ההבדל בין הנדסה ביו-הנדסית לבין הנדסה ביו-רפואית

מבוא

הנדסה היא יישום של המדעים הפיזיקליים והמתמטיים על מנת ליצור, לעצב ולחדש מבנים, תהליכים וכלים כדי להפוך את חיי האדם ליותר נוחים ופשוטים יותר. בשנים האחרונות, המחקר של ההנדסה כבר מחולק נוספת לדיסציפלינות נפרדות בהתאם לעקרון וחומר כי נעשה שימוש כדי ליצור המצאה חדשה. בגלל זה, הנדסה ביולוגית הנדסה ביו רפואית הן צצו כמו הגבולות החדשים בתחום ההנדסה. ההנדסה הביו-רפואית והביו-רפואית הן מדעים מתקדמים ביותר שסייעו לעצב את העולם המודרני בו אנו חיים. תחומים אלה תרמו להתקדמות בתחום מדעי הביולוגיה ומדעי הרפואה.

-> ->

הנדסת ביוטכנולוגיה

הנדסה ביולוגית ידוע גם בשם הנדסה ביולוגית, הנדסת מערכות ביולוגיות והנדסה ביוטכנולוגית. זוהי משמעת החושבת את יישום העקרונות והשיטות של המתמטיקה, הכימיה, הפיסיקה ומדעי המחשב כדי לנתח ולתכנן תהליכים או כלים חדשים לגישור על פערים במדעי החיים. עבור כמה מומחים בתחום, bioengineering מייצג מומחיות רחבה המכסה הנדסה ביו רפואית, הנדסה רפואית והנדסה ביוכימית. בהשוואה למהנדסים ביו-רפואיים, ביו-הנדרינים מתמקדים ביצירת מוצרים חדשים כגון מוצרים פרמצבטיים, תוספי מזון, חומרים משמרים, ביו-ננוטכנולוגיה ואנרגיה המבוססת על ביומסה באמצעות שימוש במושגים בסיסיים ובתהליכים במדעי הביולוגיה. עקרונות הנדסיים יסודיים כגון תרמודינמיקה, קינטיקה, שיטות הפרדה וטיהור, מדע פולימרי, מכניקת נוזלים, העברת חום ומסה ותופעות פני השטח משמשים בחדשנות ועיצוב של מוצרים חדשים. הנדסה ביו-הנדסית מתחלקת נוספת לתחומים הבאים: מזון והנדסת תהליכים ביולוגית, הנדסה חקלאית והנדסת משאבי טבע.

-> ->

מזון וביולוגיה תהליך ביולוגי

זוהי המומחיות של הנדסה ביולוגית המתמקדת בהבנת היישום הבסיסי של עקרונות הנדסיים לתהליכי מזון. במסגרת ענף זה נכללים התמחויות אלה: הנדסה מיקרוביולוגית, עיבוד מזון וביו-אנרגיה. דוגמאות ללימודי הנדסת מזון כוללות תופעת חום ותנועה המונית במערכות מזון, שימור אנרגיה באמצעות שינויים בעיבוד מזון ודינמיקה של נוזל ביולוגי.

-> ->

הנדסה חקלאית

הנדסה חקלאית היא יישום של עקרונות היסוד של ההנדסה לייצור יעיל ועיבוד של מזון, סיבים, דלק ביולוגי.התמחות זו מחולקת נוספת לחקר מכונות חקלאיות ומערכות מכונות, תכנון מבני וניתוח, מדעי הסביבה, ביולוגיה של הצמח, מדעי קרקע ומדעי בעלי חיים. מהנדסים חקלאיים הם תכנון שיטות חקלאיות וכלים, אשר מגדיל את הפרודוקטיביות ואת הקציר בתחום החקלאות.

