Sólin Sólin Rís 10:23 • sest 16:05 í Reykjavík
Tunglið Tunglið Rís 16:02 • Sest 00:25 í Reykjavík
Flóð Flóð Árdegis: 00:51 • Síðdegis: 13:31 í Reykjavík
Fjaran Fjara Árdegis: 07:01 • Síðdegis: 20:00 í Reykjavík

Hvað er lífeindafræði?

Hörður Filippusson

Upprunalega spurningin var:

Hvað gerir lífeindafræðingur? Er mikill munur á lífeindafræði og líftækni?

Lífeindafræði er það sem kallast á ensku clinical laboratory science, medical laboratory technology eða svipuðum nöfnum.[1] Enska hugtakið biomedical science er stundum haft um lífeindafræði en það er víðtækara og nær einnig yfir önnur svið. Lífeindafræðingar framkvæma í flestum tilvikum rannsóknir á sýnum frá mannslíkamanum en einnig frá dýrum og umhverfi. Rannsóknirnar eru gerðar í þeim tilgangi að varpa ljósi á orsakir sjúkdóma, þróun þeirra og árangur meðferðar. Þær eru mjög fjölbreyttar og eru gerðar á mismunandi sviðum lífeindafræðinnar.

Upp úr aldamótunum 1900 hófust miklar breytingar á lækningarannsóknum. Sérstakar klíniskar rannsóknastofur sem sáu um hin ýmsu próf og mælingar urðu sífellt algengari og fyrsta formlega þjálfun tæknifólks til starfa við lækningarannsóknir í Bandaríkjunum var sett á fót um 1920. Um það leyti voru flest stærri sjúkrahús búin að koma sér upp sérhæfðum rannsóknastofum fyrir lífefnafræði, meinafræði, sýklafræði og svo framvegis. Næstu áratugi urðu hraðar framfarir í rannsóknatækni og sífellt fleiri próf og mæliaðferðir komu til sögunnar. Um miðja öldina var umfang efnamælinga vegna sjúkdómsgreininga til dæmis orðið svo mikið að óhjákvæmilegt var að taka upp sjálfvirkan búnað. Fyrsti sjálfvirki efnamælirinn kom á markað 1957 og síðan þá hafa margar gerðir efnamæla verið þróaðar. Í dag eru framfarirnar mestar á sviði sameindaerfðafræði og eru rannsóknir sem byggja á þeirri aðferðafræði notaðar á rannsóknastofum á flestum rannsóknasviðum.

Sjálfvirkur efnamælir.

Á Íslandi var nám í lífeindafræði (þá meinatækni) sett á stofn við Tækniskóla Íslands árið 1966 og í kjölfarið var Félag lífeindafræðinga (þá Meinatæknafélag Íslands) stofnað 1967. Námið var í upphafi tveggja ára nám á háskólastigi (140 einingar) en var lengt í þrjú ár 1982 og fyrstu lífeindafræðingarnir með BS-gráðu útskrifuðust 1985. Nám í lífeindafræði fluttist til Háskóla Íslands 2005 og er staðsett í Námsbraut í lífeindafræði sem er ein af námsbrautum Læknadeildar. Til að geta öðlast starfséttindi sem lífeindafræðingur þarf viðkomandi að hafa lokið þriggja ára námi til BS-prófs og eins árs diplómanámi á MS-stigi. Nú til dags ljúka þó flestir nemendur MS-gráðu í lífeindaræði áður en þeir hefja störf sem lífeindafræðingar. Starfssvið lífeindafræðinga er margs konar enda rannsóknastofur í tengslum við sjúkrahús margar og ólíkar. Helstu viðfangsefni lífeindafræðinga eru þessi:

Blóðbankafræði. Í blóðbönkum er gjafablóði safnað, blóðið flokkað (ABO og Rh flokkun), mótefnagreint og skimað fyrir sjúkdómum, til dæmis lifrarbólgu. Einnig eru unnir blóðhlutar, til dæmis plasma og blóðflögur.

Blóðmeinafræði. Gerðar eru rannsóknir á blóði, en einnig beinmerg, eitlum, mænuvökva, liðvökva, þvagi, saur og fleiru. Viðamesta verkefnið snýr að blóðhagsmælingu sem felur í sér talningu og greiningu hvítra blóðkorna, rauðra blóðkorna og blóðflaga, auk mælinga á blóðrauða (e. hemoglobin). Storkuþættir í blóði eru mældir, ýmist til að stjórna blóðþynningu eða greina galla í storkukerfinu.

