Пеніцилін. Історія та суть наукового відкриття

ВАЖЛИВІ НАУКОВІ ВІДКРИТТЯ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Найважливіші наукові відкриття

Пеніцилін. Історія та суть наукового відкриття

Найважливіші наукові відкриття

Довідник / Найважливіші наукові відкриття

Відкриття пеніциліну належить Олександру Флемінгу. Коли він помер, то його поховали в соборі Св. Павла в Лондоні - поряд із найшанованішими британцями. У Греції, де бував вчений, у день його смерті оголосили національну жалобу. А в іспанській Барселоні всі квіткарки міста висипали оберемки квітів зі своїх кошиків до меморіальної дошки з його ім'ям.

Шотландський бактеріолог Олександр Флемінг (1881-1955) народився в графстві Ейршир у родині фермера Х'ю Флемінга та його другої дружини Грейс (Мортон) Флемінг.

Олександр відвідував маленьку сільську школу, розташовану неподалік, і потім Килмарнокскую академію, рано навчився уважно спостерігати природою. У віці 13 років він за старшими братами вирушив до Лондона, де працював клерком, відвідував заняття в Політехнічному інституті на Ріджент-стріт, а 1900 року вступив до Лондонського шотландського полку.

За порадою старшого брата він подав документи на національний конкурс для вступу до медичної школи. На іспитах Флемінг отримав найвищі бали та став стипендіатом медичної школи при лікарні св. Марії. Олександр вивчав хірургію і, витримавши іспити, 1906 року став членом Королівського коледжу хірургів. Залишаючись працювати у лабораторії патології професора Алмрота Райта лікарні св. Марії, він у 1908 році отримав ступінь магістра та бакалавра наук у Лондонському університеті.

У той час лікарі та бактеріологи вважали, що подальший прогрес буде пов'язаний із спробами змінити, посилити чи доповнити властивості імунної системи. Відкриття 1910 року сальварсану Паулем Ерліхом лише підтвердило ці припущення. Ерліх був зайнятий пошуками того, що він називав "магічною кулею", маючи на увазі під цим такий засіб, який знищував би бактерії, що потрапили в організм, не завдаючи шкоди тканинам організму хворого і навіть взаємодіючи з ними.

Лабораторія Райта була однією з перших, які отримали зразки сальварсану для перевірки. У 1908 році Флемінг приступив до експериментів із препаратом, використовуючи його також у приватній медичній практиці для лікування сифілісу. Прекрасно усвідомлюючи всі проблеми, пов'язані з сальварсаном, він вірив у можливості хіміотерапії. Протягом кількох років, однак, результати досліджень були такими, що навряд чи могли підтвердити його припущення.

Після вступу Британії до Першої світової війни Флемінг служив капітаном у медичному корпусі Королівської армії, беручи участь у військових діях у Франції. Працюючи в лабораторії досліджень ран, Флемінг разом з Райтом намагався визначити, чи антисептики приносять якусь користь при лікуванні інфікованих поразок. Флемінг довів, що такі антисептики, як карболова кислота, яка на той час широко застосовувалася для обробки відкритих ран, вбиває лейкоцити, що створюють в організмі захисний бар'єр, що сприяє виживанню бактерій у тканинах.

У 1922 році після невдалих спроб виділити збудника звичайних простудних захворювань Флемінг абсолютно випадково відкрив лізоцим - фермент, який вбиває деякі бактерії і не завдає шкоди здоровим тканинам. На жаль, перспективи медичного використання лізоциму виявилися досить обмеженими, оскільки він був дуже ефективним засобом проти бактерій, які не є збудниками захворювань, і неефективним проти хвороботворних організмів. Це відкриття, однак, спонукало Флемінг зайнятися пошуками інших антибактеріальних препаратів, які були б нешкідливими для організму людини.

