Mis on biomeditsiinitehnika? Kursused, töökohad, palgad

Biomeditsiinitehnika on interdistsiplinaarne valdkond, mis ühendab bioteadused inseneridisainiga. Valdkonna üldeesmärk on tervishoiu parandamine, arendades insenerilahendusi mitmesuguste haigusseisundite hindamiseks, diagnoosimiseks ja raviks. Valdkond hõlmab laia valikut rakendusi, sealhulgas meditsiiniline pildistamine, proteesimine, kantav tehnoloogia ja siirdatavad ravimite manustamise süsteemid.

Võtmeisikud: biomeditsiini tehnika

Üldiselt kasutavad biomeditsiiniinsenerid oma insenerioskusi tervishoiu edendamiseks ja inimeste elukvaliteedi parandamiseks. Oleme kõik tuttavad mõnede meditsiinimeditsiiniinseneride loodud toodetega, nagu hambaimplantaadid, dialüüsimasinad, proteesitatavad jäsemed, MRI-seadmed ja korrigeerivad läätsed.

Biomeditsiiniinseneride tegelikud tööd on väga erinevad. Mõned töötavad suures osas arvutite ja infotehnoloogiaga, et analüüsida ja mõista keerukaid bioloogilisi süsteeme. Ühe näitena nõuavad nii meditsiinilaborites kui ka sellistes ettevõtetes nagu 23andMe tehtud geenianalüüsid numbrite krigistamiseks robustsete arvutisüsteemide väljatöötamist.

Muud biomeditsiiniinsenerid töötavad biomaterjalidega - valdkonnaga, mis kattub materjalitehnika. Biomaterjal on mis tahes materjal, mis interakteerub bioloogilise süsteemiga. Näiteks puusaimplantaat peab olema valmistatud tugevast ja vastupidavast materjalist, mis suudab inimkehas ellu jääda. Kõik implantaadid, nõelad, stentid ja õmblused peavad olema valmistatud hoolikalt valmistatud materjalidest, mis suudavad täita neile määratud ülesannet ilma inimkeha kahjulikke reaktsioone põhjustamata. Tehisorganid on kujunemisjärgus uurimisvaldkond, mis sõltub suuresti biomaterjalide asjatundjatest.

Nagu kõigi tehnoloogiate puhul, on biomeditsiinitehnika edusammud sageli seotud väiksemate meditsiiniseadmete loomisega. Bionanotehnoloogia on kasvav valdkond, kuna insenerid ja meditsiinitöötajad töötavad välja ravimite ja geeniteraapia uute meetodite väljatöötamiseks, tervise diagnoosimiseks ja keha parandamiseks. Vererakkude suurused nanorobotid on juba olemas ja võime oodata, et sellel rindel tehakse olulisi edusamme.

Biomeditsiiniinsenerid töötavad sageli haiglates, ülikoolides ja ettevõtetes, mis töötavad välja tervisevaldkonna tooteid.

Biomeditsiiniinseneriks saamiseks on vaja vähemalt bakalaureusekraadi. Nagu kõigil tehnikavaldkondadel, on teil ka põhiõppekava, mis hõlmab füüsikat, üldkeemiat ja matemaatikat mitme muutuja arvutamise ja diferentsiaalvõrrandite kaudu. Erinevalt enamikust tehnikavaldkondadest keskendutakse kursustel märkimisväärselt bioteadustele. Tüüpilised kursused hõlmavad:

• Molekulaarbioloogia
• Vedeliku mehaanika
• Orgaaniline keemia
• Biomehaanika
• Rakkude ja kudede ehitus
• Biosüsteemid ja vooluringid
• Biomaterjalid
• Kvalitatiivne füsioloogia

Biomehaanilise tehnika interdistsiplinaarne olemus tähendab, et õpilastel tuleb silma paista mitmes STEM väljad. Suurim osa võib olla hea valik õpilastele, kellel on suured huvid matemaatika ja loodusteaduste alal.

Üliõpilastel, kes soovivad edasi minna insenerijuhtimisse, oleks mõistlik täiendada oma bakalaureuseõpet juhtimis-, kirjutamis- ja suhtlemisoskuse ning ettevõtluse kursustega.