Frumufræði. Rannsóknir í frumufræði snúa að könnun á breytingum á sjúkum og heilbrigðum frumum. Sýni eru til dæmis leghálssýni sem eru skoðuð með tilliti til krabbameins.

Ísótóparannsóknir. Við slíkar rannsóknir eru sjúklingum gefin geislavirk efni í æð og fylgst með því með ytri geislamælingu (e. gamma camera) hvernig þau dreifast um líkamann. Geislavirku efnin eru tengd við mismunandi áhengjur sem stjórna því hvaða líffæri taka þau upp. Slíkar mælingar geta gefið upplýsingar um sjúkdóma í skjaldkirtli, hjarta, liðum, lifur og fleira.

Litningarannsóknir. Rannsóknir á litningum miða að leit að litningagöllum sem leiða til sjúkdóma. Frumur úr ýmsum vefjum eru ræktaðar þannig að litningar séu sýnilegir og þeir skoðaðir í smásjá. Slíkar rannsóknir eru meðal annars gerðar á sýnum úr legvatni eða fylgjuvef til að leiða í ljós litningagalla í fóstrum.

Lífeindafræðingar stunda ýmiss konar mælingar og rannsóknir í tengslum við greiningu og meðhöndlun sjúkdóma og aðgerðir til að koma í veg fyrir þá.

Lífeðlisfræðirannsóknir. Þessar rannsóknir snúa einkum að greiningu sjúkdóma í hjarta, æðakerfi og lungum. Til þess eru notaðar aðferðir á borð við hjartalínurit, áreynslupróf, blóðflæðimælingar, ómskoðanir, blóðþrýstingsmælingar og hjartaþræðingu.

Líffærameinafræði. Rannsökuð eru vefjasýni frá sjúklingum og einnig sýni úr látnu fólki. Sýnin eru oftast innsteypt eða fryst og síðan skorin og lituð til undirbúnings fyrir smásjárskoðun. Mismunandi litanir, sérlitanir og mótefnalitanir, geta leitt i ljós ýmsar breytingar á frumum og uppbyggingu vefs, Slíkar rannsóknir geta til dæmis veitt upplýsingar um gerð og uppruna krabbameinsæxla, stökkbreytingar og meðferð sjúkdóma. Þær geta einnig hjálpað til að leiða dánarorsök í ljós.

Klínísk lífefnafræði eða meinefnafræði. Rannsóknir í klínískri lífefnafræði Fela í sér mælingar á lífefnum í blóðvatni og fleiri vökvum svo sem í þvagi, mænuvökva og liðvökva. Í blóðvatni eru mæld fjölmörg efni og smásameindir til dæmis glúkósi, urea, ensím, hormón, prótín, krabbameinsvísar sem og ýmis lyf. Breytingar á styrk efna veita mikilsverðar upplýsinga fyrir sjúkdómsgreiningu og um gang sjúkdóms. Mælingar á lífefnum í blóði eru gerðar með aðstoð afkastamikilla tækja.

Ónæmisfræði. Rannsóknir í ónæmisfræði snúa að greiningu sjúkdóma í ónæmiskerfi mannslíkamans, til dæmis sjálfsofnæmissjúkdóma og ofnæmissjúkdóma. Mælingar á mótefnum og öðrum þáttum ónæmiskerfisins gefa upplýsingar um eðli og gagn slíkra sjúkdóma.

Sameindalíffræði. Rannsóknir í sameindalíffræði snúa að erfðafræðilegum orsökum sjúkdóma. Unnið er með DNA, fjölföldun gena, raðgreiningu þeirra og aðrar aðferðir sameindaerfðafræðinnar. Á sviði sameindaerfðafræðinnar, sem er undirgrein sameindalíffræðinnar, hafa orðið mjög örar framfarir undanfarna áratugi. Meðal annars hefur geta til að raðgreina DNA aukist til muna með tilkomu háhraðaraðgreiningar sem hefur margfaldað afköst DNA-raðgreininga.

