Atšķirība starp bioinženieriju un biomedicīnas inženieriju

Ievads

Inženierija ir fizisko un matemātisko zinātņu pielietošana, lai izveidotu, projektētu un ieviestu jauninājumus struktūras, procesus un rīkus, kas cilvēku dzīvi padarītu ērtāku un vienkāršāku. Pēdējos gados inženierzinātņu studijas ir sīkāk sadalītas atsevišķās disciplīnās atkarībā no principa un materiāla, kas tiek izmantots jauna izgudrojuma radīšanai. Tādēļ gan bioloģiskā inženierija, gan biomedicīnas inženierija ir kļuvušas par jaunām robežām inženierzinātņu jomā. Gan bioloģiskā inženierija, gan biomedicīna ir augsti attīstītas zinātnes, kas palīdzēja veidot mūsdienu pasauli, kurā mēs dzīvojam. Šīs jomas veicināja sasniegumus bioloģiskās zinātnes un medicīnas zinātņu jomā..

Bioinženierija

Bioinženierija ir pazīstama arī kā bioloģiskā inženierija, bioloģisko sistēmu inženierija un biotehnoloģiskā inženierija. Šī ir disciplīna, kurā tiek pētīta matemātikas, ķīmijas, fizikas un datorzinātņu principu un metožu pielietošana, lai analizētu un izstrādātu jaunus procesus vai instrumentus, lai pārvarētu nepilnības dzīvības zinātnēs. Dažiem jomas ekspertiem bioinženierija pārstāv plašu specialitāti, kas aptver biomedicīnas inženieriju, medicīnas inženieriju un bioķīmisko inženieriju. Salīdzinot ar biomedicīnas inženieriem, bioinženieri koncentrējas uz tādu jaunu produktu radīšanu kā farmācijas produkti, uztura bagātinātāji, konservanti, bio nanotehnoloģijas un uz biomasu balstīta enerģija, izmantojot bioloģiskās zinātnes pamatjēdzienus un procesus. Inovācijās un jaunu produktu projektēšanā tiek izmantoti tādi inženierijas pamatprincipi kā termodinamika, kinētika, atdalīšanas un attīrīšanas metodes, polimēru zinātne, šķidruma mehānika, siltuma un masas pārnešana un virsmas parādības. Bioinženierija ir sīkāk sadalīta šādās specialitātēs: Pārtikas un bioloģisko procesu inženierija, lauksaimniecības inženierija un dabas resursu inženierija.

Pārtikas un bioloģisko procesu inženierija

Šī ir bioinženierijas specialitāte, kuras uzmanības centrā ir izpratne par inženiertehnisko principu piemērošanu pārtikas procesos. Šajā nozarē ietilpst šādas specialitātes: Mikrobioloģiskā inženierija, Pārtikas pārstrāde un Bioenerģija. Pārtikas inženierijas pētījumu piemēri ietver siltuma un masveida transporta parādības pārtikas sistēmās, enerģijas taupīšanu, veicot izmaiņas pārtikas pārstrādē, un biomateriālo šķidrumu dinamiku.

Lauksaimniecības inženierija

Lauksaimniecības inženierija ir inženiertehnisko pamatprincipu piemērošana efektīvai pārtikas, šķiedru un biodegvielas ražošanai un pārstrādei. Šo specialitāti sīkāk iedala lauksaimniecības tehnikas un mašīnu sistēmu izpētē, konstrukcijas projektēšanā un analīzē, vides zinātnēs, augu bioloģijā, augsnes zinātnē un dzīvnieku zinātnē. Lauksaimniecības inženieri izstrādā lauksaimniecības praksi un instrumentus, kas palielina ražīgumu un ražu lauksaimniecības jomā.