Інша щаслива випадковість - відкриття Флемінгом пеніциліну в 1928 році - стала результатом збігу низки обставин, настільки неймовірних, що майже неможливо повірити. На відміну від своїх акуратних колег, які очищали чашки з бактеріальними культурами після закінчення роботи з ними, Флемінг не викидав культури по 2-3 тижні поспіль, поки його лабораторний стіл не був захаращеним 40 або 50 чашками. Тоді він брався за прибирання, переглядаючи культури одну за одною, щоб не пропустити щось цікаве. В одній із чашок він виявив плісняву, яка, на його подив, пригнічувала висіяну культуру бактерії. Відділивши плісняву, він встановив, що "бульйон, на якому розрослася пліснява... набув чітко вираженої здатності пригнічувати зростання мікроорганізмів, а також бактерицидні та бактеріологічні властивості".

Неохайність Флемінга і зроблене ним спостереження з'явилися лише двома обставинами загалом ряду випадковостей, які сприяли відкриттю. Цвіль, якою виявилася заражена культура, належала до дуже рідкісного вигляду. Ймовірно, вона була занесена з лабораторії, розташованої поверхом нижче, де вирощувалися зразки плісняви, взяті з будинків хворих, які страждають на бронхіальну астму, з метою виготовлення з них екстрактів, що десенсибілізують. Флемінг залишив знамениту чашку, що стала згодом, на лабораторному столі і поїхав відпочивати. Похолодання, що настало в Лондоні, створило сприятливі умови для зростання цвілі, а наступне потепління - для бактерій. Як з'ясувалося пізніше, збіг саме цих обставин було зобов'язане знамените відкриття.

Початкові дослідження Флемінга дали низку важливих відомостей про пеніцилін. Він писав, що це "ефективна антибактеріальна субстанція... надає виражену дію на піогенні коки... і палички дифтерійної групи. Пеніцилін навіть у величезних дозах не токсичний для тварин... Можна припустити, що він виявиться ефективним антисептиком при зовнішній обробці ділянок , уражених чутливими до пеніциліну мікробами, або при його введенні всередину. Знаючи це, Флемінг, як не дивно, не зробив такого очевидного наступного кроку, який через дванадцять років був зроблений Хоуардом У. Флорі і полягав у тому, щоб з'ясувати, чи будуть врятовані миші від летальної інфекції, якщо лікувати їх ін'єкціями пеніцилінового бульйону. Флемінг лише призначив його декільком пацієнтам зовнішнього застосування. Однак результати були суперечливими та бентежними. Розчин не тільки важко піддавався очищенню, якщо йшлося про великі його кількості, але й виявлявся нестабільним.

Подібно до Пастерівського інституту в Парижі, відділення вакцинації в лікарні св. Марії, де працював Флемінг, існувало завдяки продажу вакцин. Флемінг виявив, що в процесі приготування пеніцилін вакцин допомагає захистити культури від стафілокока. Це було невелике технічне досягнення і Флемінг широко користувався ним, щотижня віддаючи розпорядження виготовити великі партії бульйону. Він ділився зразками культури пеніциліну з деякими колегами в інших лабораторіях, але жодного разу не згадав про пеніцилін у жодній з 27 статей або лекцій, опублікованих ним у 1930–1940 роках, навіть якщо йшлося про речовини, що викликають загибель бактерій.

Пеніцилін, можливо, був би назавжди забутий, якби не раніше відкриття Флемінгом лізоциму. Саме це відкриття змусило Флорі та Ернста Б. Чейна зайнятися вивченням терапевтичних властивостей пеніциліну, внаслідок чого препарат був виділений та підданий клінічним випробуванням. Всі почесті та слава, однак, дісталися Флемінгу. Випадкове відкриття пеніциліну в чашці з бактеріальною культурою дало пресі сенсаційну історію, здатну вразити уяву будь-якої людини.

