Ce este Ingineria Biomedicală?

Ingineria biomedicală este un domeniu interdisciplinar care necesită științele biologice cu proiectarea ingineriei. Scopul general al domeniului este îmbunătățirea asistenței medicale prin dezvoltarea de soluții inginerești pentru evaluarea, diagnosticarea și tratarea diverselor afecțiuni medicale. Câmpul se întinde pe o gamă largă de aplicații, inclusiv imagistică medicală, protetică, tehnologie purtabilă și sisteme de administrare a medicamentelor implantabile.

Cheie de luat în cheie: Inginerie biomedicală

• Ingineria biomedicală se bazează pe mai multe domenii, inclusiv biologie, chimie, fizică, inginerie mecanică, inginerie electrică și știința materialelor.
• Inginerii biomedicali pot lucra pentru spitale, universități, companii farmaceutice și companii private de producție.
• Domeniul este divers, iar specialitățile de cercetare variază de la echipamente de imagistică cu corp complet la nanoroboturi injectabile.

Ce fac inginerii biomedicali?

În termeni generali, inginerii biomedicali își folosesc abilitățile de inginerie pentru a avansa asistența medicală și pentru a îmbunătăți calitatea vieții umane. Cu toții suntem familiarizați cu unele dintre produsele create de ingineri biomedicali, cum ar fi implanturi dentare, mașini de dializă, membre protetice, dispozitive RMN și lentile corective.

Locurile de muncă efective efectuate de ingineri biomedicali variază mult. Unii lucrează în mare parte cu computerele și tehnologiile informaționale pentru a analiza și înțelege sisteme biologice complexe. Ca un exemplu, analizele genetice efectuate în laboratoarele medicale, precum și companiile precum 23andMe necesită dezvoltarea unor sisteme informatice solide pentru crunchierea numărului.

Alți ingineri biomedicali lucrează cu biomateriale, domeniu care se suprapune ingineriei materialelor. Un biomaterial este orice material care interacționează cu un sistem biologic. Un implant de șold, de exemplu, trebuie să fie realizat dintr-un material puternic și durabil, care să poată supraviețui în interiorul unui corp uman. Toate implanturile, ace, stenturi și suturi trebuie să fie realizate din materiale atent proiectate, care își pot îndeplini sarcina desemnată fără a provoca o reacție dăunătoare din partea corpului uman. Organele artificiale sunt o zonă de studiu în curs de dezvoltare care depinde foarte mult de experți în materie de biomateriale.

Ca și în cazul tuturor tehnologiilor, progresele în inginerie biomedicală sunt adesea legate de crearea dispozitivelor medicale mai mici. Bionanotehnologia este un domeniu în creștere, deoarece inginerii și profesioniștii medicali lucrează la dezvoltarea de noi metode pentru furnizarea de medicamente și terapie genică, diagnosticarea sănătății și repararea organismului. Nanorobotii dimensiunea unei celule de sânge există deja și ne putem aștepta să vedem progrese semnificative pe această față.

Inginerii biomedicali lucrează frecvent în spitale, universități și companii care dezvoltă produse în domeniul sănătății.

Studii universitare în Inginerie Biomedicală

Pentru a fi inginer biomedical, veți avea nevoie de un grad minim de licență. La fel ca în toate domeniile de inginerie, veți avea un curriculum de bază care include fizica, chimia generală și matematica prin calcul multi-variabile și ecuații diferențiale. Spre deosebire de majoritatea domeniilor inginerești, cursurile vor avea un accent semnificativ pe științele biologice. Cursurile tipice includ:

• Biologie moleculara
• Mecanica fluidelor
• Chimie organica
• Biomecanică
• Ingineria celulelor și a țesuturilor
• Biosisteme și circuite
• biomateriale
• Fiziologie calitativă

Natura interdisciplinară a ingineriei biomecanice înseamnă că studenții trebuie să exceleze în mai multe domenii STEM. Principala poate fi o alegere bună pentru studenții cu interese largi în matematică și științe.

Studenții care doresc să avanseze în managementul ingineriei ar fi înțelept să-și completeze educația universitară cu cursuri în abilități de conducere, scriere și comunicare și afaceri.

