生物工程在医学上的应用?

2024-05-14 02:46

1. 生物工程在医学上的应用?

生物工程又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理,对生物材料、生物所特有的功能,定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初,在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等,他们互相联系,其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造,才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。 
医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物,如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨,从而使蔗糖的消耗量减少一半。采用生物工程技术,使育种工作发生了很大变化,如把抗病基因转移到烟草中去,已培育出防止害虫的烟草新品种;把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中,使之能自己制造氮肥,也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视,我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。

生物工程在医学上的应用?

2. 生物力学工程简介

生物力学工程简介:
    
     生物力学工程是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。 生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。

3. 生物力学工程简介

生物力学工程简介:
生物力学工程是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。
生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。

生物力学工程简介

4. 生物医学工程意义与作用


5. 生物力学的应用前景

生物力学是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题定量研究的生物物理学分支。其研究范围从生物整体到系统、器官(包括血液、体液、脏器、骨骼等),从鸟飞、鱼游、鞭毛和纤毛运动到植物体液的输运等。



生物力学的基础是能量守恒、动量定律、质量守恒三定律并加上描写物性的本构方程。生物力学研究的重点是与生理学、医学有关的力学问题。依研究对象的不同可分为生物流体力学、生物固体力学和运动生物力学等。



生物力学的基本任务是应用物理力学的理论和方法来研究生物和人体在宏观和微观水平上的力学性质和行为,分析发生在生命活动过程中的各种力学现象和过程,了解生物和人体一部分相对于另一部分以及整个机体在空间和时间上发生位移和运动的力学规律。 



生物力学是一门新兴学科,尽管对其中个别问题的研究有相当悠久的历史。一般认为,1967年在瑞士召开第一次国际生物力学研究会议是该学科诞生的标志。在科学的发展过程中,生物学和力学相互促进和发展着。



哈维在1615年根据流体力学中的连续性原理,按逻辑推断了血液循环的存在,并由马尔皮基于1661年发现蛙肺微血管而得到证实;材料力学中著名的扬氏模量是扬为建立声带发音的弹性力学理论而提出的;流体力学中描述直圆管层流运动的泊松定理,其实验基础是狗主动脉血压的测量;黑尔斯测量了马的动脉血压,为寻求血压和失血的关系,在血液流动中引进了外周阻力的概念,同时指出该阻力主要来自组织中的微血管;弗兰克提出了心脏的流体力学理论;施塔林提出了物质透过膜的传输定律;克罗格由于对微循环力学的贡献,希尔由于肌肉力学的贡献而先后(1920,1922)获诺贝尔生理学或医学奖。到了20世纪60年代,生物力学成为一门完整、独立的学科。



现代生物力学大约起源于20世纪60年代末,生物力学和运动生物力学发展进入了形成和发展时期。在这一时期专家们对于人和动物运动的生物力学特性进行了积极的研究。



下面一些学者的科学研究广为人知:亚历山大1970年的《生物力学》;1974年武科布罗多维奇对于动物运动进行了数学模拟,并因此促进了机器人制造技术的发展;1968年希利杰博兰德创建了有关动物以均匀步法进行运动的理论;1968年苏霍诺夫创建了陆地脊椎动物运动的一般体系;哈顿有关人支撑运动体系调控机制的研究;米勒有关人运动生物力学问题的研究。



1967年召开了第一次国际生物力学学术讨论会。1973年正式成立了国际生物力学学会(International Society of Biomechanics,ISB),这标志着生物力学学科的正式建立。

