Różnica między bioinżynierią a inżynierią biomedyczną

Wprowadzenie

Inżynieria to zastosowanie nauk fizycznych i matematycznych w celu tworzenia, projektowania i innowacji struktur, procesów i narzędzi, które uczynią życie ludzkie bardziej komfortowym i prostszym. W ostatnich latach studia inżynieryjne zostały podzielone na odrębne dyscypliny, w zależności od zasady i materiału, który jest wykorzystywany do stworzenia nowego wynalazku. Z tego powodu inżynieria biologiczna i inżynieria biomedyczna pojawiły się jako nowe granice w dziedzinie inżynierii. Inżynieria biologiczna i biomedyczna są naukami wysoce zaawansowanymi, które pomogły ukształtować współczesny świat, w którym żyjemy. Dziedziny te przyczyniły się do postępu w dziedzinie nauk biologicznych i nauk medycznych.

Bioinżynieria

Bioinżynieria jest również znana jako inżynieria biologiczna, inżynieria systemów biologicznych i inżynieria biotechnologiczna. Jest to dyscyplina, która bada stosowanie zasad i metod matematyki, chemii, fizyki i informatyki w celu analizowania i projektowania nowych procesów lub narzędzi do wypełniania luk w naukach przyrodniczych. Dla niektórych ekspertów w tej dziedzinie bioinżynieria stanowi szeroką specjalizację obejmującą inżynierię biomedyczną, inżynierię medyczną i inżynierię biochemiczną. W porównaniu do inżynierów biomedycznych, bioinżynierowie koncentrują się na tworzeniu nowych produktów, takich jak produkty farmaceutyczne, suplementy diety, konserwanty, bio-nanotechnologia i energia oparta na biomasie poprzez wykorzystanie podstawowych pojęć i procesów w naukach biologicznych. Podstawowe zasady inżynierii, takie jak termodynamika, kinetyka, metody separacji i oczyszczania, nauki o polimerach, mechanika płynów, przenoszenie ciepła i masy oraz zjawiska powierzchniowe są wykorzystywane w innowacji i projektowaniu nowych produktów. Bioinżynieria dzieli się na następujące specjalizacje: inżynieria żywności i procesów biologicznych, inżynieria rolnicza i inżynieria zasobów naturalnych.

Inżynieria żywności i procesów biologicznych

Jest to specjalność bioinżynierii, która koncentruje się na zrozumieniu podstawowego zastosowania zasad inżynierii w procesach spożywczych. W ramach tej branży znajdują się następujące specjalizacje: inżynieria mikrobiologiczna, przetwórstwo spożywcze i bioenergia. Przykłady badań inżynierii żywności obejmują zjawisko transportu ciepła i masy w systemach żywności, oszczędzanie energii poprzez modyfikacje przetwarzania żywności i dynamikę płynów biomateriałowych.

Inżynieria rolna

Inżynieria rolnicza to stosowanie podstawowych zasad inżynierii w celu wydajnej produkcji i przetwarzania żywności, błonnika i biopaliw. Ta specjalność jest dalej podzielona na badania maszyn rolniczych i systemów maszynowych, projektowania i analizy konstrukcji, nauk o środowisku, biologii roślin, nauk o glebie i naukach o zwierzętach. Inżynierowie rolni projektują praktyki i narzędzia rolnicze, które zwiększają wydajność i plony w dziedzinie rolnictwa.

Inżynieria zasobów naturalnych

Inżynieria zasobów naturalnych stosuje podstawowe zasady inżynierii w celu ochrony środowiska i zasobów naturalnych przed możliwą degradacją i zanieczyszczeniami. Inżynierowie zasobów naturalnych badają inżynierię wodno-glebową, odbudowę strumienia, bioremediację, projektowanie instalacji do burzy i erozji, naziemne systemy usuwania odpadów i modelowanie systemów zlewni.

Inżynieria biomedyczna

Inżynieria biomedyczna wykorzystuje podstawowe zasady nauk biologicznych, nauk medycznych i inżynierii w celu poprawy zdrowia ludzkiego. Integruje nauki inżynierskie z naukami biomedycznymi i praktyką kliniczną. Dyscyplina ta zajmuje się zrozumieniem i zdobywaniem nowej wiedzy o żywych układach poprzez metodologie analityczne i eksperymentalne oparte na zasadach inżynierii. Ponadto inżynieria biomedyczna koncentruje się na produkcji nowych systemów, narzędzi i procesów, które poprawiają dyscyplinę medycyny i biologii w celu lepszego świadczenia opieki zdrowotnej wysokiej jakości.

Oddziały inżynierii biomedycznej

Inżynieria biomedyczna obejmuje kilka dziedzin: biologia systemów i bioinformatyka, modelowanie fizjologiczne, biomechanika, oprzyrządowanie biomedyczne i czujniki biomedyczne, obrazowanie biomedyczne, inżynieria biocząsteczkowa i biotechnologia oraz sztuczne narządy. Biologia systemów i bioinformatyka koncentruje się na modelowaniu nowych sieci komórkowych, analizie sekwencji DNA i technologii mikromacierzy. Modelowanie fizjologiczne bada fizjologię komórek pobudliwych, dynamikę mikrokrążenia, modele mechaniki komórkowej i modele farmakokinetyczne leków. Biomechanika obejmuje innowację protez stawów i kończyn oraz badanie analizy chodu. Oprzyrządowanie biomedyczne i czujniki biomedyczne badają monitory kliniczne, takie jak echokardiogram, czujnik tlenu, glukometry i rozruszniki serca. Obrazowanie biomedyczne dotyczy obrazowania radiograficznego, optycznego, tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego. Inżynieria biocząsteczkowa i badania biotechnologiczne systemy dostarczania leków, inżynieria białek, szczepionki, inżynieria tkankowa i metody separacji. Sztuczne narządy badają budowę biomateriałów, które można wykorzystać do tworzenia nowych narządów lub układów naśladujących jego funkcję.

Wniosek

Bioinżynieria i inżynieria biomedyczna to dwa ważne postępy w dziedzinie nauki i technologii. Obie te nauki wykorzystują podstawowe zasady inżynierii, które obejmują wykorzystanie analiz i systematycznych procesów w projektowaniu nowych materiałów, które pomogą rozwiązać podstawowe problemy w naukach przyrodniczych. Jednak te dyscypliny różnią się w centrum uwagi. Bioinżynieria jest szerszym kierunkiem studiów, który obejmuje inżynierię biomedyczną w swojej dziedzinie. Bioinżynieria koncentruje się na zastosowaniu inżynierii w procesach biologicznych, żywności, rolnictwie i procesach środowiskowych. Z drugiej strony inżynieria biomedyczna koncentruje się na zastosowaniu inżynierii w naukach biologicznych i medycznych w celu ulepszenia systemów opieki zdrowotnej. W porównaniu do bioinżynierii, inżynieria biomedyczna ma bardziej złożone poddziały, które koncentrują się na specjalizujących się badaniach w celu poprawy zdrowia ludzkiego.