ביו-הנדסה

תחום הביו- הנדסה, המתפתח מאוד בשנים האחרונות, הינו ענף הנדסה רב תחומי המשלב מספר תחומים מדעיים ביניהם: הנדסה, פיזיקה, כימיה, מתמטיקה, מדעי המחשב , ביולוגיה, רפואה אלקטרוניקה ואופטיקה. התחום אמון על מציאת פתרונות הנדסיים לבעיות רפואיות, בעיות מתחומי מדעי החיים  ופיתוחים שונים לתועלת ולרווחת האדם. דוגמאות בולטות לפיתוחים של תחום הביו- הנדסה הן שיטות דימות תהודה מגנטית (MRI) ברזולוציות גבוהות, מיפוי הגנום האנושי וגנומים אחרים, מחשבים מהירים ורבי עוצמה, תקשורת נתונים, אינטרנט ואמצעי לאחסון מידע, ממשקים אל המוח ומערכת העצבים, ננו-טכנולוגיה ומזעור התקנים. יישומים להמצאות ופיתוחים אלו, לדוגמא מתחום הרפואה מייעלים את הטיפול הרפואי, משפרים את היכולות לגילוי מחלות, טיפול בהן, ומנגישים את הטיפולים במחלות שונות לציבור רחב יותר.

תחום הביו- הנדסה מקדם גם את המחקר הבסיסי במדעי-החיים, שהינו הבסיס לפיתוח המחקר הרפואי והקליני.  באמצעות הטכנולוגיות החדשות, המדע מגיע לאפשרויות מחקר שלא היו קיימות בעבר וכן לאופק מדעי ומחקרי חדש ופורץ דרך. גופים אקדמאים רבים בעולם פתחו כבר מסלולים ללימודי הנדסה ביו-רפואית , או מסלולי ביו-הנדסה לתלמידי תואר ראשון בפקולטות למדעי החיים או למדעים מדוייקים.

המצאות פורצות דרך בביו-הנדסה כוללות:

פיתוחים בתחום הרפואה: פיתוח קוצבי לב, שסתומים, תומכנים ושתלים שונים ללב ולכלי דם, שתלים אורתופדיים , מערכות לאבחון כגון: דימות תלת ממדית , אולטראסאונד דופלר ו- MRI, מצלמה בגלולה העוברת במערכת העיכול וממפה את המעי, שיטות אבחון וניטור של מיקרו-ניתוחים באמצעות סיבים אופטיים (אנדוסקופיה ולפרוסקופיה) וכדומה.

פיתוחים בתחום מחקר ופיתוח:

הנדסת רקמות ליצירת רקמות תאים חיות מחוץ לגוף מתרביות תאים, המאפשרת את המחקר במודלים המחקים איברים ומערכות שלמות בגוף. כמו כן טכנולוגיה זו מכוונת לפיתוח עתידי של איברים פונקציונליים במעבדה שיחליפו איברים פגומים בחולים או פצועים ללא התלות בתרומת איברים מאדם אחר.

מיקרופלואידיקה משמשת ככלי חשוב במחקר ביולוגי ורפואי ומשמשת בתחומים כגון: דיאגנוסטיקה , ניטור חולים, סריקת תרופות, בטיחות מזון ואפליקציות ביולוגיות שונות. השיטה מאשפרת בידוד וריכוז של מולקולות וחלבונים בנוזלים שונים, איסוף של ווסיקולות חוץ תאיות, חיידקים ותאים במערכות ביולוגיות מורכבות. שבבים מיקרופלואידים מאפשרים בניית מערכות של איבר על שבב המחקים ביעילות את המתרחש באיברי הגוף ומאפשרים קורלציה גבוהה למתרחש בגוף עצמו. אמצעים אלו משמשים באנליזה של מחלות , טיפול תרופתי ומחקר בסיסי של מנגנונים ביולוגיים בטבע.

ביו-הנדסה בישראל: ישראל נחשבת לאחת המדינות המובילות בעולם בתחום הביו- הנדסה. כיום פועלות בארץ כבר כמאתיים חברות יצרניות ועוד אינספור חברות סטארטאפ. עד היום ישראל פתחה כבר מיכשורים רפואיים רבים ופיתוחים טכנולוגיים שונים אשר נחשבים מובילים בכל העולם ובהם נעשה שימוש יומיומי בקליניקות, מרפאות ובתי חולים בפריסה עולמית.