הנדסת משאבי טבע

הנדסת משאבי טבע מיישמת את עקרונות היסוד של ההנדסה להגנה על הסביבה ועל המשאבים הטבעיים מפני השפלה ומזהמים אפשריים. מהנדסי משאבי טבע חוקרים הנדסת מים וקרקע, שיקום נחלים, ביורמדיאציה, מים סוערים ומערכות בקרת שחיקה, מערכות סילוק פסולת קרקעית ודגמים של מערכות פרשת המים.

הנדסה ביו רפואית

הנדסה ביו רפואית משתמשת בעקרונות בסיסיים של מדעי הביולוגיה, מדעי הרפואה והנדסה כדי לשפר את בריאות האדם. משלב מדעי ההנדסה עם מדעי הביו-רפואה והפרקטיקה הקלינית. דיסציפלינה זו עוסקת בהבנה ורכישת ידע חדש במערכות חיות באמצעות מתודולוגיות אנליטיות וניסיוניות המבוססות על עקרונות הנדסיים. יתר על כן, הנדסה ביו-רפואית מתמקדת בייצור של מערכות, כלים ותהליכים חדשים, המשפרים את המשמעת של הרפואה והביולוגיה לצורך אספקה ​​טובה יותר של טיפול רפואי איכותי.

ענפים של הנדסה ביו רפואית

הנדסה ביו רפואית יש מספר תחומי משנה: ביולוגיה של מערכות וביואינפורמטיקה, מודלים פיזיולוגיים, ביומכניקה, מכשור ביו-רפואי וחיישנים ביו-רפואיים, הדמיה ביו-רפואית, הנדסה ביו-ביולוגית וביוטכנולוגיה ואיברים מלאכותיים. ביולוגיה מערכות וביואינפורמטיקה מתמקדת מודלים של רשתות סלולריות חדשות, ניתוח רצף DNA וטכנולוגיה microarray. מודלים פיזיולוגיים בוחנים את הפיזיולוגיה של תאים נרגשים, דינמיקה של המיקרו-סירקולציה, מודלים של מכניקת תאים ודגמים פרמקוקינטיים של תרופות. ביומכניקה לערב את החדשנות של מפרקים תותבים וגפיים ואת המחקר של ניתוח ההליכה. מכשירים ביו-רפואיים וחיישנים ביו-רפואיים חוקרים את המחקרים הקליניים, כגון אקוקרדיוגרמה, חיישן חמצן, מטרים של גלוקוז וקוצב לב. הדמיה ביו רפואית עוסקת הדמיה רדיוגרפית, הדמיה אופטית, טומוגרפיה ממוחשבת הדמיה תהודה מגנטית. הנדסה ביו-מולקולרית וביוטכנולוגיה עוסקת במתן תרופות, הנדסת חלבונים, חיסונים, הנדסת רקמות ושיטות הפרדה. אברים מלאכותיים לומדים את העיצוב של biomaterials כי ניתן להשתמש כדי ליצור איברים חדשים או מערכות לחקות את תפקידה.

סיכום

הנדסה ביו-רפואית והנדסה ביו-רפואית הן שתי התקדמות חשובות אם בתחום המדע והטכנולוגיה. שני המדעים משתמשים בעקרונות הנדסיים בסיסיים, הכוללים שימוש בניתוח ותהליכים שיטתיים בתכנון חומרים חדשים שיסייעו בפתרון בעיות בסיסיות במדעי החיים.עם זאת, אלה הם דיסציפלינות שונות להתמקד. הנדסה ביו-הנדסית היא תחום מחקר רחב יותר, הכולל הנדסה ביו-רפואית בתחום. הנדסה ביו-הנדסית מתמקדת ביישום של הנדסה על תהליכים ביולוגיים, מזון, חקלאות ותהליכים סביבתיים. מאידך, הנדסה ביו-רפואית מתמקדת ביישום של הנדסה במדעים ביולוגיים ורפואיים כדי לשפר את מערכות אספקת הבריאות. בהשוואה לביו-הנדסה, להנדסה ביו-רפואית יש תת-מחלקות מורכבות יותר, המתמקדות בתחום החלקיקים של המחקר כדי לשפר את בריאות האדם.