www.wikidata.uk-ua.nina.az

Біоінженерія Біологічна інженерія або біоінженерія англ bioengineering це галузь інженерії яка зосереджена на застосуван

Біоінженерія

Біологічна інженерія або біоінженерія (англ. bioengineering) — це галузь інженерії, яка зосереджена на застосуванні інженерних принципів і методів для вирішення проблем біології та медицини. Біоінженери використовують свої знання з біології, фізики, хімії та математики для розробки та розробки технологій, які покращують здоров’я та благополуччя людини.

Науково-дослідницька робота в лабораторії
Лабораторія

Біоінженерія охоплює широкий спектр тем, включаючи біоматеріали, генну, клітинну та тканинну інженерію, біомедичну візуалізацію, біомеханіку, біоінформатику та синтетичну біологію. Деякі приклади застосування біоінженерії включають розробку штучних органів, проектування протезів кінцівок, створення нових ліків і методів лікування та розробку технологій медичної візуалізації.

Біоінженерія — це міждисциплінарна галузь, яка базується на досвіді широкого кола дисциплін, включаючи біологію, медицину, фізику, хімію, матеріалознавство та інформатику. Це галузь, яка швидко розвивається, і може внести значний внесок у покращення здоров’я та добробуту людей.

Сфера діяльності біоінженерії простягається від створення штучних органів для компенсації знижених або втрачених фізіологічних функцій (біомедична інженерія) і до розробки генетично модифікованих організмів, наприклад, сільськогосподарських рослин і тварин (генетична інженерія), а також молекулярного конструювання сполук із заданими властивостями (білкова інженерія, інженерна ензимологія). У немедичних аспектах біоінженерія тісно стикається з біотехнологією.

Загалом інженери-біологи намагаються або імітувати біологічні системи для створення продуктів, або модифікувати та контролювати біологічні системи. Працюючи з лікарями, клініцистами та дослідниками, біоінженери використовують традиційні інженерні принципи та методи для вирішення біологічних процесів, включаючи способи відновлення, підтримки, посилення, заміни або прогнозування хімічних і механічних процесів.

Галузі Редагувати

Залежно від закладу та конкретних визначень, що використовуються, деякі основні галузі біоінженерії можна класифікувати як (зауважте, що вони можуть збігатися):

  1. Біомедична інженерія: застосування інженерних принципів і концепцій дизайну в медицині та біології для цілей охорони здоров’я.
  2. Біохімічна інженерія: інженерія ферментації, застосування інженерних принципів до мікроскопічних біологічних систем, які використовуються для створення нових продуктів шляхом синтезу, включаючи виробництво білка з відповідної сировини.
  3. Інженерія біосистем: застосування інженерних принципів і концепцій проектування в сільському господарстві, харчових науках і екосистемах.
  4. Інженерія біопроцесів: розробляє технологію для моніторингу умов, де відбувається певний процес (Наприклад: проектування біопроцесів, біокаталіз, біосепарація, біоінформатика, біоенергетика).
  5. Екологічна інженирія: застосування інженерних принципів для контролю навколишнього середовища для здоров’я, комфорту та безпеки людей. Вона включає в себе область систем життєзабезпечення для дослідження космічного простору та океану.
  6. Ергономічна інженерія: застосування інженерії, фізіології та психології для оптимізації відносин людина-машина. (Наприклад: фізична ергономіка, когнітивна ергономіка, взаємодія людини та комп’ютера)
  7. Біотехнологія: використання живих систем і організмів для розробки або виготовлення продуктів.[7] (Наприклад: фармацевтичні препарати).
  8. Біоніка: інтеграція біомедицини, більше зосереджена на робототехніці та допоміжних технологіях. (Приклад: протезування)
  9. Біодрук: використання біоматеріалів для друку органів і нових тканин (тканинна інженерія).
  10. Біороботика: протези, нейропротезування.
  11. Системна біологія: молекули, клітини, органи та організми досліджуються з точки зору їх взаємодії та поведінки.
  12. Біоміметика: імітація моделей, систем і елементів природи з метою вирішення складних проблем людини. (Приклад: липучки, розроблені після того, як Джордж де Местраль помітив, як легко бори прилипають до шерсті собаки).
  13. Біомеханічна інженерія: це застосування принципів машинобудування та біології для визначення того, як ці сфери пов’язані та як їх можна інтегрувати для потенційного покращення здоров’я людини.

