生物医学工程常见分支
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生物医学工程常见分支

2021-02-26...

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01专业介绍 生物医学工程(Biomedical Engineering,简称BME)是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用以疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的。 生物成像和信号处理(Bioimag

01专业介绍

生物医学工程(Biomedical Engineering,简称BME)是结合物理、化学、数学和计算机与工程学原理,从事生物学、医学、行为学或卫生学的研究;提出基本概念,产生从分子水平到器官水平的知识,开发创新的生物学制品、材料、加工方法、植入物、器械和信息学方法,用以疾病预防、诊断和治疗,病人康复,改善卫生状况等目的。

生物医学工程常见分支

生物成像和信号处理(Bioimaging and Signal Processing) 生物医学成像、图像处理和信号处理等各个方面。包括核磁工程、CT 等几个方向。
生物力学和机械生物学(Biomechanics and Mechanobiology)生物力学和机械生物学是由生物对作用力和应变的反应联系起来的。
生物微机电/生物纳米(BioMEMs / BioNANO) BioMEMs将微小芯片用于生物和医学应用方面。因其形状简单,在先进的生物技术领域中,利用微细加工和微加工等技术来快速的、经济的建成可进行自动化测量的纳米级实验室。在更复杂的情形下,BioMEMS设备为人造器官、独特的药物疗法及观察细胞交流的新途径提供了一个宽广的渠道。
生化和生物环境工程(Biochemical and Bioenvironmental Engineering)药物生物处理、生物材料、组织工程、药物输送、环境微生物学、生物处理/生物修复和环境建模方面。
电机控制(Motor Control) 是一个跨学科的分支,目的是了解感知运动过程,控制和协调人类运动。是神经科学、生物学、控制理论、力学和动力学的交叉学科。
计算生物学(Computational Biology)利用计算机工程和计算的优势应用于生物工程。
细胞和组织工程(Cell and Tissue Engineering) 生物分子工程、计算建模、发育生物学、成像、材料科学、纳米流体、机械生物学、分子细胞生物学和系统生物的交叉学科。主要是指用细胞或者基因工程的手段对细胞或者组织进行改造。

基本背景和课程要求

专业背景:工程类专业,或者数学,生物化相关专业,国内常见有生物工程, 生物医学工程,生物技术,制药工程,临床医学,医疗器械工程,医学影像等专业。

课程方面: 建议修过数学,生物,化学,物理,计算机和工程方面的课程。数学课程:多变量微积分,微积分方程。

02典型院校介绍
接下来让我们来简单了解一下约翰霍普金斯大学(Johns Hopkins University,以下简称JHU)排名全美第一的BME项目。

JHU的Biomedical Engineering硕士项目由Johns Hopkins School of Medicine 和 Whiting School of Engineering两个学院联合开办。

JHU-BME硕士项目为学生提供传统工程学科的理论指导,让学生能够接触专业的生物医学工程课题,并有机会参与有指导的科研项目(需选择“thesis track”degree)。学生需要从BME项目下设的7个领域中选择一个自己感兴趣的方向去修读。

Focus Areas

  1. Computational Medicine (计算医学)
    Computational Medicine是一个致力于通过用数学、工程和计算机科学来理解人类疾病的机制、诊断和治疗的定量方法的新兴课程。CM的核心方法是开发疾病分子生物学、生理学和解剖学的计算机模型,并将这些模型实际应用到医疗中,以改善对病人的护理。

  2. Imaging & Medical Devices (成像&医疗装置)
    Imaging & Medical Devices将数学、物理和生物系统与新型设备和计算算法工程相结合,是一个以新技术和数据密集型分析为中心的项目。

  3. Neuroengineering (神经工程)
    Neuroengineering在当今生物医学和生物工程领域中是一个新兴且快速成长的基础研究途径。Neuroengineering利用工程工具去调节中枢、周围和自主神经系统(CNS, PNS & ANS)的功能。BME-Neuroengineering旨在在医学领域开发新的以工程为中心的技术,这些技术将用于医学领域中的筛查、诊断、预后、康复、修复和再生。

  4. Biomedical Data Science(生物医学数据科学)
    Biomedical Data Science的核心是理解如何能够最好地分析大量的生物医学数据,以探索和发现关于生命系统在人类健康和疾病中起到的作用的新知识,并探索如何利用这些知识为人类提供更好且更能够被负担的起的医疗保健。

  5. Genomics & Systems Biology (基因组学&系统生物学)
    Genomics & Systems Biology是一个植根于生物医学工程的学科,致力于用先进的数学和建模方法去理解构成人体的多尺度是如何维持人体健康和引发疾病的。

  6. Immunoengineering(免疫工程学)
    Immunoengineering利用免疫系统的力量来治疗疾病,比如说癌症,并且通过促进组织再生去改善愈合和修复。该项目通过应用工程方法去定量地理解在和临床相关背景下的免疫系统,以改善现有的并开发新的治疗方法。

  7. Translational Cell & Tissue Engineering(转化细胞与组织工程学)
    JHU的BME项目的研究员不仅是促进再生方法领域的领导者,同时还参与治疗复杂的疾病,如癌症、糖尿病、关节炎、和神经系统疾病像是帕金森和阿尔兹海默病。TCTE方向为学生提供和那些专门研究生物材料、生物反应器、基因和药物传递、免疫工程、再生医学和干细胞工程的老师和员工一起工作的机会。学生也可以参加Translational Tissue Engineering Center和其他和该方向相关的JHU的研究中心的研究。

  8. AI in Medicine
    *医学生、住院医生和临床研究员可以申请AI in Medicine这个方向(不需要递交GRE成绩)

当今社会,越来越多的医生会对病人的数据进行计算分析,根据计算分析出的结果来决定如何给病人最好的治疗方案。对人工智能的依赖的增加,不仅会改变医学,也会改变培训医生的方式。未来的医生将需要理解数据科学的核心原则,并能够将其运用到对关于AI in Medicine的新兴文献进行批判性地评估中,并在这个新兴领域进行研究。

03就业方向

最后我们再来了解一下生物医学工程的就业方向是怎样的。

生物医学工程专业毕业生适宜于在医药、食品、环保、商检等部门中从事生物产品的技术开发、工程设计、生产管理及产品性能检测分析等工作及教学部门的研究与教学工作。

在美国,生物医学工程专业主要有以下三个就业方向:
(1)影像学方向,在医药公司等工作。
(2)对于细胞及组织工程研究方向,毕业以后大多数直接当教授,或在食品药品监督局等单位工作。
(3)计算生物学方向,可以进药厂用生物统计和生物信息方面的知识参加相关临床试验。

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