Co je to biomedicínské inženýrství? Kurzy, práce, platy

Biomedicínské inženýrství je interdisciplinární obor, který uzavírá biologické vědy s inženýrským designem. Obecným cílem oboru je zlepšit zdravotní péči vývojem technických řešení pro posuzování, diagnostiku a léčbu různých zdravotních stavů. Toto pole zahrnuje širokou škálu aplikací, včetně lékařského zobrazování, protetiky, nositelné technologie a implantovatelných systémů podávání léků.

Klíčové cesty: Biomedicínské inženýrství

Obecně řečeno, biomedicínští inženýři využívají své technické dovednosti k rozvoji zdravotní péče a ke zlepšení kvality lidského života. Všichni jsme obeznámeni s některými produkty vytvořenými biomedicínskými inženýry, jako jsou zubní implantáty, dialyzační stroje, protetické končetiny, zařízení MRI a korekční čočky.

Skutečné práce prováděné biomedicínskými inženýry se velmi liší. Někteří pracují převážně s počítači a informačními technologiemi, aby analyzovali a porozuměli složitým biologickým systémům. Jako jeden příklad, genetické analýzy prováděné v lékařských laboratořích a společnostech, jako je 23andMe, vyžadují vývoj robustních počítačových systémů pro drcení čísel.

Ostatní biomedicínští inženýři pracují s biomateriály, s polem, které se překrývá materiálové inženýrství. Biomateriál je jakýkoli materiál, který interaguje s biologickým systémem. Například kyčelní implantát musí být vyroben z pevného a odolného materiálu, který může v lidském těle přežít. Všechny implantáty, jehly, stenty a stehy musí být vyrobeny z pečlivě navržených materiálů, které mohou vykonávat určený úkol, aniž by způsobovaly škodlivou reakci lidského těla. Umělé orgány jsou nově vznikající oblastí studia, která do značné míry závisí na odbornících v biomateriálech.

Stejně jako u všech technologií je pokrok v biomedicínském inženýrství často spojen s vytvářením menších zdravotnických prostředků. Bionanotechnologie je rostoucí obor, protože inženýři a zdravotníci pracují na vývoji nových metod pro dodávání léčiv a genovou terapii, diagnostiku zdraví a opravu těla. Nanoroboty o velikosti krvinek již existují a lze očekávat, že na této frontě uvidíme významný pokrok.

Biomedicínští inženýři často pracují v nemocnicích, na univerzitách a ve společnostech, které vyvíjejí produkty v oblasti zdraví.

Chcete-li být biomedicínským technikem, budete potřebovat minimálně bakalářský titul. Stejně jako u všech inženýrských oborů budete mít základní kurikulum, které zahrnuje fyziku, obecnou chemii a matematiku prostřednictvím více proměnných počtu a diferenciálních rovnic. Na rozdíl od většiny inženýrských oborů bude výuka zaměřena na biologické vědy. Typické kurzy zahrnují:

• Molekulární biologie
• Mechanika tekutin
• Organická chemie
• Biomechanika
• Buněčné a tkáňové inženýrství
• Biosystémy a obvody
• Biomateriály
• Kvalitativní fyziologie

Interdisciplinární povaha biomechanického inženýrství znamená, že studenti musí vyniknout v několika Pole STEM. Hlavní může být dobrou volbou pro studenty se širokým zájmem o matematiku a přírodní vědy.

Studenti, kteří chtějí postoupit do inženýrského řízení, by bylo moudré doplnit své vysokoškolské vzdělání kurzy vedení, psaní a komunikačních dovedností a obchodu.

Biomedicínské inženýrství je rostoucí pole, u kterého se předpokládá, že se bude dále rozšiřovat s rostoucím počtem i věkem populace. Z tohoto důvodu stále více škol přidává biomedicínské inženýrství do svých nabídek STEM. Nejlepší školy pro biomedicínské inženýrství mají tendenci mít velké programy s talentovanou fakultou, dobře vybavené výzkumné zařízení a přístup k oblastním nemocnicím a zdravotnickým zařízením.