Історія Редагувати

Термін «біоінженерія» був введений британським вченим і мовником Хайнцом Вольфом у 1954 році в Національному інституті медичних досліджень. Того року Вольф закінчив навчання і став директором відділу біологічної інженерії в університеті. Це був перший раз, коли біоінженерія була визнана власною галуззю в університеті. Електротехніка була першим напрямком цієї дисципліни через роботу з медичними пристроями та машинами в цей час.

Коли інженери та вчені-біологи почали працювати разом, вони визнали, що інженери недостатньо знають про справжню біологію, що стоїть за їх роботою. Щоб вирішити цю проблему, інженери, які хотіли займатися біологічною інженерією, приділяли більше часу вивченню процесів біології, психології та медицини.

Перша програма біологічної інженерії в Сполучених Штатах була розпочата в Каліфорнійському університеті в Сан-Дієго в 1966 році Останні програми були запущені в MIT та Університеті штату Юта . Багато старих факультетів сільськогосподарської інженерії в університетах по всьому світу перейменували себе в сільськогосподарську та біологічну інженерію або сільськогосподарську та біосистемну інженерію. За словами професора Дага Лауффенбургера з Массачусетського технологічного інституту, біологічна інженерія має широку основу, яка застосовує інженерні принципи до величезного діапазону розмірів і складності систем, починаючи від молекулярного рівня (молекулярна біологія, біохімія, мікробіологія, фармакологія, білкова хімія, цитологія, імунологія, нейробіологія та нейронаука) до клітинних і тканинних систем (включаючи пристрої та сенсори), до цілих макроскопічних організмів (рослин, тварин) і навіть до біомів та екосистем.

