cần được thêm vào. Do đó, có một nhu cầu rõ ràng về việc sửa đổi phân loại hiện tại. Các sửa đổi đối với các danh mục bệnh u tủy và bạch cầu cấp tính sẽ được công bố trong một tài liệu riêng vào năm 2016 và phản ánh sự đồng thuận ý kiến của các nhà bệnh học huyết học, huyết học học, bác sĩ ung bướu và bác sĩ di truyền học. Ấn bản năm 2016 đại diện cho một sự sửa đổi của phân loại trước đó hơn là một phân loại hoàn toàn mới và cố gắng kết hợp các dữ liệu lâm sàng, tiên lượng, hình thái, miễn dịch định danh và di truyền mới nổi lên kể từ ấn bản trước. Các thay đổi lớn trong phân loại và lý do của chúng được trình bày ở đây.

Ở các sinh vật đa bào, cân bằng nội môi được duy trì thông qua sự cân bằng giữa sự sinh sản và sự chết của tế bào. Mặc dù đã biết rất nhiều về việc kiểm soát sự sinh sản của tế bào, nhưng hiểu biết về việc kiểm soát sự chết của tế bào thì ít hơn. Sự chết tế bào sinh lý chủ yếu xảy ra thông qua một dạng tự sát của tế bào được bảo tồn qua tiến hóa, được gọi là quá trình tự chết theo lập trình (apoptosis). Quyết định của một tế bào để trải qua quá trình apoptosis có thể bị ảnh hưởng bởi một loạt các kích thích điều tiết khác nhau. Bằng chứng gần đây cho thấy rằng sự thay đổi trong sự sống còn của tế bào góp phần vào sự sinh bệnh học của một số bệnh ở người, bao gồm ung thư, nhiễm trùng virus, bệnh tự miễn, rối loạn thoái hóa thần kinh và AIDS (hội chứng suy giảm miễn dịch mắc phải). Các phương pháp điều trị được thiết kế để thay đổi ngưỡng apoptosis một cách đặc hiệu có thể có tiềm năng thay đổi tiến trình tự nhiên của một số bệnh này.

Sinh khối lignocellulosic đã lâu được công nhận như một nguồn cung cấp đường hỗn hợp bền vững để lên men thành nhiên liệu sinh học và các vật liệu sinh học khác. Nhiều công nghệ đã được phát triển trong suốt 80 năm qua cho phép quá trình chuyển đổi này xảy ra, và mục tiêu rõ ràng hiện nay là làm cho quá trình này cạnh tranh về chi phí trong thị trường ngày nay. Ở đây, chúng tôi xem xét sự kháng tự nhiên của tường tế bào thực vật đối với sự phân hủy do vi sinh và enzym, được biết chung là “tính kháng sinh khối.” Chính đặc tính này của thực vật là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến chi phí cao của việc chuyển đổi lignocellulose. Để đạt được sản xuất năng lượng bền vững, cần thiết sẽ phải vượt qua các tính chất hoá học và cấu trúc đã phát triển trong sinh khối để ngăn chặn sự tháo rời của nó.

Gốm được sử dụng để sửa chữa và tái tạo các phần bị bệnh hoặc hư hỏng của hệ thống cơ xương, được gọi là sinh học gốm, có thể là không sinh học (ví dụ, alumina và zirconia), có thể hấp thụ (ví dụ, phosphate tricalcium), sinh học hoạt tính (ví dụ, hydroxyapatite, kính sinh học và gốm kính), hoặc có độ rỗng để mô có thể phát triển (ví dụ, các kim loại phủ hydroxyapatite). Các ứng dụng bao gồm thay thế cho khớp hông, khớp gối, răng, gân, dây chằng và sửa chữa bệnh nha chu, tái cấu trúc hàm mặt, tăng cường và ổn định xương hàm, nối cột sống và sửa chữa xương sau phẫu thuật u. Các lớp phủ carbon nhiệt phân là chống huyết khối và được sử dụng cho các van tim giả. Cơ chế liên kết mô với gốm sinh học hoạt tính đã dẫn đến thiết kế phân tử của sinh học gốm để liên kết bề mặt với mô cứng và mềm. Các composite sinh học hoạt tính đang được phát triển với độ bền cao và mô đun đàn hồi phù hợp với xương. Điều trị ung thư đã được thực hiện thông qua việc cung cấp định vị các đồng vị phóng xạ qua các viên kính. Thành công lâm sàng của sinh học gốm đã dẫn đến những tiến bộ đáng kể trong chất lượng cuộc sống của hàng triệu người.

Bài báo này tổng quan về quá khứ, hiện tại và tương lai của các vật liệu sinh học dựa trên hydroxyapatit (HAp) từ góc độ chế tạo các cấy ghép thay thế mô cứng. Các tính chất của mô cứng cũng được mô tả. Độ tin cậy cơ học của gốm HAp nguyên chất là thấp, do đó nó không thể được sử dụng làm răng hoặc xương nhân tạo. Vì lý do này, các loại composite dựa trên HAp đã được chế tạo, nhưng chỉ có hợp kim titan phủ HAp là đã tìm thấy ứng dụng rộng rãi. Trong số các loại khác, gốm HAp được điều khiển vi cấu trúc như HAp gia cường bằng sợi hoặc râu, polymer gia cường bằng HAp sợi, hay composite HAp/collagen chế tạo sinh học có vẻ là những vật liệu gốm phù hợp nhất cho các cấy ghép thay thế mô cứng trong tương lai.