Wissenschaft, Technik und Umweltmanagement

Assistierte Reproduktion

Ein Paar gilt als steril, wenn nach Ablauf von zwölf Monaten Geschlechtsverkehr ohne Verhütungsmittel keine Nachkommen gezeugt wurden. Die Ursachen sind vielfältig: die Verzögerung des gebärfähigen Alters und die nachlassende Qualität des Samens.

Künstliche Insemination

Dies ist die medizinische Einführung von Samenzellen, die zuvor aufbereitet wurden, in die Gebärmutter der Frau. Das Protokoll ist wie folgt:

• Kontrolle und Stimulation des Eisprungs durch hormonelle Behandlung.
• Aufbereitung des Samens am für die Insemination ernannten Tag.
• Ordnungsgemäße Besamung zum Zeitpunkt des Zyklus.
• Hormonelle Behandlung, die die Entwicklung des Embryos fördert.

In-vitro-Fertilisation (IVF)

Es ist eine Technik der assistierten Reproduktion, bei der die Vereinigung von Samen und Eizelle in einem Labor vorbereitet wird. Die Embryonen werden anschließend in den Uterus der Patientin eingesetzt. Zuvor erfolgt eine ovarielle Stimulation. Sobald Eizellen vorhanden sind und sowohl Ei- als auch Samenzellen behandelt wurden, erfolgt die Vereinigung beider in einem Reagenzglas. Wenn eine Eizelle befruchtet wird, entstehen zwei Vorkerne. Am dritten Tag wird die Zygote übertragen. Nach zwei oder drei Tagen kann es zur Implantation des Präembryos kommen. Die Nachteile dieser Technik sind Mehrlingsschwangerschaften und ein erhöhtes Risiko für eine ektopische Schwangerschaft.

Embryonenspende

Diese Technik wird angewendet, wenn beide Partner steril sind. Es werden Präembryonen mit einer anderen genetischen Belastung als die der Eltern eingeführt.

Klonen

Es besteht im Erhalt genetisch identischer Kopien. Zellklonierungen werden durch Mitose durchgeführt und die Reproduktion erfolgt asexuell. Zellen werden durch Kultivierung geklont und Organismen durch Kerntransfer. Das erste Klonen durch Wilmut (Schaf Dolly) erfolgte so:

1. Extraktion einer reifen Eizelle eines Schafes und Entkernung derselben.
2. Extraktion des Kerns einer Euterzelle und Inklusion in die entkernte Eizelle.
3. Implantation des Präembryos in die Gebärmutter eines dritten Schafes, das als Leihmutter dient.

Dolly hat das gleiche Erbgut wie der Spender der somatischen Zelle.

Stammzellen

Diese haben die Möglichkeit, sich zu vermehren, zu wachsen und sich in spezialisierte Zellen zu differenzieren. Es gibt zwei Arten: embryonale Stammzellen oder adulte (somatische) Stammzellen.

Bioethik und medizinische Prinzipien

Die Bioethik ist eine Disziplin, die auf Werten und moralischen Prinzipien basiert und das menschliche Verhalten im Bereich der Biowissenschaften analysiert. Es gibt vier Grundprinzipien:

1. Schadensvermeidung: Vor allem darf kein Schaden zugefügt werden. Es besteht in der Wahrung der physischen und psychischen Unversehrtheit des menschlichen Lebens.
2. Wohltätigkeit: Die berufliche Verpflichtung, alles zu tun, um sich um den Patienten zu kümmern und die Gesundheit zu verbessern.
3. Autonomie des Patienten: Nach umfassender Information muss der Patient der Behandlung seines Körpers zustimmen.
4. Gerechtigkeit: Gerechte Verteilung der vorhandenen Ressourcen.

Das Prinzip der Autonomie kann nicht ausgeübt werden, wenn es gegen die Grundrechte oder moralische Mindestanforderungen verstößt. Die Prinzipien der Schadensvermeidung und Gerechtigkeit sind zwingend erforderlich.