Cele mai bune școli pentru inginerie biomedicală

Ingineria biomedicală este un domeniu în creștere, care este proiectat să continue să se extindă pe măsură ce populațiile cresc atât la număr cât și la vârstă. Din acest motiv, tot mai multe școli au adăugat inginerie biomedicală la ofertele lor STEM. Cele mai bune școli de inginerie biomedicală tind să aibă programe mari, cu o facultate talentată, facilități de cercetare bine echipate și acces la spitale și facilități medicale din zonă.

• Universitatea Duke: Departamentul BME al Duke este la doar o scurtă plimbare de la foarte apreciatul Duke University Hospital și Școala de Medicină, așa că a fost ușor să dezvolți colaborări semnificative între inginerie și științele sănătății. Programul este susținut de 34 de membri ai facultății și de absolvenți de aproximativ 100 de studenți de licență pe an. Duke găzduiește 10 centre și institute legate de inginerie biomedicală.
• Georgia Tech: Georgia Tech este una dintre universitățile publice de top ale națiunii și are tendința de a se ocupa de un nivel înalt pentru toate domeniile inginerești. Ingineria biomedicală nu face excepție. Locația universității din Atlanta este un atu adevărat, iar programul BME are un parteneriat puternic de cercetare și educație cu Universitatea Emory vecină. Programul subliniază învățarea bazată pe probleme, proiectarea și cercetarea independentă, astfel încât studenții absolvă o mulțime de experiență practică.
• Universitatea Johns Hopkins: Johns Hopkins nu prezintă de obicei listele de top ale celor mai bune programe de inginerie, dar ingineria biomedicală este o excepție clară. JHU ocupă adesea locul 1 în țară pentru BME. Universitatea a fost de mult timp lider în științele biologice și ale sănătății, de la licență până la nivel de doctorat. Oportunitățile de cercetare abundă cu 11 centre și institute afiliate, iar universitatea este mândră de noul său BME Design Studio - un spațiu de lucru deschis pentru planul de lucru, unde studenții se pot întâlni, ploaia de creiere și pot crea prototipuri de dispozitive biomedicale..
• Massachusetts Institute of Technology: MIT absolvește aproximativ 50 de ingineri biomedicali în fiecare an, iar alți 50 din programele sale de absolvire BME. Institutul are de mult timp un program bine finanțat pentru susținerea și încurajarea cercetării universitare, iar studenții pot lucra alături de studenți absolvenți, membri ai facultății și profesioniști medicali din cele 10 centre de cercetare afiliate ale școlii..
• Universitatea Stanford: Cei trei piloni ai programului BSE din Stanford - „Măsură, modelează, realizează” - evidențiază accentul școlii pe actul de a crea. Programul se află în comun în Școala de Inginerie și Școala de Medicină, ceea ce duce la o colaborare fără obstacole între inginerie și științele vieții. De la Facilitatea de Genomică Funcțională la Biodesign Collaboratoriu la Transgenic Animal Facility, Stanford are facilitățile și resursele pentru a susține o gamă largă de cercetări în inginerie biomedicală.
• Universitatea din California din San Diego: Una dintre cele două universități publice din această listă, UCSD acordă aproximativ 100 de diplome de licență în inginerie biomedicală în fiecare an. Programul a fost fondat în 1994, dar a crescut rapid la importanță prin colaborarea sa atentă între Școlile de Inginerie și Medicină. UCSD s-a dezvoltat pentru zonele focalizate unde excelează cu adevărat: cancerul, bolile cardiovasculare, tulburările metabolice și bolile neurodegenerative.

Salarii medii pentru inginerii biomedicali

Domeniile inginerești tind să aibă salarii mult mai mari decât mediile naționale pentru toate locurile de muncă, iar ingineria biomedicală se încadrează în această tendință. Potrivit PayScale.com, plata anuală medie pentru o inginerie biomedicală este de 66.000 USD la începutul carierei unui angajat, și 110.300 USD la mijlocul carierei. Aceste cifre sunt puțin sub inginerie electrică și aerospațială, dar puțin mai mari decât inginerie mecanică și inginerie materiale. Biroul Statisticilor Muncii precizează că remunerația mediană pentru inginerii biomedicali a fost de 88.040 USD în 2017 și că sunt puțin peste 21.000 de angajați în domeniu.