Biomeditsiinitehnika on kasvav valdkond, mis peaks laienema, kuna populatsioonide arv ja vanus suurenevad. Sel põhjusel on üha rohkem koole lisanud oma STEM-i pakkumistesse biomeditsiinitehnika. Parimatel biomeditsiinitehnika koolidel on enamasti suured andeka õppejõuga programmid, hästi varustatud teadusrajatised ning juurdepääs piirkonna haiglatele ja meditsiiniasutustele.

• Duke'i ülikool: Duke'i BME osakond on vaid lühikese jalutuskäigu kaugusel kõrgelt hinnatud Duke'i ülikooli haiglast ja Meditsiin, seetõttu on olnud lihtne arendada sisulist koostööd inseneriteaduse ja tervise vahel teadused. Programmi toetavad 34 ametiaja õppejõud ja lõpetanud umbes 100 bakalaureuseõppe üliõpilast aastas. Duke'is on kümme biomeditsiinitehnikaga seotud keskust ja instituuti.
• Georgia Tech: Georgia Tech on üks riigi populaarseimaid ülikoole ja see kipub olema kõrgel kohal kõigil tehnikaaladel. Biomeditsiinitehnika pole erand. Ülikooli asukoht Atlanta on tõeline eelis ning BME-programmil on tihe koostöö teadus- ja hariduskoostöös naabritega Emory ülikool. Programm rõhutab probleemipõhist õppimist, kujundamist ja iseseisvat uurimistööd, nii et üliõpilased lõpetavad rohkelt praktilisi kogemusi.
• Johns Hopkinsi ülikool: Johns Hopkins ei kuulu tavaliselt parimate inseneriprogrammide edetabelitesse, kuid biomeditsiinitehnika on selge erand. JHU on sageli riigis BME edetabelis nr 1. Ülikool on pikka aega olnud bioloogiliste ja terviseteaduste liider bakalaureuseastmest doktorikraadini. Uurimisvõimalusi on 11 seotud keskuse ja instituudiga ning ülikool on uhke oma uue BME üle Kujundustuudio - avatud põrandaplaani tööruum, kus õpilased saavad kohtuda, ajurünnakuid luua ja biomeditsiini prototüüpe luua seadmed.
• Massachusettsi Tehnoloogiainstituut: MIT lõpetab igal aastal umbes 50 biomeditsiini inseneri ja veel 50 BME kraadiõppe programmi. Instituudil on juba pikka aega olnud hästi rahastatud programm bakalaureuse teadusuuringute toetamiseks ja julgustamiseks ning bakalaureuseõppe saavad töötada koos kooli lõpetanud tudengite, õppejõudude ja meditsiinitöötajatega kooli kümnes liitunud teadustöös keskused.
• Stanfordi ülikool: Stanfordi BSE programmi kolm tugisammast - "Mõõda, modelleeri, tee" - toovad esile kooli rõhuasetuse loomisele. Programm elab ühiselt tehnikakõrgkoolis ja meditsiinikoolis, mis viib takistusteta koostööni inseneriteaduse ja bioteaduste vahel. Alates funktsionaalse genoomika rajatisest kuni biodisaini koostöni transgeense loomani Stanfordil on rajatised ja ressursid laiaulatusliku biomeditsiinitehnika toetamiseks uurimistöö.
• California ülikool San Diegos: Üks kahest selles nimekirjas olevast avalik-õiguslikust ülikoolist annab UCSD igal aastal umbes 100 bakalaureuse kraadi biomeditsiini alal. Programm asutati 1994. aastal, kuid tänu läbimõeldud koostööle inseneri- ja meditsiinikoolide vahel on see kiiresti kasvanud ülekaaluks. UCSD on välja töötatud fookusvaldkondade jaoks, kus see tõeliselt silma paistab: vähk, südame-veresoonkonna haigused, ainevahetushäired ja neurodegeneratiivsed haigused.

Insenerivaldkonnas kipuvad palgad olema palju kõrgemad kui kõigi töökohtade keskmised riigid ja biomeditsiinitehnika sobib selle suundumusega. Vastavalt PayScale.com, on keskmine biomeditsiinitehnika aastane töötasu töötaja karjääri alguses 66 000 dollarit ja karjääri keskel 110 300 dollarit. Need arvud jäävad veidi alla elektrotehnika ja kosmosetehnika, kuid natuke kõrgem kui masinaehitus ja materjalitehnika. Tööstatistika büroo nendib, et biomeditsiiniinseneride keskmine töötasu oli 2017. aastal 88 040 dollarit ja valdkonnas töötab pisut üle 21 000 inimese.