Čo je to biomedicínske inžinierstvo? Kurzy, pracovné miesta, platy

Biomedicínske inžinierstvo je interdisciplinárne pole, ktoré spája biologické vedy s inžinierskym dizajnom. Všeobecným cieľom tejto oblasti je zlepšiť zdravotnú starostlivosť vývojom inžinierskych riešení na hodnotenie, diagnostiku a liečenie rôznych zdravotných stavov. Toto pole zahŕňa široké spektrum aplikácií vrátane lekárskeho zobrazovania, protetiky, nositeľnej technológie a implantovateľných systémov na dodávanie liekov.

Kľúčové cesty: Biomedicínske inžinierstvo

Biomedicínski inžinieri vo všeobecnosti využívajú svoje technické zručnosti na zlepšenie zdravotnej starostlivosti a zlepšenie kvality ľudského života. Všetci sme oboznámení s niektorými výrobkami vytvorenými biomedicínskymi inžiniermi, ako sú zubné implantáty, dialyzačné prístroje, protetické končatiny, zariadenia MRI a korekčné šošovky.

Skutočné úlohy, ktoré vykonávajú biomedicínski inžinieri, sa veľmi líšia. Niektorí väčšinou pracujú s počítačmi a informačnými technológiami s cieľom analyzovať a porozumieť zložitým biologickým systémom. Ako jeden príklad, genetické analýzy vykonávané v lekárskych laboratóriách, ako aj v spoločnostiach ako 23andMe, si vyžadujú vývoj robustných počítačových systémov na drvenie čísel.

Iní biomedicínski inžinieri pracujú s biomateriálmi, čo je pole, ktoré sa prekrýva materiálové inžinierstvo. Biomateriál je akýkoľvek materiál, ktorý interaguje s biologickým systémom. Napríklad bedrový implantát musí byť vyrobený z pevného a odolného materiálu, ktorý môže prežiť v ľudskom tele. Všetky implantáty, ihly, stenty a stehy musia byť vyrobené z starostlivo skonštruovaných materiálov, ktoré dokážu plniť svoje určené úlohy bez toho, aby spôsobovali škodlivú reakciu z ľudského tela. Umelé orgány sú rozvíjajúcou sa oblasťou štúdia, ktorá do veľkej miery závisí od odborníkov na biomateriály.

Rovnako ako všetky technológie, pokrok v biomedicínskom inžinierstve často súvisí s výrobou menších zdravotníckych pomôcok. Bionanotechnológia je rastúcou oblasťou, keď inžinieri a odborníci v oblasti medicíny pracujú na vývoji nových metód dodávania liekov a génovej terapie, diagnostikovania zdravia a opravy tela. Nanoroboty s veľkosťou krviniek už existujú a môžeme očakávať výrazný pokrok v tejto oblasti.

Biomedicínski inžinieri často pracujú v nemocniciach, na univerzitách a vo firmách, ktoré vyvíjajú výrobky v oblasti zdravia.

Na to, aby ste sa mohli stať biomedicínskym inžinierom, potrebujete minimálne bakalárske vzdelanie. Rovnako ako vo všetkých inžinierskych odboroch, aj tu budete mať základné učebné osnovy, ktoré zahŕňajú fyziku, všeobecnú chémiu a matematiku prostredníctvom viac premenných výpočtov a diferenciálnych rovníc. Na rozdiel od väčšiny inžinierskych odborov sa bude práca zameriavať na biologické vedy. Typické kurzy zahŕňajú:

• Molekulárna biológia
• Mechanika tekutín
• Organická chémia
• biomechanika
• Bunkové a tkanivové inžinierstvo
• Biosystémy a obvody
• biomateriály
• Kvalitatívna fyziológia

Interdisciplinárny charakter biomechanického inžinierstva znamená, že študenti musia vynikať vo viacerých Polia STEM. Hlavná môže byť dobrou voľbou pre študentov so širokým záujmom o matematiku a prírodné vedy.

Študenti, ktorí sa chcú pokúsiť o postup v inžinierskom riadení, by bolo múdre doplniť svoje vysokoškolské vzdelanie kurzmi vodcovských, písacích a komunikačných zručností a podnikania.

