Razlika med bioinženirstvom in biomedicinskim inženiringom

Uvod

Inženiring je uporaba fizikalnih in matematičnih ved, da bi ustvarili, oblikovali in inovirali strukture, procese in orodja, s katerimi bi človeško življenje postalo udobnejše in enostavnejše. V zadnjih letih je bil študij inženiringa razdeljen na ločene vede, odvisno od načela in materiala, ki se uporablja za ustvarjanje novega izuma. Zaradi tega sta se biološko in biomedicinsko inženirstvo pojavila kot novi meji na področju inženiringa. Biološki inženiring in biomedicina sta visoko napredni znanosti, ki sta pomagali oblikovati sodobni svet, v katerem živimo. Ta področja sta prispevala k napredku na področju bioloških in medicinskih znanosti.

Bioinženiring

Bioinženiring je znan tudi kot biološki inženiring, inženiring bioloških sistemov in biotehnološki inženiring. To je disciplina, ki proučuje uporabo načel in metod matematike, kemije, fizike in računalništva, da bi analizirala in oblikovala nove procese ali orodja za premostitev vrzeli v znanostih o življenju. Za nekatere strokovnjake na tem področju predstavlja bioinženiring široko posebnost, ki zajema biomedicinski inženiring, medicinski in biokemijski inženiring. V primerjavi z inženirji biomedicine se bioinženirji osredotočajo na ustvarjanje novih izdelkov, kot so farmacevtski izdelki, prehranska dopolnila, konzervansi, bionanotehnologija in energija na osnovi biomase z uporabo osnovnih konceptov in procesov v biološki znanosti. Pri inovacijah in oblikovanju novih izdelkov se uporabljajo temeljna inženirska načela, kot so termodinamika, kinetika, metode ločevanja in čiščenja, polimerna veda, mehanika tekočin, prenos toplote in mase ter površinski pojavi. Bioinženiring je nadalje razdeljen na naslednje posebnosti: Prehrambeni in biološki procesni inženiring, kmetijski inženiring in inženiring naravnih virov.

Živilski in biološki procesni inženiring

To je posebnost bioinženiringa, ki se osredotoča na razumevanje osnovnih aplikacij inženirskih načel v živilskih procesih. V to panogo spadajo naslednje specialnosti: mikrobiološki inženiring, predelava hrane in bioenergija. Primeri študij inženiringa živil vključujejo pojav prenosa toplote in mase v živilskih sistemih, varčevanje z energijo s spremembami v predelavi hrane in dinamiko biomaterialnih tekočin.

Kmetijski inženiring

Kmetijski inženiring je uporaba temeljnih inženirskih načel za učinkovito proizvodnjo in predelavo hrane, vlaknin in biogoriv. Ta posebnost je nadalje razdeljena na študij kmetijskih strojev in strojnih sistemov, strukturno načrtovanje in analize, vede o okolju, biologijo rastlin, vedenje o tleh in živali. Kmetijski inženirji načrtujejo kmetijske prakse in orodja, kar povečuje produktivnost in letino na področju kmetijstva.

Naravni viri inženiring

Inženiring naravnih virov uporablja temeljna načela inženiringa za zaščito okolja in naravnih virov pred možnimi razpadi in onesnaževali. Inženirji naravnih virov preučujejo vodno in talno tehniko, obnovo toka, bioremediacijo, zasnovo objektov za nadzor nevihtnih voda in erozije, sisteme za odstranjevanje odpadkov iz kopnega in modeliranje vodnih sistemov.

Biomedicinski inženiring

Biomedicinsko inženirstvo uporablja temeljna načela bioloških znanosti, medicinskih znanosti in inženiringa za izboljšanje zdravja ljudi. Vključuje inženirske znanosti z biomedicinskimi znanostmi in klinično prakso. Ta disciplina se ukvarja z razumevanjem in pridobivanjem novih znanj živih sistemov s pomočjo analitičnih in eksperimentalnih metodologij, ki temeljijo na inženirskih načelih. Poleg tega se biomedicinski inženiring osredotoča na proizvodnjo novih sistemov, orodij in procesov, ki izboljšujejo medicinsko in biološko disciplino za boljše zagotavljanje kakovostne zdravstvene oskrbe.

Podružnice biomedicinskega inženiringa

Biomedicinsko inženirstvo ima več pod disciplin: sistemska biologija in bioinformatika, fiziološko modeliranje, biomehanika, biomedicinska instrumentacija in biomedicinski senzorji, biomedicinsko slikanje, bio molekularno inženirstvo ter biotehnologija in umetni organi. Sistemska biologija in bioinformatika se osredotoča na modeliranje novih celičnih omrežij, analizo zaporedja DNK in tehnologijo mikroarray. Fiziološko modeliranje proučuje fiziologijo vzdražnih celic, dinamiko mikrocirkulacije, modele celične mehanike in farmakokinetične modele zdravil. Biomehanika vključuje inovacijo protetičnih sklepov in okončin ter študijo analize hoje. Biomedicinska instrumentacija in biomedicinski senzorji preučujejo klinične monitorje, kot so ehokardiogram, senzor kisika, merilniki glukoze in srčni spodbujevalniki. Biomedicinsko slikanje se ukvarja z radiografskim slikanjem, optičnim slikanjem, računalniško tomografijo in slikanjem z magnetno resonanco. Bio molekularni inženiring in biotehnologija preučujeta sisteme za dajanje zdravil, beljakovinski inženiring, cepiva, tkivni inženiring in metode ločevanja. Umetni organi proučujejo zasnovo biomaterialov, ki se lahko uporabljajo za ustvarjanje novih organov ali sistemov, ki posnemajo njegovo delovanje.

Zaključek

Biotehnika in biomedicinski inženiring sta pomembna napredka na področju znanosti in tehnologije. Obe znanosti uporabljata osnovna inženirska načela, ki vključujejo uporabo analiz in sistematičnih procesov pri načrtovanju novih materialov, ki bodo pomagali rešiti osnovne probleme znanosti o življenju. Vendar se te vede razlikujejo v osredotočenosti. Bioinžinjering je širše področje preučevanja, ki vključuje biomedicinsko inženirstvo znotraj svojega področja. Bioinženiring se osredotoča na uporabo inženiringa na bioloških procesih, hrani, kmetijstvu in okoljskih procesih. Po drugi strani se biomedicinski inženiring osredotoča na uporabo inženiringa v bioloških in medicinskih znanostih za izboljšanje sistemov zagotavljanja zdravstvene oskrbe. V primerjavi z bioinženirstvom ima biomedicinski inženiring bolj zapletene pododdelke, ki se osredotočajo na delno področje študija, da bi izboljšali zdravje ljudi.