Biyomühendislik, mühendislik ilkeleri ile fizik, kimya, matematik ve biyoloji gibi alanların yöntemlerini biyolojik sistemlerin incelenmesine ve sağlıkla ilgili sorunlara uygulayan disiplinler arası bir alandır. Kapsamı kuruma ve kullanım bağlamına göre değişebilir. ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri (NIH), bioengineering başlığı altındaki çalışmaları biyoloji, tıp, davranış veya sağlık araştırmalarında fiziksel, kimyasal ya da matematiksel bilimlerden ve mühendislik ilkelerinden yararlanma çerçevesinde tanımlar. [1] NIBIB’nin sözlük tanımı özellikle insan sağlığı sorunlarını çözmeye yönelik yöntem ve teknolojileri vurgular. [2]
Yöntemler ve çalışma alanları
Biyomühendislik çalışmaları biyolojik süreçleri ölçme ve modellemeyi, sağlık sorunlarının saptanması veya izlenmesi için araçlar geliştirmeyi ve biyolojik sistemlerden yararlanan tasarımlar oluşturmayı içerebilir. Araştırma konuları görüntüleme, biyomalzemeler, sensörler, tıbbi cihazlar ve doku mühendisliği gibi farklı başlıklara uzanır. Ancak bu başlıklar alanın tümünü kapsayan değişmez bir liste değildir. NIH, biyomühendislik araştırmalarının yeni teknolojiler geliştirebildiğini veya mevcut teknolojileri hastalıkların saptanması, tedavisi ve önlenmesi için yeni biçimlerde uygulayabildiğini belirtir. [1]
Sentetik biyoloji, biyolojik parçaların, aygıtların ve sistemlerin tasarlanması veya mevcut biyolojik sistemlerin yeniden düzenlenmesiyle ilgilenen ilişkili bir alandır. NIBIB bu yaklaşımı biyoloji, mühendislik, genetik, kimya ve bilgisayar bilimlerini bir araya getiren disiplinler arası çalışma olarak açıklar. [3] Doku mühendisliğinde ise hücreler, destek yapıları ve biyolojik olarak etkin moleküller, işlevsel dokular oluşturma hedefiyle birlikte ele alınır. [4]
Araştırma ve uygulama
Biyomühendislik araştırmaları laboratuvar deneylerini, sayısal modellemeyi ve prototip geliştirmeyi birleştirebilir. Bir yöntemin araştırmada işe yaraması, tek başına klinik kullanım için yeterli olduğu anlamına gelmez; araştırma bulguları ile uygulamalar arasındaki geçiş ayrıca değerlendirilmelidir. Alanın ayırt edici yönü, mühendislik tasarımını biyolojik sistemlerin özellikleri ve sağlık ihtiyaçlarıyla buluşturmasıdır.