生物医学工程的进展关系着大众的健康，包括医院里最复杂的仪器设备如核磁共振成像、x射线、电子计算机断层扫描，到安装在人体的义肢、人造器官、心律监测仪等，都是因为生物医学工程的进展而发明，不仅造福了广大人群，也大大延长人类的寿命。换句话说，没有医学工程的发展，便无法实现医学普及的目标。
bme最终的产品是医疗器材，简单来说是将工程师与医学专家做结合，发展新的技术与设备，达到更快、更精准的诊断，或更有效的治疗目标。再详细一点地说，bme是应用电学、机械、化学、光学和其他工程原理来了解、改造或控制生物系统，进而设计、制造具有监视生理功能和协助诊断、治疗病人的医疗器材产品。
bme的研究范围相当广，包含生物医学成像和生物光子学﹙biomeical imaging an biophotonics﹚、生物材料﹙biomaterials﹚、生物力学﹙biomechanics﹚、系统生物学﹙systems biology﹚、组织工程与再生医学﹙tissue engineering an regenerative meicine﹚及计算医学﹙computational meicine﹚等。下面为大家详细介绍每个方向具体研究的内容
生物医学成像诊断或治疗仪器的开发，一直是生物医学工程的核心，对人体或人体某个部份以非侵入方式取得内部组织影像的技术，过去的成果包括x射线、核磁共振成像、超声波、心血管造影、正子断层扫描等。目前课题包括开发新的算法，通过对图像形成的物理和统计进行建模，来提高图像质量并减少辐射剂量、利用数学模型分析图像信息，用以理解疾病和治疗疾病、开发新的成像技术，包括光学内窥镜检查，分子成像等。
生物光子学利用从紫外线、可见光、红外线，到太赫兹区域的整个光谱中的光，来研究生物分子，细胞和组织的一门学科，可应用在蛋白质、细胞，或na做光学标记，用于早期疾病检测或治疗。
生物材料泛指具有生物兼容性而可被应用于活体的天然或人工合成材料，约略可分为金属、陶瓷、高分子有机聚合体以及复合性材料等四类。生物材料必须是无毒的、非致癌的、化学惰性的、稳定的，并且机械强度足以承受一生中的重复受力，因此了解生物材料的特性及设计，极其重要，而选择的适当材料，可能是生物医学工程师面临的最困难的任务之一。
生物力学研究生物体的力学现象，包括肢体运动、神经肌肉控制、生物体内的血液循环、呼吸、骨骼力学、肌肉力学，器官力学现象等，而近期的趋势由体外往体内发展，延伸至组织，与细胞。研究领域包括骨组织结构与受力分析、血液在血管及毛细血管网络中的流动现象、心脏瓣膜运动、生物材料制备、细胞，乃至分子层次的生物力学问题等。
系统生物学，不同于传统生物学仅针对生物体的个别构成物质或个别生化反应进行研究，系统生物学则是对生物体的所有构成物质﹙如所有基因、所有蛋白质﹚，所有生化反应等进行整合性、全面性地研究，希望藉由数学模型来定量描述及预测细胞或生物体的表型与功能。
组织工程和再生医学的研究旨在替换或修复因为疾病、创伤、遗传，或染色体疾病或年龄而受损的组织和器官。再生医学的重点是利用人体自身的再生能力，使其能够自我修复并恢复其正常功能，所以研究包括清楚了解干细胞的生理机制、如何生长，分化和死亡。组织工程的重点在于恢复，维持和改善受损组织和器官的功能。与再生医学不同，组织工程专注于开发身体外的组织。
计算医学应用数学、工程和计算科学来理解人类疾病的机制，并诊断和治疗，作为临床评估过程的一部分。核心方法是开发分子生物学、生理学和疾病解剖学的计算模型，希望设计最佳治疗方法、发现新的药物靶标，应用在包括心血管和神经疾病和癌症。
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