Sýklafræði. Sýklafræðirannsóknir snúa að greiningu sjúkdómsvaldandi örvera, baktería, veira, sveppa og sníkjudýra, í sýnum frá sjúklingum. Hefbundnar rannsóknir byggja á ræktun sýkla, sem síðan eru tegundagreindir með margvíslegum greiningarprófum. Að því loknu eru gerð næmispróf til að ákveða sýklalyfjameðferð. Sameindaerfðafræðilegum aðferðum er beitt í vaxandi mæli til að leita að genabútum tiltekinna tegunda sýkla eða gena sem kóða fyrir ákveðnum meinvirkniþáttum og ónæmi gegn sýklalyfjum.

Eins og sjá má af þessari upptalningu eru viðfangsefni lífeindafræðinga afar fjölbreytt en flestir þeirra sérhæfa sig þó á tilteknum sviðum og að uppfylltum ákveðnum skilyrðum geta þeir öðlast stafsleyfi sem sérfræðingar á viðkomandi sviði.

Upphaflega spurningin laut ekki aðeins að viðfangsefnum lífeindafræðinga heldur einnig að muninum á lífeindafræði og líftækni. Í svari við spurningunni Hvað er líftækni? er fjallað sérstaklega um líftækni. Ljóst er að lífeindafræði er ekki sama og líftækni en ýmis tæknibrögð eru notuð á báðum sviðum og því um vissa skörun að ræða.

Tilvísun:
  1. ^ Sjá t.d. um þetta á vef Mayo Clinic: Medical Laboratory Scientist - Explore Health Care Careers - Mayo Clinic College of Medicine & Science. (Sótt 2.10.2020).

Heimildir og myndir:

Höfundur þakkar eftirtöldum aðilum fyrir yfirlestur og gagnlegar ábendingar við svarið: Martha Ásdís Hjálmarsdóttir, prófessor í lífeindafræði við HÍ, Ásbjörg Ósk Snorradóttir, lektor í lífeindafræði við HÍ, Jón Þór Bergþórsson, lektor í lífeindafræði við HÍ, Erla Bragadóttir, aðjúnkt í geislafræði við HÍ

Þetta svar var uppfært þann 2.10.2020.

Höfundur

Hörður Filippusson

prófessor emeritus í lífefnafræði við Háskóla Íslands

Útgáfudagur

8.9.2020

Spyrjandi

Margrét Arnardóttir

Tilvísun

Hörður Filippusson. „Hvað er lífeindafræði?“ Vísindavefurinn, 8. september 2020. Sótt 23. nóvember 2020. http://visindavefur.is/svar.php?id=26440.

Hörður Filippusson. (2020, 8. september). Hvað er lífeindafræði? Vísindavefurinn. Sótt af http://visindavefur.is/svar.php?id=26440

Hörður Filippusson. „Hvað er lífeindafræði?“ Vísindavefurinn. 8. sep. 2020. Vefsíða. 23. nóv. 2020. <http://visindavefur.is/svar.php?id=26440>.

Chicago | APA | MLA

Spyrja

Sendu inn spurningu LeiðbeiningarTil baka

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

Senda grein til vinar

=

Hvað er lífeindafræði?
Upprunalega spurningin var:

Hvað gerir lífeindafræðingur? Er mikill munur á lífeindafræði og líftækni?

Lífeindafræði er það sem kallast á ensku clinical laboratory science, medical laboratory technology eða svipuðum nöfnum.[1] Enska hugtakið biomedical science er stundum haft um lífeindafræði en það er víðtækara og nær einnig yfir önnur svið. Lífeindafræðingar framkvæma í flestum tilvikum rannsóknir á sýnum frá mannslíkamanum en einnig frá dýrum og umhverfi. Rannsóknirnar eru gerðar í þeim tilgangi að varpa ljósi á orsakir sjúkdóma, þróun þeirra og árangur meðferðar. Þær eru mjög fjölbreyttar og eru gerðar á mismunandi sviðum lífeindafræðinnar.

Upp úr aldamótunum 1900 hófust miklar breytingar á lækningarannsóknum. Sérstakar klíniskar rannsóknastofur sem sáu um hin ýmsu próf og mælingar urðu sífellt algengari og fyrsta formlega þjálfun tæknifólks til starfa við lækningarannsóknir í Bandaríkjunum var sett á fót um 1920. Um það leyti voru flest stærri sjúkrahús búin að koma sér upp sérhæfðum rannsóknastofum fyrir lífefnafræði, meinafræði, sýklafræði og svo framvegis. Næstu áratugi urðu hraðar framfarir í rannsóknatækni og sífellt fleiri próf og mæliaðferðir komu til sögunnar. Um miðja öldina var umfang efnamælinga vegna sjúkdómsgreininga til dæmis orðið svo mikið að óhjákvæmilegt var að taka upp sjálfvirkan búnað. Fyrsti sjálfvirki efnamælirinn kom á markað 1957 og síðan þá hafa margar gerðir efnamæla verið þróaðar. Í dag eru framfarirnar mestar á sviði sameindaerfðafræði og eru rannsóknir sem byggja á þeirri aðferðafræði notaðar á rannsóknastofum á flestum rannsóknasviðum.