生物力学的应用前景

6. 生物医学的生物医学工程

 生物医学工程是个交叉学科,与生物工程密切相关,其主要特点是将工程学的方法应用到医学领域中。它将工程技术与医学相结合以提高医疗水平,帮助患者得到更好的照料以及提高健康个体的生活质量。研发是生物医学工程师工作的主要内容,它覆盖一个非常宽广的领域:生物信息学、医学图像、图像处理、生理信号处理、生物力学、生物材料、系统分析、三维建模等等。生物医学工程的应用实例有生物兼容的假体(prosthesis)、医疗器械、诊断设备、MRI 和 EEG 这样的成像设备以及医用药品。生物医学工程(Biomedical-Engineering)是一门新兴的边缘学科,它综合工程学、生物学和医学的理论和方法,在各层次上研究人体系统的状态变化,并运用工程技术手段去控制这类变化,其目的是解决医学中的有关问题,保障人类健康,为疾病的预防、诊断、治疗和康复服务。它有一个分支是生物信息方面主要攻读生物和化学.生物医学工程产业是现代医药产业的两大支柱,生物医药产业由生物技术产业与医药产业共同组成。各国、各组织对生物技术产业的定义和圈定的范围很不统一,提供,甚至不同人的观点也常常大相径庭。生物医学工程是综合应用生命科学与工程科学的原理和方法,从工程学角度在分子、细胞、组织、器官乃至整个人体系统多层次认识人体的结构、功能和其他生命现象,研究用于防病、治病、人体功能辅助及卫生保健的人工材料、制品、装置和系统技术的总称。 生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。 生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。 生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是各国争相发展的高技术之一。以1984年为例,美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计,到2000年其产值预计可达400~1000亿美元。 生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关,同时它采用了几乎所有的高技术成果,如航天技术、微电子技术等。生物医学工程学系,其前身可追溯到1977年在国内率先设立的生物医学工程与仪器专业,以后相继建成了我国生物医学工程学科的第一个硕士学位授予点、第一个博士学位授予点、第一个博士后科研流动站。该系所依托的生物医学工程一级学科是21世纪生命科学的重要支柱以及引领当今国际未来的前沿学科,旨在利用现代工程技术手段解决生物医学上的检测、诊断、治疗、管理等问题以及深入探索生命系统的各种运动机理及其规律性。作为国家“211工程”和“985振兴计划”重点建设学科,浙江大学生物医学工程学科在新一轮的教育部生物医学工程一级学科整体水平评估中学术声誉位列全国首位,与此同时,该学科自2002年成为国家重点学科后,2007年又再次被确认为国家重点学科。新近隶属该系的生物医学工程专业被列入浙江大学首批特色专业建设项目国内生物医院临床机构中国已经把儿童健康和成材上升到了国家战略的高度,所以,生物医学的“绿色--微创--非侵害性”首先应用于与民族未来息息相关的儿童医院,比如北京儿童医院等国内知名的专业研究儿童疑难杂症的医学机构已经全面引进生物医学技术,改变了使用药物通过 肝、肾排泄从而增加肝、肾功能的损害,部分治疗中的兴奋剂、抗精神类处方影响儿童骨骼发育的伤害,使“绿色医疗”的理念得到了充分的发挥。国内部分知名儿童医院的生物医学临床应用,表明我国的儿童的健康保护事业和儿童疑难病的治疗已经与国际发达国家接轨。 1.掌握电子技术的基本原理及设计方法;2.掌握信号检测和信号处理及分析的基本理论;3.具有生物医学的基础知识;4.具有微处理器和计算机应用能力;5.具有生物医学工程研究与开发的初步能力;6.具有一定人文社会科学基础知识;7.了解生物医学工程的发展动态;8.掌握文献检索、资料查询的基本方法。 · 生物电子与神经系统的工程· 生物信息学和计算生物学· 生物材料· 生物力学和生物转运· 生物医疗仪器、传感器、人工器官和纳米技术· 生物医学工程· 生物医学成像、图像处理及可视化· 生物医学建模· 临床工程、耐磨和实时健康监测系统· 基因工程· 基因组学· 医学生物化学· 医学细胞生物学· 纳米生物分析· 核磁共振/ CT /心电技术和电磁场仿真· 生理信号处理· 蛋白质组学· 医学工程中的软件、工具和应用· 结构药物设计 主编李孟森 教授 北京大学 (Prof. Mengsen Li, Peking University)编委会董健 教授 复旦大学 (Prof. Jian Dong, Fudan University)范代娣 教授 西北大学 (Prof. Daidi Fan, Northwest Universty)官家发 教授 中国科学院 (Prof. Jiafa Guan, Chinese Academy of Sciences)洪葵 教授 武汉大学 (Prof. Kui Hong, Wuhan University)胡火珍 教授 四川大学 (Prof. Huozhen Hu, Sichuan University)梁淑芳 教授 四川大学 (Prof. Shufang Liang, Sichuan University)刘鹏 教授 兰州大学 (Prof. Peng Liu, Lanzhou University)任宇红 教授 华东理工大学 (Prof. Yuhong Ren, East China University of Science and Technology)孙建国 工程师 美国Tufts大学 (Dr. Jianguo Sun, Tufts Universtiy)唐惠儒 教授 中国科学院 (Prof. Huiru Tang, Chinese Academy of Sciences)王金福 教授 浙江大学 (Prof. Jinfu Wang, Zhejiang University)王久存 副教授 复旦大学 (Dr. Jiucun Wang, Fudan University)尤学一 教授 天津大学 (Prof. Xueyi You, Tianjin University)俞强 研究员 中国科学院 (Dr. Qiang Yu, Chinese Academy of Sciences)张俊波 教授 北京师范大学 (Prof. Junbo Zhang, Beijing Normal University)张建中 研究员 中国疾病预防控制中心 (Dr. Jianzhong Zhang, Chinese Center for Disease Control and Prevention)张健 教授 上海交通大学 (Prof. Jian Zhang, Shanghai Jiao Tong University)彭勇 教授 中国燕山大学 (Prof. Yong Peng, Yanshan University) 《生物医学》期刊论文被以下收据库收录:维普万方读秀学术全国期刊联合目录数据库(UNICAT)中国科学院国际科学图书馆Academic Journals DatabaseCornell University LibraryDirectory of Open Access Journals (DOAJ)Google ScholarIndex CopernicusJournalseekNewJourNYULibrariesSJSUScirusSHERPA/ROMEOTrueserialsUlrichswebWorldwide ScienceWashingtonWorldCat 1. PGRMC1蛋白功能及其在肿瘤发生发展中的作用The Function of PRGMC1 and Its Role in Tumorgenesis and Tumor Development马 雯,夏祥颖,梁淑芳DOI:10.12677/HJBM.2013.320022. D-丝氨酸与丝氨酸消旋酶D-Serine and Serine Racemase冯延琼,肖虹,石亚伟DOI:10.12677/HJBM.2013.32003