Die Geschichte der Materialien

Alles begann mit ein paar Steinen. Die Entdeckung neuer Materialien löste Revolutionen aus. Auf die Steinzeit folgten die Bronze- und die Eisenzeit. Heute befinden wir uns im Zeitalter des Siliziums.

Steinzeit

Durch das Zusammenschlagen zweier Steine entstanden scharfe Kanten. Diese boten Vorteile gegenüber anderen Gruppen derselben Spezies. Die Technik wurde perfektioniert. Neben Stein entwickelte sich auch die Keramik und die Metallurgie.

Bronzezeit

Als farbige Steine zur Dekoration von Keramik verwendet wurden, entdeckte man Kupfererz. So konnte ein neues Material produziert werden, das in reiner Form in der Natur selten war. Kupfer konnte nun nach Belieben metallisch hergestellt und mit Stein bearbeitet werden. Vorteile:

• Weniger zerbrechlich als Stein.
• Fähigkeit, viele Formen und Größen anzunehmen.
• Verbesserung der Eigenschaften durch Hinzufügen von Zinn (Bronze).

Bronze schmilzt bei einer niedrigeren Temperatur und besitzt eine größere Festigkeit als reines Kupfer.

Eisenzeit

Nach der Bronzezeit folgte die Ära des Eisens.

Abfallmanagement

Medizinischer Abfall ist jegliche Art von Material, das in Einrichtungen der Gesundheitsversorgung (Pflege, Prävention, Forschung) anfällt und entsorgt wird. In den letzten Jahren hat die Menge der Abfälle zugenommen.

Klassifizierung von Gesundheitsabfällen

1. Siedlungsabfälle: Karton, Papier (unbedenklich).
2. Nicht-spezifische Gesundheitsabfälle: Erfordern präventive Maßnahmen bei der Handhabung (z. B. Gips).
3. Spezifische Abfälle: Erfordern besondere präventive Maßnahmen.
4. Typ 4: Abfälle mit besonderen hygienischen Anforderungen.

Management und Entsorgung

Das Management umfasst:

• Klassifizierung: Keine Vermischung in denselben Containern.
• Transport: Container müssen starr und ohne Ecken sein.
• Lagerung: Spezielle Einheiten mit Kühlung.

Landwirtschaftliche und industrielle Abfälle

Abfälle aus Landwirtschaft und Viehzucht werden durch Minimierung der Produktion, Verringerung der Umweltauswirkungen und Nutzung als Dünger oder Energiequelle (biogen) verwaltet. Industrielle Abfälle entstehen bei industriellen Tätigkeiten. Es gibt zwei Typen: spezifische Industrieabfälle und solche, die wie Siedlungsabfälle behandelt werden können.

Radioaktive Abfälle

Dies sind Abfälle, die mit radioaktiven Isotopen kontaminiert sind. Klassifizierung:

• Schwach- und mittelradioaktiv: Emittieren geringe Strahlung (Werkzeuge, Kleidung, Schlämme).
• Hochradioaktiv: Hohe Strahlendosen, Zerfallszeitraum über 30 Jahre.

Die Lagerung erfolgt oberflächennah oder in geologischen Tiefenlagern.

Siedlungsabfälle und Recycling

Diese stammen aus kommunalen Diensten. Das Ziel ist eine höhere Ressourceneffizienz und die Reduzierung des Gesamtvolumens durch Prävention und Wiederverwendung.

Recycling von Kunststoffen

1. Mechanisch: Sortieren, Zerkleinern, Waschen und Extrusion.
2. Chemisch: Aufbrechen der Kunststoffmoleküle.

Glas, Papier und Metalle

Bei Glas gibt es Einweg- und Mehrwegsysteme; Altglas spart Energie. Der Papier-Recyclingprozess umfasst Sammlung, Klassifizierung, Ballenpressen, Lagerung und Transport. Bei Stahl und Aluminium werden die Metalle sortiert, gepresst, zerkleinert und zu Barren geschmolzen, die dann zu dünnen Laminaten gewalzt werden.