3Dсимуляторы лабораторных животных

Лабораторные животные наиболее часто используются в медико-биологических экспериментах, испытаниях на безопасность и в образовательных целях. Исследователи используют животных в попытке понять различные уровни функционирования организма, его болезни и физиологическое состояние, создать новые вакцины и методы для лечения различных заболеваний.

Во всех этих случаях, животные подвергаются насилию и боли в той или иной степени, что не является естественной частью их среды обитания. Поэтому мы должны быть заинтересованы в поиске новых альтернатив использованию животных в экспериментах, стараться уменьшить число животных, по возможности максимально облегчить их страдания.

Замена использования животных включает в себя методы, в которых животные не используются совсем (абсолютная замена) или методы, в которых применяются ткани и клеточные культуры (относительная замена). При этом часто происходит отказ от методов invivo в пользу методов invitro.

 Однако в виртуальной лаборатории студентам не всегда просто научиться, например, изолировать кровеносные сосуды, правильно обращаться с подопытными животными, работать совместно с другими исследователями. Трудно смоделировать на компьютере акт убийства живого существа и таким образом поставить исследователя перед моральными вопросами так же, как это происходит в реальности, а не на пластиковых моделях или на уже убитых животных.

К сожалению, абсолютная или относительная замена лабораторных животных не всегда возможна. Некоторые важные исследования (по крайней мере, в настоящее время) не могут быть произведены без использования животных. В таких случаях исследователи стараются уменьшить число животных, задействованных в эксперименте. Тщательное планирование эксперимента и применение современных методов статистического анализа данных часто позволяют существенно сократить число подопытных животных, сохраняя при этом значимость окончательного результата.

19. Be ready for the discussion. 3.21 Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."

What do you think about using virtual 3D models for laboratory experiments? Give your arguments for and against this problem. Continue the following table and discuss it with your classmates.

Arguments for the virtual using of pet/ organ models in the lab	Arguments against the virtual using of pet/ organ models in the lab
You can save pets’ life You can you this program many times …	You can’t predict the result in the case of new drug testing or so on A person may behave the other way in real conditions. ...

20. Create a code of ethics regulations for biotechnologists. Write what they should do and what they must not do.

Unit 21

Nanotechnology

What does the word “nanotechnology” mean?

What does nanotechnology research?

How many proteins do you know?

1. Read this text and compare your notion of “nanotechnology” and the one given below.

Nanotechnology

Nanotechnology (sometimes shortened to "nanotech") is the study of manipulating matter on an atomic and molecular scale.

Nanotechnology may be able to create many new materials and devices with a vast range of applications, such as in medicine, electronics, biomaterials and energy production. But also nanotechnology raises many concerns about the toxicity and environmental impact of nanomaterials, and their potential effects on global economics.

Nanotechnology is the engineering of functional systems at the molecular scale. In its original sense, nanotechnology refers to the projected ability to construct items from the bottom up, using techniques and tools being developed today to make complete, high performance products.

One nanometer (nm) is one billionth of a meter. By comparison, a DNA double-helix has a diameter around 2 nm. On the other hand, the smallest cellular life-forms, the bacteria of the genus Mycoplasma, are around 200 nm in length. By convention, nanotechnology is taken as the scale range 1 to 100 nm. The lower limit is set by the size of atoms (hydrogen has the smallest atoms, which are approximately a quarter of 1 nm diameter) since nanotechnology must build its devices from atoms and molecules. The upper limit is more or less arbitrary but is around the size that phenomena not observed in larger structures start to become apparent and can be made use of in the nano device.

Two main approaches are used in nanotechnology. In the "bottom-up" approach, materials and devices are built from molecular components which assemble themselves chemically by principles of molecular recognition. In the "top-down" approach, nano-objects are constructed from larger entities without atomic-level control.

Areas of physics such as nanoelectronics, nanomechanics, nanophotonics and nanoionics have evolved during the last few decades to provide a basic scientific foundation of nanotechnology.