Нобелівську премію з фізіології та медицини 1945 року було присуджено спільно Флемінгу, Чейну та Флорі "за відкриття пеніциліну та його цілющого впливу при різних інфекційних хворобах". Горан Лілієстранд з Каролінського інституту сказав у вітальній промові: "Історія пеніциліну добре відома в усьому світі. Вона є чудовим прикладом спільного застосування різних наукових методів в ім'я великої спільної мети і ще раз показує нам неминучу цінність фундаментальних досліджень". У Нобелівській лекції Флемінг зазначив, що "феноменальний успіх пеніциліну призвів до інтенсивного вивчення антибактеріальних властивостей плісняв та інших нижчих представників рослинного світу". "Лише деякі з них, сказав він, мають такі властивості. Існує, однак, стрептоміцин, відкритий (Зелманом А.) Ваксманом... який, напевно, знайде застосування в практичній медицині; з'являться й інші речовини, які ще належить вивчити".

Сьогодні лікування багатьох хвороб без антибіотиків просто неможливе.

Автор: Самін Д.К.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Найважливіші наукові відкриття:

▪ Бензол

▪ Логарифми

▪ Фізіологія травної системи

Дивіться інші статті розділу Найважливіші наукові відкриття.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Генетики з'ясували причину жіночого щастя 10.09.2012

Вчені з Університету Південної Флориди, Національного Інституту Здоров'я США, Колумбійського Університету та Інституту Психіатрії штату Нью-Йорк виявили, що слабка форма гена моноаміноксидази А (МАОА) у жінок пов'язана з підвищеним відчуттям щастя. Цікаво, що чоловіки такого зв'язку не знайшли.

"Мене здивували отримані результати, оскільки слабовиражену форму МАОА пов'язували з деякими негативними наслідками, такими як алкоголізм, агресивність та антигромадська поведінка, - каже головний автор дослідження Хеньян Чен. - Деякі вчені навіть називають його "геном воїна". Однак наше дослідження вказало на світлу бік цього гена: принаймні для жінок».

Хоча жінки більш схильні до поганого настрою, почуття тривоги і хвилювання, вони в той же час частіше, ніж чоловіки, почуваються щасливими. За словами Чена, це відкриття допоможе пояснити гендерні відмінності у сприйнятті та пролити світло на зв'язок між конкретними генами та людським щастям.

Дослідники проаналізували дані від репрезентативної вибірки, що складається з 345 осіб: 193 жінок та 152 чоловіків. ДНК учасників дослідження аналізувалась на предмет варіацій гена МАОА, та їх відчуття щастя вимірювалося за широко використовуваною та добре перевіреною шкалою. Після перевірки різноманітних чинників - від віку та освіти до рівня доходу - дослідники виявили, що жінки зі слабовираженою формою гена МАОА були відчутно щасливішими за інших. У цьому дві копії гена підвищували відчуття щастя. У той же час, у практично всіх чоловіків, які мали "ген щастя", результати були такими ж, як і у представників "сильної половини", які не мають його.

Дослідники вважають, що таку різницю можна частково пояснити низьким рівнем тестостерону у жінок порівняно з чоловіками. Чен та його співавтори припускають, що тестостерон може скасовувати позитивний вплив МАОА на чоловіків. Можливі вигоди від МАОА у хлопчиків можуть йти на спад при зростанні рівня тестостерону в процесі дорослішання, як каже Чен: "Можливо, чоловіки щасливіші до статевого дозрівання, оскільки їхній рівень тестостерону в цей час нижчий".

При цьому, за словами Чена, щастя навряд чи визначається єдиним геном - швидше за все існує набір генів, що впливає на індивідуальний рівень щастя в кожний момент нашого життєвого досвіду. На думку вченого, зараз якраз слушний час для додаткових генетичних досліджень, пов'язаних зі щастям і благополуччям.

Інші цікаві новини:

▪ Розумне кільце від Samsung

▪ Виявлено новий тип біомолекул

▪ Хвилі піску підпорядковуються законам математики

▪ Громадянин робот

▪ Психологічний стан солдата покаже спеціальний маркер

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Досвіди з фізики. Добірка статей

▪ стаття Словам має бути тісно, а думкам просторо. Крилатий вислів

▪ стаття Що таке папірус? Детальна відповідь

▪ стаття Домбайська галявина. Диво природи

▪ стаття Генератор на PIC16F84A та AD9850. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Чудо-мотузка. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт