كل ما يهم حول دراسة الهندسة الحيوية

تخصص الهندسة الحيوية

يُعنى تخصص الهندسة الحيوية (بالإنجليزية: Biological engineering) بتوظيف المعرفة الهندسية في الطب وعلم الأحياء، إذ يدرس المهندسون الجيولوجيون العمليات البيولوجية في أجسام الكائنات الحية ويدمجونها مع المبادئ الأساسية للهندسة، وذلك لصناعة منتجات اقتصادية وتطوير حلول للمشكلات البيولوجية المختلفة.^[١]

ويدمج تخصص الهندسة الحيوية بين دراسة علم الأحياء ودراسة مجالات الهندسة المختلفة؛ كالهندسة الميكانيكية والكهربائية والكيميائية، فعلى سبيل المثال؛ يمكن للمهندس الحيوي تصميم معدات جديدة قادرة على تنقية الهواء والماء، وتطوير المستحضرات الصيدلانية، والمعدات التي تعالج الأطعمة المختلفة، وكذلك دراسة البكتيريا وراثيًا واستغلالها لإنتاج الوقود، وغيرها العديد.^[١]

فروع الهندسة الحيوية التي يمكن دراستها

تعد الهندسة الحيوية من التخصصات الواسعة التي تشمل عدة مجالات، وفيما يلي أبرزها:^[٢]

• الهندسة الطبية الحيوية

تتعلق الهندسة الطبية الحيوية بتطبيق المبادئ الهندسية على المشكلات الطبية وحلها؛ كاستبدال الأعضاء التالفة، وتطوير أنظمة الرعاية الصحية، وتطوير الأجهزة الطبية المختلفة لتشخيص الأمراض وعلاجها.

• الهندسة الزراعية الحيوية

ترتبط الهندسة الزراعية الحيوية بتطبيق المبادئ الهندسية على المشاكل الزراعية المختلفة والتي تتعلق بالإنتاج الزراعي، والمشاكل البيئية التي تؤثر على هذا الإنتاج.

• هندسة الإلكترونيات الحيوية

والتي تهتم بتصميم الأنظمة الصناعية التي تمتلك بعض خصائص الأنظمة الحية؛ كالروبوتات المستخدمة في المجالات الطبية.

• الهندسة الكيميائية الحيوية

تهتم الهندسة الكيميائية الحيوية بتطبيق المبادئ الهندسية على الأنظمة البيولوجية المجهرية والكائنات الحية الدقيقة لإنتاج مواد جديدة من خلالها؛ كإنتاج البروتين من بعض المواد الخام، والاهتمام بعمليات التخمير.

• هندسة العوامل البشرية

والتي تعنى بالعلاقة بين الإنسان والآلات، من خلال دراسة الهندسة وعلم وظائف الأعضاء وعلم النفس؛ لإنتاج أنظمة صناعية قادرة على خدمة الإنسان في تلك المجالات.

• هندسة البيئة الحيوية

والتي تعنى بتطبيق المبادئ الهندسية للتحكم في العوامل البيئية المختلفة والسيطرة على مشكلاتها من أجل صحة البشر وسلامتهم.

• الهندسة الوراثية

تهتم الهندسة الوراثية بدراسة الجينات والحمض النووي للكائنات الحية والتعديلات التي يمكن إجراؤها عليها، وتطبيق المبادئ الهندسية عليها لإنتاج مواد ذات أهمية طبية، وقد أدت التقنيات المستخدمة في هذا المجال إلى تحقيق مجموعة من الإنجازات الطبية؛ كإنتاج الإنسولين، وهرمون النمو، ولقاح التهاب الكبد.

المواد الدراسية للهندسة الحيوية

قد تختلف طريقة تدريس المواد الخاصة بالهندسة الحيوية بين الجامعات، إلا أنها تشترك في العديد من المواد التي تعطيها للطالب خلال دراسته لهذا التخصص، وفيما يلي أبرزها:^[٣]

• التفاضل والتكامل.
• الاحتمالات والإحصاء في الهندسة.
• الكيمياء العامة.
• الكيمياء العضوية.
• علم الأحياء.
• الهندسة الحيوية الكيميائية والجزيئية.
• ميكانيكا المواد الصلبة والسائلة.
• نظم الهندسة الحيوية.
• علم الأحياء التركيبي.
• علم وظائف الأعضاء.
• الميكانيكا الحيوية.
• الهندسة العصبية.
• علم البصريات الوراثي.
• علم المناعة.
• أجهزة الاستشعار الحيوية.

أهمية دراسة الهندسة الحيوية

تعد دراسة الهندسة الحيوية فرصة ثرية، تتيح للطالب فرصًا وظيفية أكاديمية وبحثية عديدة، وفيما يلي أبرزها:^[٤]

• البحث الأكاديمي في التكنولوجيا الطبية الحيوية.
• تصميم البرمجيات والأجهزة المستخدمة في المجالات الصناعية والطبية.
• العمل في المؤسسات التجارية والقانونية والحكومية في قطاعات الرعاية الصحية.

المراجع

1. ^ ^{أ ب} "What is Biological Engineering?", Advancing Biology-Inspired Engineering, Retrieved 27/7/2022. Edited.
2. ↑ "bioengineering", britannica, Retrieved 27/7/2022. Edited.
3. ↑ "Undergraduate Degree Requirements", University of washington, Retrieved 27/7/2022. Edited.
4. ↑ "Why Study Here?", George Mason University, Retrieved 27/7/2022. Edited.