Sjálfvirkur efnamælir.

Á Íslandi var nám í lífeindafræði (þá meinatækni) sett á stofn við Tækniskóla Íslands árið 1966 og í kjölfarið var Félag lífeindafræðinga (þá Meinatæknafélag Íslands) stofnað 1967. Námið var í upphafi tveggja ára nám á háskólastigi (140 einingar) en var lengt í þrjú ár 1982 og fyrstu lífeindafræðingarnir með BS-gráðu útskrifuðust 1985. Nám í lífeindafræði fluttist til Háskóla Íslands 2005 og er staðsett í Námsbraut í lífeindafræði sem er ein af námsbrautum Læknadeildar. Til að geta öðlast starfséttindi sem lífeindafræðingur þarf viðkomandi að hafa lokið þriggja ára námi til BS-prófs og eins árs diplómanámi á MS-stigi. Nú til dags ljúka þó flestir nemendur MS-gráðu í lífeindaræði áður en þeir hefja störf sem lífeindafræðingar. Starfssvið lífeindafræðinga er margs konar enda rannsóknastofur í tengslum við sjúkrahús margar og ólíkar. Helstu viðfangsefni lífeindafræðinga eru þessi:

Blóðbankafræði. Í blóðbönkum er gjafablóði safnað, blóðið flokkað (ABO og Rh flokkun), mótefnagreint og skimað fyrir sjúkdómum, til dæmis lifrarbólgu. Einnig eru unnir blóðhlutar, til dæmis plasma og blóðflögur.

Blóðmeinafræði. Gerðar eru rannsóknir á blóði, en einnig beinmerg, eitlum, mænuvökva, liðvökva, þvagi, saur og fleiru. Viðamesta verkefnið snýr að blóðhagsmælingu sem felur í sér talningu og greiningu hvítra blóðkorna, rauðra blóðkorna og blóðflaga, auk mælinga á blóðrauða (e. hemoglobin). Storkuþættir í blóði eru mældir, ýmist til að stjórna blóðþynningu eða greina galla í storkukerfinu.

Frumufræði. Rannsóknir í frumufræði snúa að könnun á breytingum á sjúkum og heilbrigðum frumum. Sýni eru til dæmis leghálssýni sem eru skoðuð með tilliti til krabbameins.

Ísótóparannsóknir. Við slíkar rannsóknir eru sjúklingum gefin geislavirk efni í æð og fylgst með því með ytri geislamælingu (e. gamma camera) hvernig þau dreifast um líkamann. Geislavirku efnin eru tengd við mismunandi áhengjur sem stjórna því hvaða líffæri taka þau upp. Slíkar mælingar geta gefið upplýsingar um sjúkdóma í skjaldkirtli, hjarta, liðum, lifur og fleira.

Litningarannsóknir. Rannsóknir á litningum miða að leit að litningagöllum sem leiða til sjúkdóma. Frumur úr ýmsum vefjum eru ræktaðar þannig að litningar séu sýnilegir og þeir skoðaðir í smásjá. Slíkar rannsóknir eru meðal annars gerðar á sýnum úr legvatni eða fylgjuvef til að leiða í ljós litningagalla í fóstrum.

Lífeindafræðingar stunda ýmiss konar mælingar og rannsóknir í tengslum við greiningu og meðhöndlun sjúkdóma og aðgerðir til að koma í veg fyrir þá.

Lífeðlisfræðirannsóknir. Þessar rannsóknir snúa einkum að greiningu sjúkdóma í hjarta, æðakerfi og lungum. Til þess eru notaðar aðferðir á borð við hjartalínurit, áreynslupróf, blóðflæðimælingar, ómskoðanir, blóðþrýstingsmælingar og hjartaþræðingu.

