Rozdíl mezi bioinženýrstvím a biomedicínským inženýrstvím

Úvod

Inženýrství je aplikace fyzikálních a matematických věd s cílem vytvářet, navrhovat a inovovat struktury, procesy a nástroje, aby byl lidský život pohodlnější a jednodušší. V posledních letech se studium inženýrství dále rozdělilo do samostatných disciplín v závislosti na principu a materiálu, který se používá k vytvoření nového vynálezu. Z tohoto důvodu se biologické inženýrství i biomedicínské inženýrství objevily jako nové hranice v oblasti strojírenství. Biologické inženýrství a biomedicína jsou vysoce vyspělé vědy, které pomáhaly utvářet moderní svět, ve kterém žijeme. Tyto oblasti přispěly k pokroku v oblasti biologických věd a lékařských věd.

Bioinženýrství

Bioinženýrství je také známé jako biologické inženýrství, biologické systémové inženýrství a biotechnologické inženýrství. Jedná se o disciplínu, která studuje aplikaci principů a metod matematiky, chemie, fyziky a informatiky s cílem analyzovat a navrhovat nové procesy nebo nástroje pro překlenutí mezer v biologických vědách. Pro některé odborníky v oboru představuje bioinženýrství širokou specialitu, která zahrnuje biomedicínské inženýrství, lékařské inženýrství a biochemické inženýrství. Ve srovnání s biomedicínskými inženýry se bioinženýři zaměřují na vytváření nových produktů, jako jsou farmaceutické výrobky, potravinové doplňky, konzervační látky, bio-nanotechnologie a energie založená na biomase pomocí využití základních konceptů a procesů v biologické vědě. Při inovaci a navrhování nových produktů se používají základní technické principy, jako je termodynamika, kinetika, metody separace a čištění, polymerní věda, mechanika tekutin, přenos tepla a hmoty a povrchové jevy. Bioinženýrství je dále rozděleno do následujících specialit: Potravinářské a biologické procesní inženýrství, zemědělské inženýrství a inženýrství přírodních zdrojů.

Inženýrství potravin a biologických procesů

Toto je specializace bioinženýrství, která se zaměřuje na pochopení základních aplikací inženýrských principů v potravinářských procesech. Do této oblasti patří následující speciality: Mikrobiologické inženýrství, Zpracování potravin a Bioenergie. Příklady studií potravinářského inženýrství zahrnují jev tepelného a hromadného transportu v potravinových systémech, úsporu energie prostřednictvím úprav ve zpracování potravin a dynamiku biomateriálních tekutin.

Agrotechnika

Zemědělské inženýrství je aplikace základních principů strojírenství pro efektivní výrobu a zpracování potravin, vláken a biopaliv. Tato specialita je dále rozdělena na studium zemědělských strojů a strojních systémů, strukturální návrh a analýzu, environmentální vědy, biologie rostlin, biologie půdy a vědy o zvířatech. Zemědělští inženýři navrhují zemědělské postupy a nástroje, které zvyšují produktivitu a sklizeň v oblasti zemědělství.

Technika přírodních zdrojů

Inženýrství přírodních zdrojů aplikuje základní principy inženýrství na ochranu životního prostředí a přírodních zdrojů před možnou degradací a znečišťujícími látkami. Inženýři přírodních zdrojů studují vodohospodářské a půdní inženýrství, obnovu toků, bioremediaci, projektování zařízení pro dešťovou vodu a erozi, systémy likvidace pozemního odpadu a modelování systémů povodí.

Biomedicínské inženýrství

Biomedicínské inženýrství využívá základní principy biologických věd, lékařských věd a inženýrství ke zlepšení lidského zdraví. Integruje inženýrské vědy s biomedicínskými vědami a klinickou praxí. Tato disciplína se zabývá porozuměním a získáváním nových znalostí o živých systémech pomocí analytických a experimentálních metodik založených na technických principech. Biomedicínské inženýrství se navíc zaměřuje na výrobu nových systémů, nástrojů a procesů, které zlepšují disciplínu medicíny a biologie pro lepší poskytování kvalitní zdravotní péče..

Obory biomedicínského inženýrství

Biomedicínské inženýrství má několik dílčích oborů: biologie systémů a bioinformatika, fyziologické modelování, biomechanika, biomedicínská instrumentace a biomedicínské senzory, biomedicínské zobrazování, bio molekulární inženýrství a biotechnologie a umělé orgány. Systémová biologie a bioinformatika se zaměřuje na modelování nových buněčných sítí, sekvenční analýzu DNA a technologii microarray. Fyziologické modelování studuje fyziologii excitovatelných buněk, dynamiku mikrocirkulace, modely buněčné mechaniky a farmakokinetické modely léků. Biomechanika zahrnuje inovaci protetických kloubů a končetin a studium analýzy chůze. Biomedicínská instrumentace a biomedicínské senzory studují klinické monitory, jako je echokardiogram, kyslíkový senzor, glukometry a kardiostimulátory. Biomedicínské zobrazování se zabývá radiografickým zobrazováním, optickým zobrazováním, počítačovou tomografií a zobrazováním magnetickou rezonancí. Bio molekulární inženýrství a biotechnologie studují systémy dodávání léčiv, proteinové inženýrství, vakcíny, tkáňové inženýrství a separační metody. Umělé orgány studují návrh biomateriálů, které mohou být použity k vytvoření nových orgánů nebo systémů, které napodobují jeho funkci.

Závěr

Bioinženýrství a biomedicínské inženýrství jsou dvěma důležitými pokroky v oblasti vědy a techniky. Obě tyto vědy využívají základní inženýrské principy, které zahrnují použití analýz a systematických procesů při navrhování nových materiálů, které pomohou vyřešit základní problémy v biologických vědách. Tyto disciplíny se však liší v zaměření. Bioinženýrství je širší obor studia, jehož součástí je biomedicínské inženýrství. Bioinženýrství se zaměřuje na aplikaci inženýrství na biologické procesy, potraviny, zemědělství a environmentální procesy. Na druhé straně se biomedicínské inženýrství zaměřuje na aplikaci inženýrství v biologických a lékařských vědách za účelem zlepšení systémů poskytování zdravotní péče. Ve srovnání s bioinženýrstvím má biomedicínské inženýrství složitější členění, které se zaměřuje na částice studovaného oboru za účelem zlepšení lidského zdraví.