Vad är biomedicinsk teknik?

Biomedicinsk teknik är ett tvärvetenskapligt fält som kretsar biologiska vetenskaper med teknisk design. Det allmänna målet med fältet är att förbättra sjukvården genom att utveckla tekniska lösningar för att utvärdera, diagnostisera och behandla olika medicinska tillstånd. Fältet sträcker sig över ett brett spektrum av applikationer inklusive medicinsk avbildning, protetik, bärbar teknik och implanterbara läkemedelsleveranssystem.

Key Takeaways: Biomedical Engineering

• Biomedicinsk teknik bygger på många områden inklusive biologi, kemi, fysik, maskinteknik, elektroteknik och materialvetenskap.
• Biomedicinska ingenjörer kan arbeta för sjukhus, universitet, läkemedelsföretag och privata tillverkningsföretag.
• Fältet är mångsidigt, och forskningspecialiteter spänner från stor bildutrustning för hela kroppen till injicerbara nanoroboter.

Vad gör biomedicinska ingenjörer?

Generellt sett använder biomedicinska ingenjörer sina tekniska färdigheter för att främja sjukvården och förbättra människors livskvalitet. Vi är alla bekanta med några av de produkter som skapats av biomedicinska ingenjörer som tandimplantat, dialysmaskiner, proteslemmar, MRI-enheter och korrigerande linser.

De faktiska jobb som utförs av biomedicinska ingenjörer varierar mycket. En del arbetar till stor del med datorer och informationsteknologi för att analysera och förstå komplexa biologiska system. Som ett exempel kräver genetiska analyser som utförs i medicinska laboratorier såväl som företag som 23andMe utveckling av robusta datorsystem för antalkrossningar.

Andra biomedicinska ingenjörer arbetar med biomaterial, ett fält som överlappar materialteknik. Ett biomaterial är allt material som interagerar med ett biologiskt system. Ett höftimplantat måste till exempel vara tillverkat av ett starkt och hållbart material som kan överleva i en mänsklig kropp. Alla implantat, nålar, stentar och suturer måste göras av noggrant konstruerade material som kan utföra sin utsedda uppgift utan att orsaka en skadlig reaktion från människokroppen. Konstgjorda organ är ett växande studieområde som beror starkt på experter på biomaterial.

Som med all teknik är framsteg inom biomedicinsk teknik ofta kopplade till att skapa mindre medicinska apparater. Bionanotechnology är ett växande fält eftersom ingenjörer och medicinska yrkesverksamma arbetar för att utveckla nya metoder för att leverera mediciner och genterapi, diagnostisera hälsa och reparera kroppen. Nanorobots storleken på en blodcell finns redan, och vi kan förvänta oss att se betydande framsteg på denna front.

Biomedicinska ingenjörer arbetar ofta på sjukhus, universitet och företag som utvecklar produkter inom hälsoområdet.

Högskolekurser i biomedicinsk teknik

För att vara biomedicinsk ingenjör behöver du minst en kandidatexamen. Som med alla tekniska områden har du en grundläggande läroplan som innehåller fysik, allmän kemi och matematik genom multivariabelräkning och differentiella ekvationer. Till skillnad från de flesta tekniska områden kommer kurserna att ha ett betydande fokus på biologiska vetenskaper. Typiska kurser inkluderar:

• Molekylärbiologi
• Fluid Mechanics
• Organisk kemi
• biomekanik
• Cell- och vävnadsteknik
• Biosystem och kretsar
• Biomaterials
• Kvalitativ fysiologi

Den tvärvetenskapliga karaktären av biomekanisk teknik innebär att studenter måste utmärka sig inom flera STEM-områden. Huvudämnet kan vara ett bra val för studenter med brett intresse för matematik och vetenskaper.

Studenter som vill gå in i teknisk ledning skulle vara klokt att komplettera sin grundutbildning med kurser i ledarskap, skriv- och kommunikationsförmåga och företag.