Líffærameinafræði. Rannsökuð eru vefjasýni frá sjúklingum og einnig sýni úr látnu fólki. Sýnin eru oftast innsteypt eða fryst og síðan skorin og lituð til undirbúnings fyrir smásjárskoðun. Mismunandi litanir, sérlitanir og mótefnalitanir, geta leitt i ljós ýmsar breytingar á frumum og uppbyggingu vefs, Slíkar rannsóknir geta til dæmis veitt upplýsingar um gerð og uppruna krabbameinsæxla, stökkbreytingar og meðferð sjúkdóma. Þær geta einnig hjálpað til að leiða dánarorsök í ljós.

Klínísk lífefnafræði eða meinefnafræði. Rannsóknir í klínískri lífefnafræði Fela í sér mælingar á lífefnum í blóðvatni og fleiri vökvum svo sem í þvagi, mænuvökva og liðvökva. Í blóðvatni eru mæld fjölmörg efni og smásameindir til dæmis glúkósi, urea, ensím, hormón, prótín, krabbameinsvísar sem og ýmis lyf. Breytingar á styrk efna veita mikilsverðar upplýsinga fyrir sjúkdómsgreiningu og um gang sjúkdóms. Mælingar á lífefnum í blóði eru gerðar með aðstoð afkastamikilla tækja.

Ónæmisfræði. Rannsóknir í ónæmisfræði snúa að greiningu sjúkdóma í ónæmiskerfi mannslíkamans, til dæmis sjálfsofnæmissjúkdóma og ofnæmissjúkdóma. Mælingar á mótefnum og öðrum þáttum ónæmiskerfisins gefa upplýsingar um eðli og gagn slíkra sjúkdóma.

Sameindalíffræði. Rannsóknir í sameindalíffræði snúa að erfðafræðilegum orsökum sjúkdóma. Unnið er með DNA, fjölföldun gena, raðgreiningu þeirra og aðrar aðferðir sameindaerfðafræðinnar. Á sviði sameindaerfðafræðinnar, sem er undirgrein sameindalíffræðinnar, hafa orðið mjög örar framfarir undanfarna áratugi. Meðal annars hefur geta til að raðgreina DNA aukist til muna með tilkomu háhraðaraðgreiningar sem hefur margfaldað afköst DNA-raðgreininga.

Sýklafræði. Sýklafræðirannsóknir snúa að greiningu sjúkdómsvaldandi örvera, baktería, veira, sveppa og sníkjudýra, í sýnum frá sjúklingum. Hefbundnar rannsóknir byggja á ræktun sýkla, sem síðan eru tegundagreindir með margvíslegum greiningarprófum. Að því loknu eru gerð næmispróf til að ákveða sýklalyfjameðferð. Sameindaerfðafræðilegum aðferðum er beitt í vaxandi mæli til að leita að genabútum tiltekinna tegunda sýkla eða gena sem kóða fyrir ákveðnum meinvirkniþáttum og ónæmi gegn sýklalyfjum.

Eins og sjá má af þessari upptalningu eru viðfangsefni lífeindafræðinga afar fjölbreytt en flestir þeirra sérhæfa sig þó á tilteknum sviðum og að uppfylltum ákveðnum skilyrðum geta þeir öðlast stafsleyfi sem sérfræðingar á viðkomandi sviði.

Upphaflega spurningin laut ekki aðeins að viðfangsefnum lífeindafræðinga heldur einnig að muninum á lífeindafræði og líftækni. Í svari við spurningunni Hvað er líftækni? er fjallað sérstaklega um líftækni. Ljóst er að lífeindafræði er ekki sama og líftækni en ýmis tæknibrögð eru notuð á báðum sviðum og því um vissa skörun að ræða.

Tilvísun:
  1. ^ Sjá t.d. um þetta á vef Mayo Clinic: Medical Laboratory Scientist - Explore Health Care Careers - Mayo Clinic College of Medicine & Science. (Sótt 2.10.2020).

Heimildir og myndir:

Höfundur þakkar eftirtöldum aðilum fyrir yfirlestur og gagnlegar ábendingar við svarið: Martha Ásdís Hjálmarsdóttir, prófessor í lífeindafræði við HÍ, Ásbjörg Ósk Snorradóttir, lektor í lífeindafræði við HÍ, Jón Þór Bergþórsson, lektor í lífeindafræði við HÍ, Erla Bragadóttir, aðjúnkt í geislafræði við HÍ

Þetta svar var uppfært þann 2.10.2020....