מהי הנדסה ביו-רפואית? קורסים, משרות, משכורות

הנדסה ביו-רפואית היא תחום בינתחומי המעביר את המדעים הביולוגיים בעיצוב הנדסי. המטרה הכללית של התחום היא שיפור הבריאות על ידי פיתוח פתרונות הנדסיים להערכה, אבחון וטיפול במצבים רפואיים שונים. התחום משתרע על מגוון רחב של יישומים הכוללים הדמיה רפואית, תותבות, טכנולוגיה לבישה ומערכות משלוח תרופות להשתלות.

טעימות עיקריות: הנדסה ביו-רפואית

באופן כללי, מהנדסים ביו-רפואיים משתמשים בכישוריהם ההנדסיים כדי לקדם את הבריאות ולשפר את איכות חיי האדם. כולנו מכירים כמה מהמוצרים שנוצרו על ידי מהנדסים ביו-רפואיים כמו השתלות שיניים, מכונות דיאליזה, גפיים תותבות, מכשירי MRI ועדשות מתקנות.

העבודות שבוצעו בפועל על ידי מהנדסים ביו-רפואיים שונות מאוד. חלקם עובדים בעיקר עם מחשבים וטכנולוגיות מידע על מנת לנתח ולהבין מערכות ביולוגיות מורכבות. כדוגמה אחת, ניתוחים גנטיים שנערכו במעבדות רפואיות כמו גם בחברות כמו 23andMe דורשים פיתוח מערכות מחשוב חזקות להפחתת מספרים.

מהנדסים ביו-רפואיים אחרים עובדים עם ביו-חומרים, תחום שחופף אליו הנדסת חומרים. חומר ביו-חומר הוא כל חומר הקיים אינטראקציה עם מערכת ביולוגית. השתלת ירך למשל צריכה להיות עשויה מחומר חזק ועמיד שיכול לשרוד בתוך גוף אנושי. כל השתלים, המחטים, הסטנטים והתפרים צריכים להיעשות מחומרים מהונדסים בקפידה שיכולים לבצע את משימתם הייעודית מבלי לגרום לתגובה מזיקה מגוף האדם. איברים מלאכותיים הם תחום המחקר המתהווה התלוי מאוד במומחים בתחום הביו-חומרים.

כמו בכל הטכנולוגיות, ההתקדמות בהנדסה ביו-רפואית קשורה לרוב ליצירת מכשירים רפואיים קטנים יותר. ביו-טכנולוגיה הוא תחום צומח כאשר מהנדסים ואנשי מקצוע בתחום הרפואה פועלים לפיתוח שיטות חדשות למסירת תרופות וטיפול גנטי, אבחון בריאות ותיקון הגוף. Nanorobots בגודל של תא דם כבר קיימים, ואנחנו יכולים לצפות לראות התקדמות משמעותית בחזית זו.

מהנדסים ביו-רפואיים עובדים לעתים קרובות בבתי חולים, אוניברסיטאות וחברות המפתחות מוצרים בתחום הבריאות.

כדי להיות מהנדס ביו-רפואי, תצטרך מינימום תואר ראשון. כמו בכל תחומי ההנדסה, תהיה לך תכנית לימודים מרכזית הכוללת פיזיקה, כימיה כללית ומתמטיקה באמצעות חישובים רב משתנים ומשוואות דיפרנציאליות. בשונה מרוב תחומי ההנדסה, שיעורי הלימוד יהיו בעלי התמקדות משמעותית במדעי הביולוגיה. קורסים טיפוסיים כוללים:

• ביולוגיה מולקולרית
• מכניקת נוזלים
• כימיה אורגנית
• ביומכניקה
• הנדסת תאים ורקמות
• מערכות ביולוגיות ומעגלים
• חומרים ביולוגיים
• פיזיולוגיה איכותית

האופי הבינתחומי של הנדסה ביו-מכנית פירושו שהתלמידים צריכים להצטיין בכמה שדות STEM. המפתח יכול להיות בחירה טובה עבור סטודנטים עם תחומי עניין רחבים במתמטיקה ובמדעים.

סטודנטים המעוניינים להתקדם לניהול הנדסי היו חכמים להוסיף את השכלתם לתארים מתקדמים בקורסים בכישורי מנהיגות, כתיבה ותקשורת ועסקים.

הנדסה ביו-רפואית היא תחום הולך וגדל אשר צפוי להמשיך ולהתרחב ככל שהאוכלוסיות גדלות הן במספר והן בגיל. מסיבה זו, יותר ויותר בתי ספר הוסיפו הנדסה ביו-רפואית להצעות ה- STEM שלהם. בתי הספר הטובים ביותר להנדסה ביו-רפואית נוטים לקיים תכניות גדולות עם סגל מוכשר, מתקני מחקר מצוידים היטב, וגישה לבתי חולים ומתקנים רפואיים באזור.