Biomedicínske inžinierstvo je rastúce pole, ktoré sa podľa očakávaní bude ďalej rozširovať so zvyšujúcim sa počtom obyvateľov aj ich vekom. Z tohto dôvodu stále viac škôl pridáva do svojich ponúk STEM biomedicínske inžinierstvo. Najlepšie školy pre biomedicínske inžinierstvo majú zvyčajne veľké programy s talentovanou fakultou, dobre vybavené výskumné zariadenia a prístup k oblastným nemocniciam a zdravotníckym zariadeniam.

• Duke University: Dukeovo oddelenie BME je len kúsok od vysoko uznávanej fakultnej nemocnice Duke University of School Medicína, preto bolo ľahké rozvíjať zmysluplnú spoluprácu medzi inžinierstvom a zdravím vied. Program je podporovaný 34 členmi fakulty a absolventmi vysokých škôl približne 100 bakalárov ročne. Duke je domovom 10 centier a ústavov súvisiacich s biomedicínskym inžinierstvom.
• Georgia Tech: Georgia Tech je jednou z najlepších verejných univerzít v krajine a má tendenciu vysoko sa hodnotiť vo všetkých inžinierskych odboroch. Biomedicínske inžinierstvo nie je výnimkou. Poloha univerzity v Atlante je skutočným prínosom a program BME má silné susedstvo v oblasti výskumu a vzdelávania Emory University. Program kladie dôraz na problémové učenie, dizajn a nezávislý výskum, takže študenti absolvujú s množstvom praktických skúseností.
• Univerzita Johna Hopkinsa: Johns Hopkins zvyčajne nie je zoznamom najlepších inžinierskych programov, ale biomedicínske inžinierstvo je jasnou výnimkou. JHU sa v BME často radí na prvé miesto v krajine. Univerzita je dlhodobo lídrom v biologických a zdravotníckych vedách od vysokoškoláka po doktorandské štúdium. Možnosti výskumu sú bohaté na 11 pridružených centier a ústavov a univerzita je hrdá na svoje nové BME Dizajnové štúdio - otvorený priestorový plán, kde sa môžu študenti stretávať, brainstorming a vytvárať prototypy biomedicínskych výrobkov zariadení.
• Massachusettský Inštitút Technológie: MIT absolvuje každý rok okolo 50 biomedicínskych inžinierov a ďalších 50 z jeho magisterských programov BME. Inštitút má už dlho dobre financovaný program na podporu a povzbudzovanie vysokoškolských výskumov a poddaných môže pracovať spolu s postgraduálnymi študentmi, členmi fakulty a zdravotníckymi pracovníkmi na 10 pridruženom výskume v škole centier.
• Stanfordská univerzita: Tri piliere programu Stanfordovho BSE - „Meranie, model, značka“ - zdôrazňuje dôraz školy na akt tvorby. Program spoločne sídli na Strojníckej škole a na Lekárskej fakulte, čo vedie k nerušenej spolupráci medzi inžinierstvom a biologickými vedami. Z funkčného genomického zariadenia po kolaboratórium Biodesign až po transgénne zviera Stanford má zariadenie a zdroje na podporu širokého spektra biomedicínskeho inžinierstva výskum.
• Kalifornská univerzita v San Diegu: UCSD, jedna z dvoch verejných univerzít na tomto zozname, udeľuje každý rok okolo 100 bakalárskych titulov v biomedicínskom inžinierstve. Program bol založený v roku 1994, ale jeho premyslená spolupráca medzi školami strojárstva a medicíny sa rýchlo rozrástla. UCSD sa vyvinula pre oblasti zamerania, kde skutočne vyniká: rakovina, kardiovaskulárne choroby, metabolické poruchy a neurodegeneratívne choroby.

Inžinierske oblasti majú zvyčajne platy, ktoré sú omnoho vyššie ako národné priemery pre všetky pracovné miesta, a biomedicínske inžinierstvo vyhovuje tomuto trendu. Podľa PayScale.com, priemerná ročná mzda za biomedicínske inžinierstvo je 66 000 dolárov na začiatku kariéry zamestnanca a 110 300 USD v polovici kariéry. Tieto čísla sú mierne pod elektrotechnikou a letecký priemysel, ale o niečo vyššia ako mechanické inžinierstvo a materiálového inžinierstva. Úrad pre štatistiku práce uvádza, že priemerná cena za biomedicínskych inžinierov v roku 2017 bola 88 040 dolárov a že v tejto oblasti je zamestnaných niečo vyše 21 000 ľudí.