7. 什么是生物医学工程

生物医学工程(Biomedical Engineering,简称BME)是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用与疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的
发展历程
生物医学工程兴起于20世纪50年代,它与医学工程和生物技术有着十分密切的关系,而且发展非常迅速,成为世界各国竞争的主要领域之一。
生物医学工程学与其他学科一样,其发展也是由科技、社会、经济诸因素所决定的。这个名词最早出现在美国。1958年在美国成立了国际医学电子学联合会,1965年该组织改称国际医学和生物工程联合会,后来成为国际生物医学工程学会。
生物医学工程学除了具有很好的社会效益外,还有很好的经济效益,前景非常广阔,是新时期各国争相发展的高技术之一。以1984年为例,美国生物医学工程和系统的市场规模约为110亿美元。美国科学院估计,到2000年其产值预计可达400~1000亿美元。
生物医学工程学是在电子学、微电子学、现代计算机技术,化学、高分子化学、力学、近代物理学、光学、射线技术、精密机械和近代高技术发展的基础上,在与医学结合的条件下发展起来的。它的发展过程与世界高技术的发展密切相关,同时它采用了几乎所有的高技术成果,如航天技术,微电子技术等。

什么是生物医学工程

8. 什么是生物医学工程

两年前我看到这个问题的回答之后选择了生物医学工程,现在两年过去了,我想回来说说我的现状和理解,以帮助一下后面面临选择的同学。

两年前:两年前我看了高赞大米的回答,他的那句国外最有幸福感的行业深深出动了我,我本来也是一个很随性的人,也希望为社会做点贡献,又恰好大米也是机械出身,我也是机械出身,于是乎我便毅然决然选择了生医,当时选择理由很简单,那就是我觉得bme比机械更能发挥我的自身价值。

两年后:没想到一晃两年过去了,如今已经研二快毕业,今天刷自己以前的收藏,看到了这个问题,忍不住回来答一下。

首先,从行业角度讲,生物医学工程我认为一片大好,我不知道你这个问题是什么角度问的,如果你是个企业家,那我的感觉就是生物医学领域处于行业上升期,创业公司不断出现,并且发展前景很好,市场竞争空白,但是需求不断。但是我想从一个学生角度来分析这个问题,毕竟创业者是少数,择业者是多数。