Джерела Редагувати

Посилання Редагувати

Примітки Редагувати

  1. Abramovitz, Melissa (2015). Biological engineering. Gale Virtual Reference Library. с. 10. ISBN 978-1-62968-526-7. 
  2. Herold, Keith; Bentley, William E.; Vossoughi, Jafar (2010). The Basics of Bioengineering Education. 26Th Southern Biomedical Engineering Conference, College Park, Maryland. с. 65. ISBN 9783642149979. 
  3. Ширинский Владимир Павлович. Биоинженерия «Словарь нанотехнологичных терминов». РОСНАНО. Архів оригіналу за 4 вересня 2012. Процитовано 27 листопада 2011. 
  4. Pasotti, Lorenzo; Zucca, Susanna (3 серпня 2014). Advances and Computational Tools towards Predictable Design in Biological Engineering. Computational and Mathematical Methods in Medicine 2014: 369681. PMC 4137594. PMID 25161694. doi:10.1155/2014/369681. 
  5. Sheffield, University of. What is bioengineering? - Bioengineering - The University of Sheffield. www.sheffield.ac.uk (en-GB). Процитовано 21 липня 2018. 
  6. Bioengineering | Britannica. www.britannica.com (англ.). Процитовано 20 лютого 2023. 
  7. Medical & biological engineering. Oxford ; New York: Pergamon Press. 1966–1976. 
  8. Naik, ред. (2012). Applied biological engineering : principles and practice. Rijeka: InTech. ISBN 9789535104124. 
  9. Founder of UCSD Bioengineering Program. jacobsschool.ucsd.edu. 1 березня 2004. Процитовано 22 травня 2018. 
  10. ↑ MIT, Department of Biological Engineering. Процитовано 16 квітня 2015. 
  11. Utah State University, Department of Biological Engineering. be.usu.edu. Процитовано 13 листопада 2011. 
  12. MIT Directory, Doug Lauffenburger. Процитовано 15 квітня 2015. 
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри
Дата публікації:
Biologichna inzheneriya abo bioinzheneriya angl bioengineering ce galuz inzheneriyi yaka zoseredzhena na zastosuvanni inzhenernih principiv i metodiv dlya virishennya problem biologiyi ta medicini Bioinzheneri vikoristovuyut svoyi znannya z biologiyi fiziki himiyi ta matematiki dlya rozrobki ta rozrobki tehnologij yaki pokrashuyut zdorov ya ta blagopoluchchya lyudini 1 2 Naukovo doslidnicka robota v laboratoriyiLaboratoriyaBioinzheneriya ohoplyuye shirokij spektr tem vklyuchayuchi biomateriali gennu klitinnu ta tkaninnu inzheneriyu biomedichnu vizualizaciyu biomehaniku bioinformatiku ta sintetichnu biologiyu Deyaki prikladi zastosuvannya bioinzheneriyi vklyuchayut rozrobku shtuchnih organiv proektuvannya proteziv kincivok stvorennya novih likiv i metodiv likuvannya ta rozrobku tehnologij medichnoyi vizualizaciyi Bioinzheneriya ce mizhdisciplinarna galuz yaka bazuyetsya na dosvidi shirokogo kola disciplin vklyuchayuchi biologiyu medicinu fiziku himiyu materialoznavstvo ta informatiku Ce galuz yaka shvidko rozvivayetsya i mozhe vnesti znachnij vnesok u pokrashennya zdorov ya ta dobrobutu lyudej Sfera diyalnosti bioinzheneriyi prostyagayetsya vid stvorennya shtuchnih organiv dlya kompensaciyi znizhenih abo vtrachenih fiziologichnih funkcij biomedichna inzheneriya i do rozrobki genetichno modifikovanih organizmiv napriklad silskogospodarskih roslin i tvarin genetichna inzheneriya a takozh molekulyarnogo konstruyuvannya spoluk iz zadanimi vlastivostyami bilkova inzheneriya inzhenerna enzimologiya U nemedichnih aspektah bioinzheneriya tisno stikayetsya z biotehnologiyeyu 3 Zagalom inzheneri biologi namagayutsya abo imituvati biologichni sistemi dlya stvorennya produktiv abo modifikuvati ta kontrolyuvati biologichni sistemi Pracyuyuchi z likaryami klinicistami ta doslidnikami bioinzheneri vikoristovuyut tradicijni inzhenerni principi ta metodi dlya virishennya biologichnih procesiv vklyuchayuchi sposobi vidnovlennya pidtrimki posilennya zamini abo prognozuvannya himichnih i mehanichnih procesiv 4 5 Zmist 1 Galuzi 2 Istoriya 3 Dzherela 4 Posilannya 5 PrimitkiGaluzi RedaguvatiZalezhno vid zakladu ta konkretnih viznachen sho vikoristovuyutsya deyaki osnovni galuzi bioinzheneriyi mozhna klasifikuvati yak zauvazhte sho voni mozhut zbigatisya Biomedichna inzheneriya zastosuvannya inzhenernih principiv i koncepcij dizajnu v medicini ta biologiyi dlya cilej ohoroni zdorov ya 6 Genetichna inzheneriya Klitinna inzheneriya Tkaninna inzheneriya Nejroinzheneriya Farmacevtichna inzheneriya Klinichna inzheneriya Bioinformatika Biomehanika Biohimichna inzheneriya inzheneriya fermentaciyi zastosuvannya inzhenernih principiv do mikroskopichnih biologichnih sistem yaki vikoristovuyutsya dlya stvorennya novih produktiv shlyahom sintezu vklyuchayuchi virobnictvo bilka z vidpovidnoyi sirovini Inzheneriya biosistem zastosuvannya inzhenernih principiv i koncepcij proektuvannya v silskomu gospodarstvi harchovih naukah i ekosistemah Inzheneriya bioprocesiv rozroblyaye tehnologiyu dlya monitoringu umov de vidbuvayetsya pevnij proces Napriklad proektuvannya bioprocesiv biokataliz bioseparaciya bioinformatika bioenergetika Ekologichna inzheniriya zastosuvannya inzhenernih principiv dlya kontrolyu navkolishnogo seredovisha dlya zdorov ya komfortu ta bezpeki lyudej