• אוניברסיטת דיוקמחלקת ה- BME של דיוק נמצאת במרחק הליכה קצר מבית החולים האוניברסיטאי של דיוק ובית הספר של רפואה, כך שקל היה לפתח שיתופי פעולה משמעותיים בין הנדסה לבריאות מדעים. התוכנית נתמכת על ידי 34 חברי סגל קבוע במסלול קביעות ובוגרים כ 100 סטודנטים לתואר ראשון בשנה. לדוכס נמצאים 10 מרכזים ומכונים הקשורים להנדסה ביו-רפואית.
• ג'ורג'יה טק: ג'ורג'יה טק היא אחת האוניברסיטאות הציבוריות המובילות במדינה והיא נוטה לדרג גבוה בכל תחומי ההנדסה. הנדסה ביו-רפואית אינה יוצאת דופן. מיקומה של האוניברסיטה באטלנטה הוא נכס אמיתי, ולתכנית BME יש שותפות מחקרית וחינוכית חזקה עם שכנותיה אוניברסיטת אמורי. התוכנית שמה דגש על למידה, תכנון ומחקר מבוסס-בעיה, כך שהסטודנטים בוגרים עם ניסיון רב במגע.
• אוניברסיטת ג'ונס הופקינס: ג'ונס הופקינס אינו מציג בדרך כלל רשימת רשימות עם התוכניות ההנדסיות הטובות ביותר, אך הנדסה ביו-רפואית היא חריג ברור. JHU לעיתים קרובות מדורג במקום הראשון במדינה עבור BME. האוניברסיטה הייתה כבר זמן רב מובילה במדעי הביולוגיה והבריאות החל מתואר ראשון ועד דוקטורט. הזדמנויות למחקר שופעות עם 11 מרכזים ומכונים קשורים, והאוניברסיטה גאה ב- BME החדש שלה סטודיו לעיצוב - סביבת עבודה פתוחה לקומת הרצפה בה התלמידים יכולים להיפגש, לעשות סיעור מוחות וליצור אבות טיפוס של ביו-רפואי. מכשירים.
• המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס: MIT בוגרת כ -50 מהנדסים ביו-רפואיים בכל שנה, ועוד כ- 50 מתוכניות ה- BME שלה. למכון הייתה תכנית ממומנת היטב לתמיכה ולעידוד מחקר לתארים מתקדמים, ותואר ראשון יכול לעבוד לצד סטודנטים לתארים מתקדמים, חברי סגל ואנשי מקצוע בתחום הרפואה בעשרת המחקר המזוהה עם בית הספר מרכזים.
• אוניברסיטת סטנפורד: שלושת עמודי התווך של תוכנית ה- BSE של סטנפורד - "למדוד, מודל, לעשות" - מדגישים את הדגש של בית הספר על פעולת היצירה. התוכנית שוכנת במשותף בבית הספר להנדסה ובבית הספר לרפואה והובילה לשיתוף פעולה ללא הפרעה בין הנדסה למדעי החיים. מהמתקן הגנומיקה הפונקציונלית ועד לשיתוף הפעולה ביו-עיצוב לחיה הטרנסגנית במתקן, לסטנפורד יש את המתקנים והמשאבים לתמיכה במגוון רחב של הנדסה ביו-רפואית מחקר.
• אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו: אחת משתי אוניברסיטאות ציבוריות ברשימה זו, UCSD מעניקה כמאה תארים לתואר ראשון בהנדסה ביו-רפואית בכל שנה. התוכנית הוקמה בשנת 1994, אך צמחה במהרה לנצח באמצעות שיתוף פעולה מהורהר בין בתי הספר להנדסה ורפואה. UCSD פיתחה עבור אזורי מיקוד בהם היא מצטיינת באמת: סרטן, מחלות לב וכלי דם, הפרעות מטבוליות ומחלות ניווניות.

בתחומי ההנדסה נוטים להיות בעלי משכורות גבוהות בהרבה מהממוצעים הארציים עבור כל המשרות, והנדסה ביו-רפואית מתאימה למגמה זו. לפי PayScale.com, השכר השנתי הממוצע עבור הנדסה ביו-רפואית הוא 66,000 $ בתחילת הקריירה של עובד, ו 110,300 $ באמצע הקריירה. המספרים הללו מעט מתחת להנדסת חשמל ו הנדסת חלל, אבל קצת יותר גבוה מ הנדסת מכונות והנדסת חומרים. ה הלשכה לסטטיסטיקה של העבודה קובע כי התשלום החציוני עבור מהנדסים ביו-רפואיים היה 88,040 דולר בשנת 2017, וכי ישנם קצת יותר מ 21,000 עובדים המועסקים בתחום.