高校生医目前情况:生医有好几个学习方向,每个学习方向学习的知识几乎完全不同,如果你是本科生一般会在大二或者大三确定方向,如果你是研究生一般入学跟哪个导师就决定了你的研究方向,几个主要的研究方向有医疗器械、细胞工程、医学图像、生物力学。每个方向里还会有具体小方向,比如器械里还有手术器械,医疗机器人,外骨骼等。每个方向不同,学习的知识有很大很大很大的不同。可以说几个不同的方向就像是几个完全不同的专业,虽然都和医学相关,但是学的东西,研究的方向差别非常大。就业待遇方面也不太一样。接下来具体说一下各方向具体情况。

(1)医疗器械:包括了传统器械研发,比如大米提到的心血管支架、外骨骼研发,类似于研究钢铁侠得铠甲,医疗机器人,比如你可以搜一下达芬奇手术机器人。这个方向做的工作类似于电气工程师,程序员,机械工程师的结合工作,你可以简单的想像成你要研究一个钢铁侠的外壳,你要做的就是设计图纸(机械)、设计电路(电气)、进行控制逻辑按哪儿外壳做出什么指示(程序员)。

这个方向的就业的话就是去对应医疗器械的研究公司,比如你是心血管支架就去心血管支架公司,你是机器人的就去医疗机器人公司。或者做不对口的就是去机械研发公司,当程序员,当电气工程师。

这个方向的尴尬有三:(1)对口企业少,这也是所有方向都面临的问题,中国生医行业处于上升期,所有方向上,对口企业都很少,你甚至于可以把所有相关企业背下来,所以你选到对口公司就需要你有真才实学。(2)行业竞争大,企业生存压力大:这里从两个纬度说,行业竞争大指的是你去了企业之后你的同事和你之间得竞争,我这么说吧,你如果是生医的,你虽然平时研究中用机械,电气,编程,但是你工作的时候基本是单一方向(个别企业例外),你和科班出身搞机械的,电气的,编程的去竞争就很难竞争。其次目前企业都是新兴企业,成熟的企业还很少,俩手数的出来,这个行业创业又是高门槛,长周期,高效益的,前期要经过很大程度得发展和砸钱企业才能生存下来,生存下来的企业盈利巨大。但是他的商业形式就决定了很难度过生存期。这里要好好分析能分析一天,你需要知道的就是你去的企业随时可能倒闭就好了。(3)如果你去其他方向就业(因为你有三个技能,机械,电气,程序员),你的竞争力就不如科班的他们。这就尴尬了,你去本行业,你竞争力小,去别的行业还小,那你的竞争力是什么呢?我这么说吧,除非你找到一个跟你研究方向几乎一样的企业,你才有核心竞争力,比如大米去了心血管支架公司。当然,你还有一个核心竞争力,就是会有很多医学常识,但是这个其实别人学学很快也能学会,因为用到的很少。

(2)细胞工程:就是培养细胞,然后看他们在一定实验条件下的状态等。这个比较专业,我不是那个方向的不太懂。

说一下这个方向的就业,一般都会去对口方向,核心竞争力充足。这个方向尴尬点在于不好找对口工作,同时工作性质相对枯燥,实验压力也大。

(3)医学图像这个方向是最好就业的方向,工作内容就是传统编程形式的图像处理和深度学习。就是因为有了这个深度学习,所以他会很火,可以说是个万金油方向吧,现在ai这么火,这个方向可以说相当好就业,即便不去医学公司,普通人工智能公司也能去。

(4)生物力学主要工作为生物方面的有限元分析和力学实验,以后毕业可以去做有限元工程师,其他的我倒是想不到什么更好的就业方向了,这个方向的特点就是可以接私活,做的好的话很舒服。尴尬点就是有限元的需求其实还是相对较少得,能不能找到心仪的工作就看你实力了。

哎呀妈呀,可算写完了,手机码字码了2000字。。。看到这里点个赞不过分吧!

最后如果你也是像两年前的我一样面临选择,希望你看到之后能够做出你认为正确的选择,然后认真的走下去,我这个回答只是理性的分析,说一下我得现状,医疗器械大方向,过得很充实,不担心就业问题,只因为大米提到的那句话:有幸福感。