Vona vklyuchaye v sebe oblast sistem zhittyezabezpechennya dlya doslidzhennya kosmichnogo prostoru ta okeanu Ergonomichna inzheneriya zastosuvannya inzheneriyi fiziologiyi ta psihologiyi dlya optimizaciyi vidnosin lyudina mashina Napriklad fizichna ergonomika kognitivna ergonomika vzayemodiya lyudini ta komp yutera Biotehnologiya vikoristannya zhivih sistem i organizmiv dlya rozrobki abo vigotovlennya produktiv 7 Napriklad farmacevtichni preparati Bionika integraciya biomedicini bilshe zoseredzhena na robototehnici ta dopomizhnih tehnologiyah Priklad protezuvannya Biodruk vikoristannya biomaterialiv dlya druku organiv i novih tkanin tkaninna inzheneriya Biorobotika protezi nejroprotezuvannya Sistemna biologiya molekuli klitini organi ta organizmi doslidzhuyutsya z tochki zoru yih vzayemodiyi ta povedinki Biomimetika imitaciya modelej sistem i elementiv prirodi z metoyu virishennya skladnih problem lyudini Priklad lipuchki rozrobleni pislya togo yak Dzhordzh de Mestral pomitiv yak legko bori prilipayut do shersti sobaki Biomehanichna inzheneriya ce zastosuvannya principiv mashinobuduvannya ta biologiyi dlya viznachennya togo yak ci sferi pov yazani ta yak yih mozhna integruvati dlya potencijnogo pokrashennya zdorov ya lyudini Istoriya RedaguvatiTermin bioinzheneriya buv vvedenij britanskim vchenim i movnikom Hajncom Volfom u 1954 roci v Nacionalnomu instituti medichnih doslidzhen Togo roku Volf zakinchiv navchannya i stav direktorom viddilu biologichnoyi inzheneriyi v universiteti Ce buv pershij raz koli bioinzheneriya bula viznana vlasnoyu galuzzyu v universiteti Elektrotehnika bula pershim napryamkom ciyeyi disciplini cherez robotu z medichnimi pristroyami ta mashinami v cej chas 7 Koli inzheneri ta vcheni biologi pochali pracyuvati razom voni viznali sho inzheneri nedostatno znayut pro spravzhnyu biologiyu sho stoyit za yih robotoyu Shob virishiti cyu problemu inzheneri yaki hotili zajmatisya biologichnoyu inzheneriyeyu pridilyali bilshe chasu vivchennyu procesiv biologiyi psihologiyi ta medicini 8 Persha programa biologichnoyi inzheneriyi v Spoluchenih Shtatah bula rozpochata v Kalifornijskomu universiteti v San Diyego v 1966 roci 9 Ostanni programi buli zapusheni v MIT 10 ta Universiteti shtatu Yuta 11 Bagato starih fakultetiv silskogospodarskoyi inzheneriyi v universitetah po vsomu svitu perejmenuvali sebe v silskogospodarsku ta biologichnu inzheneriyu abo silskogospodarsku ta biosistemnu inzheneriyu Za slovami profesora Daga Lauffenburgera z Massachusetskogo tehnologichnogo institutu 10 12 biologichna inzheneriya maye shiroku osnovu yaka zastosovuye inzhenerni principi do velicheznogo diapazonu rozmiriv i skladnosti sistem pochinayuchi vid molekulyarnogo rivnya molekulyarna biologiya biohimiya mikrobiologiya farmakologiya bilkova himiya citologiya imunologiya nejrobiologiya ta nejronauka do klitinnih i tkaninnih sistem vklyuchayuchi pristroyi ta sensori do cilih makroskopichnih organizmiv roslin tvarin i navit do biomiv ta ekosistem Dzherela RedaguvatiZhurnali Nature Biomedical Engineering Nature Biotechnology Nature Catalysis Nature Nanotechnology Nano Today Cell Trends in Biotechnology Biotechnology Advances Journal of Nanobiotechnology Synthetic Biology Bioinzheneriya pidruchnik Nac un t bioresursiv i prirodokoristuvannya Ukrayini Klyachenko O L Melnichuk M D Kolomiyec Yu V Kiyiv Vinnicya Nilan 2015 457 s ris Bibliogr s 455 456Posilannya RedaguvatiConference on Bioengineering for Global Health Nature Primitki Redaguvati Abramovitz Melissa 2015 Biological engineering Gale Virtual Reference Library s 10 ISBN 978 1 62968 526 7 Herold Keith Bentley William E Vossoughi Jafar 2010 The Basics of Bioengineering Education 26Th Southern Biomedical Engineering Conference College Park Maryland s 65 ISBN 9783642149979 Shirinskij Vladimir Pavlovich Bioinzheneriya Slovar nanotehnologichnyh terminov ROSNANO Arhiv originalu za 4 veresnya 2012 Procitovano 27 listopada 2011 Pasotti Lorenzo Zucca Susanna 3 serpnya 2014 Advances and Computational Tools towards Predictable Design in Biological Engineering Computational and Mathematical Methods in Medicine 2014 369681 PMC 4137594 PMID 25161694 doi 10 1155 2014 369681 Sheffield University of What is bioengineering Bioengineering The University of Sheffield www sheffield ac uk en GB Procitovano 21 lipnya 2018 Bioengineering Britannica www britannica com angl Procitovano 20 lyutogo 2023 Medical amp biological engineering Oxford New York Pergamon Press 1966 1976 Naik red 2012 Applied biological engineering principles and practice Rijeka InTech ISBN 9789535104124 Founder of UCSD Bioengineering Program jacobsschool ucsd edu 1 bereznya 2004 Procitovano 22 travnya 2018 a b MIT Department of Biological Engineering Procitovano 16 kvitnya 2015 Utah State University Department of Biological Engineering be usu edu Procitovano 13 listopada 2011 MIT Directory Doug Lauffenburger Procitovano 15 kvitnya 2015 Otrimano z https uk wikipedia org w index php title Bioinzheneriya amp oldid 39716482