Dabas resursu inženierija

Dabas resursu inženierija piemēro inženierijas pamatprincipus vides un dabas resursu aizsardzībai no iespējamās degradācijas un piesārņotājiem. Dabas resursu inženieri pēta ūdens un augsnes inženieriju, straumju atjaunošanu, bioloģisko sanāciju, lietus ūdens un erozijas kontroles iekārtu projektēšanu, sauszemes atkritumu apglabāšanas sistēmas un pazemes ūdeņu sistēmu modelēšanu.

Biomedicīniskā inženierija

Biomedicīnas inženierija izmanto bioloģisko zinātņu, medicīnas zinātņu un inženierzinātņu pamatprincipus, lai uzlabotu cilvēku veselību. Inženierzinātnes integrē ar biomedicīnas zinātnēm un klīnisko praksi. Šī disciplīna ir saistīta ar izpratni un jaunu zināšanu iegūšanu par dzīvajām sistēmām, izmantojot analītiskās un eksperimentālās metodoloģijas, kuru pamatā ir inženiertehniskie principi. Turklāt biomedicīnas inženierija koncentrējas uz jaunu sistēmu, rīku un procesu ražošanu, kas uzlabo medicīnas un bioloģijas disciplīnu, lai labāk nodrošinātu kvalitatīvu veselības aprūpi..

Biomedicīnas inženierijas nozares

Biomedicīnas inženierijai ir vairākas apakšdisciplīnas: sistēmu bioloģija un bioinformātika, fizioloģiskā modelēšana, biomehānika, biomedicīnas instrumenti un biomedicīnas sensori, biomedicīnas attēlveidošana, biomolekulārā inženierija un biotehnoloģija un mākslīgie orgāni. Sistēmu bioloģija un bioinformātika koncentrējas uz jaunu šūnu tīklu modelēšanu, DNS sekvenču analīzi un mikroarhīvu tehnoloģiju. Fizioloģiskā modelēšana pēta uzbudināmo šūnu fizioloģiju, mikrocirkulācijas dinamiku, šūnu mehānikas modeļus un medikamentu farmakokinētiskos modeļus. Biomehānika ietver protezēšanas locītavu un ekstremitāšu jauninājumus un gaitas analīzes izpēti. Biomedicīnas instrumenti un biomedicīnas sensori pēta tādus klīniskos monitorus kā ehokardiogramma, skābekļa sensors, glikozes mērītāji un sirds elektrokardiostimulatori. Biomedicīniskā attēlveidošana attiecas uz radiogrāfisko attēlveidošanu, optisko attēlveidošanu, datortomogrāfiju un magnētiskās rezonanses attēlveidošanu. Biomolekulārā inženierija un biotehnoloģijas izpēte zāļu ievadīšanas sistēmas, olbaltumvielu inženierija, vakcīnas, audu inženierija un atdalīšanas metodes. Mākslīgie orgāni pēta biomateriālu dizainu, ko var izmantot, lai izveidotu jaunus orgānus vai sistēmas, kas imitē tā funkcijas.

Secinājums

Bioinženierija un biomedicīnas inženierija ir divi svarīgi sasniegumi zinātnes un tehnoloģijas jomā. Abas šīs zinātnes izmanto inženierijas pamatprincipus, kas ietver analīzes un sistemātisku procesu izmantošanu jaunu materiālu izstrādē, kas palīdzēs atrisināt dzīvības zinātņu pamatproblēmas. Tomēr viņiem šīs disciplīnas ir atšķirīgas. Bioinženierija ir plašāka pētījumu joma, kas savā jomā ietver arī biomedicīnas inženieriju. Bioinženierija koncentrējas uz inženierijas pielietošanu bioloģiskos procesos, pārtikas, lauksaimniecības un vides procesos. No otras puses, biomedicīnas inženierija ir vērsta uz inženierijas pielietošanu bioloģiskajās un medicīnas zinātnēs, lai uzlabotu veselības aprūpes piegādes sistēmas. Salīdzinot ar bioinženieriju, biomedicīnas inženierijai ir sarežģītākas apakšnodaļas, kas koncentrējas uz makrodaļiņu izpētes lauku, lai uzlabotu cilvēku veselību.