• Duke University: Dukeovo oddělení BME je jen kousek pěšky od vysoce uznávané fakultní nemocnice Duke University of School Medicína, takže bylo snadné rozvíjet smysluplnou spolupráci mezi strojírenstvím a zdravím vědy. Program je podporován 34 členy fakulty a absolventy ročně zhruba 100 bakalářských studentů. Duke je domovem 10 center a institutů souvisejících s biomedicínským inženýrstvím.
• Georgia Tech: Georgia Tech je jednou z nejvyšších veřejných vysokých škol v zemi a má tendenci se umisťovat na všech strojírenských oborech. Biomedicínské inženýrství není výjimkou. Poloha univerzity v Atlantě je skutečným přínosem a program BME má silné sousedství v oblasti výzkumu a vzdělávání Emory University. Program klade důraz na problémové učení, design a nezávislý výzkum, takže studenti absolvují se spoustou praktických zkušeností.
• Univerzita Johna Hopkinse: Johns Hopkins obvykle nemá nejlepší seznamy nejlepších inženýrských programů, ale biomedicínské inženýrství je jasnou výjimkou. JHU se v BME často řadí mezi jedničky v zemi. Univerzita je dlouhodobě lídrem v biologických a zdravotních vědách od vysokoškoláka po doktorskou úroveň. Možnosti výzkumu jsou bohaté na 11 přidružených center a institutů a univerzita je hrdá na své nové BME Design Studio - otevřený půdorysný pracovní prostor, kde se studenti mohou setkávat, debatovat a vytvářet prototypy biomedicínské tvorby zařízení.
• Technologický institut v Massachusetts: MIT absolvuje každý rok asi 50 biomedicínských inženýrů a dalších 50 z jeho absolventských programů BME. Institut má již dlouho dobře financovaný program na podporu a povzbuzení vysokoškolského výzkumu a undergrads can spolupracovat s postgraduálními studenty, členy fakulty a zdravotnickými pracovníky na 10 přidruženém výzkumu školy centra.
• Stanfordská Univerzita: Tři pilíře Stanfordova programu BSE - „Měření, model, značka“ - zdůrazňuje důraz školy na akt tvorby. Program sídlí společně na School of Engineering a School of Medicine, což vede k neomezené spolupráci mezi inženýrstvím a biologickými vědami. Od zařízení funkční genomiky ke spolupráci Biodesign až po transgenní zvíře Zařízení, Stanford má zařízení a zdroje pro podporu široké škály biomedicínského inženýrství výzkum.
• University of California v San Diegu: UCSD, jedna ze dvou veřejných univerzit na tomto seznamu, každoročně uděluje kolem 100 bakalářských titulů v biomedicínském inženýrství. Program byl založen v roce 1994, ale díky své promyšlené spolupráci mezi školami inženýrství a medicíny rychle vzrostl na preeminenci. UCSD se vyvinula pro oblasti zaměření, kde skutečně vyniká: rakovina, kardiovaskulární onemocnění, metabolické poruchy a neurodegenerativní choroby.

Inženýrská pole mají tendenci mít platy, které jsou mnohem vyšší než národní průměry pro všechny práce, a biomedicínské inženýrství vyhovuje tomuto trendu. Podle PayScale.com, průměrná roční mzda za biomedicínské inženýrství je 66 000 USD na začátku kariéry zaměstnance a 110 300 USD na střední kariéru. Tato čísla jsou mírně pod elektrotechnikou a letecký průmysl, ale o něco vyšší než strojírenství a materiálové inženýrství. Bureau of Labor Statistics uvádí, že průměrná mzda za biomedicínské inženýry v roce 2017 byla 88 040 USD a že v této oblasti je zaměstnáno něco přes 21 000 lidí.