Определение токсикологии

Токсикология – это изучение того, как организм реагирует на различные концентрации химических веществ. Токсиколог использует модельные организмы для тестирования различных химических веществ и оценки концентрации химического вещества, которое может вызывать эффекты. Химические вещества, которые будут использоваться для производства товаров, используемых людьми, будут подвергаться строгим испытаниям для обеспечения их безопасности. Токсикология также фокусируется на структуре ядов, токсинов и ядов. Передовые методы, такие как ядерно-магнитно-резонансная спектроскопия, используются в токсикологии для классификации новых токсинов и понимания их химической структуры. Поскольку мы больше понимаем мир вокруг нас и стремимся использовать новые химические вещества в наших интересах, токсикологам постоянно предоставляется более широкая область исследования.

История токсикологии

Токсикология – древняя наука. Начиная с зари человека, люди стремились понять и управлять веществами, найденными в их среде. Древние римские, ближневосточные и азиатские тексты содержат описания токсинов и способы их лечения. В то время как древние формы поля полагались на различную веру в магию, влияние звезд и другие фантастические корни, чтобы объяснить и вылечить действие токсинов, современная токсикология является гораздо более научным занятием.

Многие области оказали влияние на токсикологию и ее информированность, а также на наше понимание химических веществ и их взаимодействия в целом. Общее понимание химии и биологии позволило отцу токсикологии, Матье Орфила, опубликовать первую работу по токсикологии в 1813 году. Орфила основал судебную токсикологию, используя свои методы для обнаружения доказательств наличия мышьяка в теле жертвы убийства. С 1800 года токсикология значительно расширилась и продвинулась. На сегодняшний день токсикология содержит множество направлений исследований и специализации.

Карьера в токсикологии

В то время как в некоторых школах есть программы токсикологии на уровне бакалавра и магистра, большинство токсикологов продолжают получать докторскую степень и специализируются в определенной области токсикологии. Существует много областей токсикологии, но в целом токсикологи фокусируются на нескольких темах и специализируются оттуда. Лекарственная токсикология – это отрасль, которая больше всего касается людей и того, с чем мы сталкиваемся. Многие токсикологи в этой области работают в государственных организациях или испытательных лабораториях и одобряют продукты, выпускаемые для потребителей. Другие в этой области понимают токсины и отравления и помогают следователям-криминалистам. Каждый, кто сосредоточен на токсикологии, должен понимать человеческая биология и большинство из них являются врачами, которые специализируются на токсинах.

Другая область токсикологии фокусируется на самих токсинах и вид которые производят токсины. Поскольку химические вещества, содержащиеся в яде и животных токсинах, настолько биологически активны, они чрезвычайно интересны для ученых и фармацевтов. Например, микотоксиколог изучает токсины, вырабатываемые грибы и их родственники. Многие специалисты, изучающие токсикологию, изучают, как токсины образуются, действуют на свою цель и в конечном итоге разрушаются. Эта информация имеет решающее значение для тех, кто находится на грани токсикологии, таких как врачи, лечащие смертельные укусы змей или случайные отравления. Другие ищут способы использования эффектов токсин терапевтическими способами. Яд, токсины в растениях и другие биологически активные вещества могут быть использованы для воздействия на определенные нежелательные клетки или просто временно отключить нервы. Ключевым условием в токсикологии является то, что доза составляет яд. Другими словами, то, как мы используем химикаты, определяет их влияние на нас. Фармацевтические компании очень заинтересованы в полезном использовании токсинов и нанимают токсикологов для исследования и анализа новых химических веществ.

Конечный фокус в токсикологии имеет более широкий охват. Экотоксиколог, сочетание экология токсикология, изучение токсинов в более широком контексте и их влияние на экосистемы и популяции. Такие организации, как Агентство по охране окружающей среды, нанимают токсикологов для изучения и мониторинга состояния окружающей среды и выявления потенциальных вредных токсинов. Именно эта ветвь токсикологии ответственна за обнаружение ПХБ, влияющих на озон и пестицид ДДТ, уменьшающих популяции орлов. Используя те же инструменты, что и их коллеги, эти ученые пытаются выделить и обнаружить крупномасштабные источники потенциально опасных для окружающей среды материалов. После химической революции 1960-х годов эта отрасль токсикологии быстро расширилась. Такие книги, как Silent Spring, написанные Рэйчел Карсон, помогли пролить свет на разрушение окружающей среды, вызванное нерегулируемым использованием химических веществ. С тех пор было создано много организаций для мониторинга и попыток контролировать распространение опасных веществ.

Этика и технология в токсикологии

Токсикология всегда требовала использования модельных организмов при тестировании. Чтобы понять эффекты нового химического вещества, токсикологи сначала вводят химическое вещество в эти модельные организмы. Эффекты химического вещества в различных концентрациях и дозах не наблюдается. Это помогает информировать ученых о том, как химическое вещество реагирует с живыми клетками в целом, и как оно может специфически раздражать или мутировать клетки. Наиболее распространенный из этих тестов включает в себя выставление теста Население в различных концентрациях, пока половина организмов не погибнет. На протяжении всей истории разные организмы использовались в качестве моделей с различными этическими последствиями.

Традиционно, некоторые предосудительные методы были использованы в тестировании токсикологии. Токсикология – это одно из многих направлений науки с темной историей сомнительных экспериментов, от экспериментов на заключенных-людях до принудительных испытаний на вдыхание токсинов у приматов. Хотя эти более сомнительные методы были прекращены и отменены, потребность в экспериментах все еще существует. Химическая революция 1960-х годов создала миллионы новых коммерческих и сельскохозяйственных химикатов. Плохая практика в токсикологии привела к эпидемиям, таким как использование инсектицида ДДТ, которое в конечном итоге повлияло на толщину яиц птиц и значительно сократило популяции хищных птиц. Современные организации, такие как FDA, тестируют химикаты и продукты для различных отраслей промышленности, прежде чем их разрешат продавать или использовать в коммерческих целях.

Хотя все еще существует необходимость в экспериментах, методы экспериментов радикально изменились. Новые методы включают тестирование химических веществ на нечувствительных организмах, таких как бактерии, дрожжи и другие одноклеточные организмы. Эффекты, обнаруженные при наблюдении за этими меньшими организмами, могут быть экстраполированы на другие организмы. Для продуктов, которые должны быть испытаны на высших организмах, были установлены ограничения на количество необходимых предметов, и животные не могут страдать. Эти методы создали более благоприятную для этики токсикологию. Однако появляются еще более совершенные методы вычислительной токсикологии, которые вскоре полностью заменят модели на животных. Компьютерное моделирование и понимание химии и биологии продвинулись до такой степени, что токсикологическое моделирование теперь может выполняться компьютером. Достижения в этой области могут привести к уничтожению всех модельных организмов, и этика испытаний была бы гораздо более приемлемой для ученых.

Ссылки

  • Американское химическое общество. (2018 г., 5 февраля). Токсикологии. Получено с сайта ACS.org: https://www.acs.org/content/acs/en/careers/college-to-career/chemistry-careers/toxicology.html.
  • Нельсон Д.Л. и Кокс М.М. (2008). Принципы биохимия, Нью-Йорк: W.H. Фримен и Компания.
  • Роллин Б. Э. (2006). Права животных и нравственность человека (3-е изд.). Нью-Йорк: Книги Прометея.
  • Sarkar S. (2005). Биоразнообразие и Философия окружающей среды: введение. Нью-Йорк: издательство Кембриджского университета.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *