Kỹ thuật sinh học là gì?

Kỹ thuật cơ học sinh học là một lĩnh vực khoa học liên ngành áp dụng các quy tắc và nguyên tắc của kỹ thuật cơ học cho các hệ thống sinh học.Nó kết hợp các yếu tố của nhiều ngành, bao gồm sinh học, kỹ thuật, vật lý, hóa học và toán học để hiểu rõ hơn về cách các lực lượng vật lý ảnh hưởng đến các sinh vật sống.Một kỹ sư cơ học sinh học có thể tìm thấy công việc trong các lĩnh vực y tế, khoa học hoặc công nghiệp.Đôi khi nó được coi là một tập hợp con của kỹ thuật y sinh. Trong khi lĩnh vực chính thức của kỹ thuật cơ sinh học là tương đối mới, khái niệm áp dụng các nguyên tắc kỹ thuật cho sinh học đã tồn tại trong nhiều thế kỷ.Nhà triết học Hy Lạp cổ đại và nhà khoa học tiên phong Aristotle đã nghiên cứu sự chuyển động của động vật và đến để xem cơ thể của họ là hệ thống cơ học.Nhiều kỹ sư đương đại đã tìm đến thiên nhiên để lấy cảm hứng và hướng dẫn trong việc đối phó với các định luật vật lý.Chẳng hạn, côn trùng bay đã được nghiên cứu bởi các kỹ sư hàng không vũ trụ đang tìm cách hiểu rõ hơn về động lực của chuyến bay với kích thước rất nhỏ.Ngày nay, việc áp dụng cơ học cho các sinh vật sống được gọi là cơ học sinh học, một thuật ngữ thường được sử dụng thay thế cho kỹ thuật cơ học sinh học. Kỹ thuật cơ học sinh học có thể được coi là một mặt cắt của các lĩnh vực khoa học khác nhau.Một kỹ sư cơ học sinh học phải thành thạo không chỉ trong các khái niệm cơ học và kỹ thuật truyền thống, mà còn cả sinh học, giải phẫu và hóa học.Các khái niệm và kỹ thuật của các lĩnh vực khác nhau này được sử dụng cùng nhau để hiểu rõ hơn về cách thức sinh hoạt phát triển, di chuyển và đối phó với các lực lượng bên ngoài.Sự phát triển của một trái tim con người, chẳng hạn, có thể bị ảnh hưởng bởi mã di truyền của con người và bởi các lực lượng cơ học chi phối sự phát triển và chuyển động của mô.Nghiên cứu về cơ chế sinh học đã dẫn đến sự tiến hóa trong các lĩnh vực khác của khoa học như thăm dò không gian có người lái.Các nguyên tắc của kỹ thuật cơ sinh học hiện thường tìm thấy sử dụng trong tất cả mọi thứ, từ xây dựng các cơ quan nhân tạo và mô cho đến thiết kế sản phẩm thoải mái hơn cho người tiêu dùng.Sự phát triển của công nghệ đã làm tăng cả độ sâu và phạm vi của kỹ thuật cơ sinh học.Trong khi Aristotle và các nhà khoa học đầu tiên khác chỉ có thể quan sát các hệ thống sinh học bằng mắt thường, kỹ sư cơ học sinh học hiện đại có thể sử dụng công nghệ để nhìn sâu hơn nhiều.Các nhà khoa học bây giờ có thể xem xét các định luật vật lý ảnh hưởng đến các sinh vật siêu nhỏ hoặc thậm chí các tế bào riêng lẻ.Sự gia tăng của máy tính đã giúp đỡ bằng cách cho phép tạo ra các mô hình phức tạp và phân tích tiên tiến của các hệ thống sinh học.Phần mềm thiết kế hỗ trợ máy tính (CAD) thậm chí có thể được sử dụng để thiết kế các cơ quan nhân tạo phù hợp hơn với các tính chất cơ học của các cơ quan tự nhiên. Tại nhiều trường đại học, kỹ thuật cơ học được coi là một tập hợp con của kỹ thuật y sinh.Một số trường đại học coi nó là kỷ luật theo cách riêng của mình.Trong cả hai trường hợp, chương trình giảng dạy có khả năng là sự kết hợp của các lớp từ các bộ phận khác nhau.Nhiều trường đại học cho phép sinh viên tùy chỉnh khóa học của họ tập trung vào một lĩnh vực quan tâm cụ thể.Cơ hội nghề nghiệp cực kỳ đa dạng;Chúng có thể được tìm thấy trong các lĩnh vực như chỉnh hình, kinesiology, chân tay giả, hiệu suất thể thao, thiết kế thiết bị y tế, phục hồi chức năng và thậm chí là công việc tư vấn và nghiên cứu cho các lĩnh vực công nghiệp, pháp lý và y tế.