Bästa skolor för biomedicinsk teknik

Biomedicinsk teknik är ett växande fält som beräknas fortsätta att växa när populationerna ökar både i antal och ålder. Av denna anledning har fler och fler skolor lagt till biomedicinsk teknik till sina STEM-erbjudanden. De bästa skolorna för biomedicinsk teknik tenderar att ha stora program med en begåvad fakultet, välutrustade forskningsanläggningar och tillgång till områdesjukhus och medicinska anläggningar.

• Duke University: Dukes BME-avdelning ligger bara en kort promenad från det högt ansedda Duke University Hospital and School of Medicine, så det har varit lätt att utveckla meningsfulla samarbeten mellan teknik och hälsovetenskap. Programmet stöds av 34 anställningsspåriga fakultetsmedlemmar och examinerar cirka 100 kandidatexamen per år. Duke är hem för 10 centra och institut relaterade till biomedicinsk teknik.
• Georgia Tech: Georgia Tech är ett av landets främsta offentliga universitet, och det tenderar att rankas högt för alla tekniska områden. Biomedicinsk teknik är inget undantag. Universitetets Atlanta-läge är en riktig tillgång, och BME-programmet har ett starkt forsknings- och utbildningssamarbete med angränsande Emory University. Programmet betonar problembaserat lärande, design och självständig forskning, så studenter examen med massor av praktisk erfarenhet.
• Johns Hopkins University: Johns Hopkins är vanligtvis inte topplistor över bästa ingenjörsprogram, men biomedicinsk teknik är ett tydligt undantag. JHU rankas ofta nummer 1 i landet för BME. Universitetet har länge varit ledande inom biologi och hälsovetenskap från grundnivå till doktorandnivå. Forskningsmöjligheter finns i överflöd med 11 anslutna centra och institut, och universitetet är stolt över sin nya BME Design Studio-ett öppet planyta-arbetsområde där studenter kan träffas, brainstorma och skapa prototyper av biomedicinska apparater.
• Massachusetts Institute of Technology: MIT examen cirka 50 biomedicinska ingenjörer varje år och ytterligare 50 från sina BME-examen. Institutet har länge haft ett välfinansierat program för att stödja och uppmuntra forskarutbildning, och grundutbildningar kan arbeta tillsammans med forskarstuderande, fakultetsmedlemmar och medicinsk personal vid skolans 10 anslutna forskningscentra.
• Stanford University: De tre pelarna i Stanfords BSE-program - "Mät, modell, gör" - belyser skolans betoning på skapandet. Programmet ligger gemensamt på School of Engineering och School of Medicine vilket leder till obehindrat samarbete mellan teknik och biovetenskap. Från Functional Genomics Facility till Biodesign Collaboratory till Transgenic Animal Facility har Stanford faciliteter och resurser för att stödja ett brett spektrum av biomedicinsk teknisk forskning.
• University of California i San Diego: Ett av två offentliga universitet på denna lista, UCSD utdelar cirka 100 kandidatexamina i biomedicinsk teknik varje år. Programmet grundades 1994, men har snabbt vuxit till främst genom sitt tankeväckande samarbete mellan Schools of Engineering and Medicine. UCSD har utvecklat för fokusområden där det verkligen utmärker sig: cancer, hjärt-kärlsjukdomar, metaboliska störningar och neurodegenerativa sjukdomar.

Genomsnittslöner för biomedicinska ingenjörer

Ingenjörsfält tenderar att ha löner som är mycket högre än nationella genomsnitt för alla jobb, och biomedicinsk teknik passar denna trend. Enligt PayScale.com är den genomsnittliga årliga lönen för en biomedicinsk teknik $ 66 000 tidigt i en anställds karriär och $ 110 300 i mitten av karriären. Dessa nummer ligger något under elektroteknik och rymdteknik, men lite högre än maskinteknik och materialteknik. Bureau of Labor Statistics uppger att medianlönen för biomedicinska ingenjörer var 88 040 dollar 2017, och att det är drygt 21 000 personer anställda inom området.