Especialidad en Biotecnología Biomédica

Especialidad en Biotecnología Biomédica

Ingeniería biomédica

La ingeniería biomédica es el resultado de la aplicación de los principios y técnicas de la ingeniería al campo de la medicina y la Biología.​ Se dedica primordialmente al diseño y creación de productos sanitarios y tecnologías sanitarias como por ejemplo los grupos doctores, las prótesis, dispositivos doctores, dispositivos de diagnóstico (imagenología médica) y de terapia. Además, participa en la administración o gestión de los recursos técnicos unidos a un sistema de nosocomios. Combina la vivencia de la ingeniería con las necesidades médicas para obtener beneficios en el cuidado de la salud. El cultivo de tejidos, lo mismo que la producción de determinados fármacos, acostumbran considerarse parte de la bioingeniería. Aun cuando la mayoría de los ingenieros biomédicos labora en el campo de la salud humana, además trabajan en el desarrollo de resoluciones tecnológicas para la utilización en medicina veterinaria, y la biología, generalmente. ​

Instrumentación biomédica

Por instrumentación biomédica se entiende que es el grupo de máquinas de medición o mapeo de cualquier variable o cambiantes de interés en el campo de la biología o de las ciencias de la salud. Las herramientas biomédicas se desarrollan para saciar una necesidad o, en otros términos, para solucionar un problema. Este problema debería ser determinado por el cliente o usuarios del instrumento, trátese de un problema clínico, de indagación o industrial.

Instrumentos Biomédicos

• Rayos X - Mapa bidimensional de densidad.
• Resonancia magnética - Mapa bi - y tridimensional de concentración atómica.
• Termómetro - Temperatura.
• Electrofisiografos - Biopotenciales (EEG - cerebrales, ECG - cardiacos, EMG - musculares).
• Básculas  - Peso.
• Dosímetro - Dosis de radiación.
• Tonómetro - Presión relativa.
• Manómetro Manómetros - Presión relativa.

Robótica en Medicina

La ingeniería Biomédica tiene un gran campo de acción en la utilización de la robótica dirigida a la biología (humana y animal) y la medicina, entre ellas las prótesis y ortesis, cuyo uso se enfoca en personas con problemas motoras, así como además en la utilización militar. Otro uso fundamental está en el campo de la cirugía mínimamente invasiva, donde los robots tienen la posibilidad de potenciar las habilidades y capacidades del cirujano, así como de dar una alternativa mínimamente invasiva en métodos de más grande dificultad quirúrgica​.

Áreas del conocimiento

La ingeniería biomédica es extensamente reconocida como un campo multidisciplinar, resultado de un extenso espectro de disciplinas que la influyen a partir de diferentes campos y fuentes de información. Gracias a su extrema variedad, no es extraño que la bioingeniería se centre en un aspecto en especial. Hay bastante varios desgloses de disciplinas para esta ingeniería, constantemente se desgrana en:​

• Bioelectromagnetismo y técnicas cerebrales.
• Biomateriales.
• Biomecánica y biotransporte.
• Registro de imágenes y óptica biomédicas.
• Biología de sistemas.
• Instrumentación biomédica.
• Ingeniería molecular e ingeniería celular.
• Producto sanitario.
• Legislación regulatoria.
• Bioética.

En otras ocasiones, las especialidades en la bioingeniería se separan en la cercanía con otros campos de la ingeniería más arraigados, los cuales acostumbran integrar:

• Ingeniería química - constantemente vinculada con la ingeniería bioquímica, celular, molecular, nuevos materiales y tejidos, etcétera.
• Ingeniería clínica- constantemente vinculada con la ingeniería médica o la ingeniería hospitalaria, gestión y mantenimiento de grupos doctores en una clínica u nosocomio.
• Ingeniería electrónica - constantemente vinculada con la bioelectricidad, bioinstrumentación, construcción de imágenes, e instrumentación médica.
• Ingeniería mecánica - constantemente vinculada con la biomecánica, biotransporte y con el modelado de sistemas biológicos.
• Óptica e ingeniería óptica - óptica médica, imagen e instrumentación.

Campos de acción

En sus inicios, esta disciplina estuvo ligada prácticamente a la aplicación de técnicas de ingeniería eléctrica y electrónica para la obra de conjuntos doctores (instrumentación médica), así como al diseño de prótesis y ortesis (biomecánica y rehabilitación). Después, una sección bastante fundamental de las aplicaciones de la ingeniería a la medicina ha sido la instrumentación para la compra de imágenes del cuerpo (imagenología médica). Desde el desarrollo de los pcs, el valor de la instrumentación ha sido reduciendo, en lo que el procesamiento de las señales adquiridas cobró más grande ímpetu, ya que ha sido viable obtener información adicional desde las señales que la instrumentación proporcionaba, y que no era visible de manera directa desde los trazos puros (procesamiento de señales biomédicas). Actualmente, la disciplina está ligada además a otras como la genómica y proteómica (biología computacional). Hay las disciplinas en ingeniería clínica.​

Historia

Hay autores que indican existente la ingeniería biomédica a partir de que se aplicaron remedios a inconvenientes particulares del sujeto, como una prótesis del dedo obeso del pie, que se halló en una tumba de Egipto, con una antigüedad de bastante más de 3000 años.​ Otros autores dicen a los dibujos anatómicos de Leonardo Da Vinci y sus aproximaciones a brazos de palanca o los trabajos de Luigi Galvani y de lord Kelvin sobre la conducción eléctrica en los organismos vivos.​ Sin embargo, el desarrollo de la instrumentación eléctrica y electrónica produjo una explosión de resultados y se puede tener en cuenta como uno de los principios más cercanos de la ingeniería biomédica. Esto se entregó primordialmente entre los años de 1890 y 1930.

Ejemplos de esto son los diseños para el registro de señales electrofisiológicas, empezando por los registros de A. D. Waller en corazones de humanos (1887), el refinamiento de la técnica de parte de W. Einthoven al desarrollar un galvanómetro de cuerda (1901) y la aplicación de este al registro de señales electroencefalográficas en humanos a causa de Hans Berger (1924). La instrumentación electrónica desde tubos de vacío se empleó por E. Lovett Garceau para amplificar estas señales eléctricas y el primer sistema de electroencefalógrafo comercial de 3 canales ha sido construido por Albert Grass en 1935.

Otro ejemplo es el desarrollo de la instrumentación en imagenología. A partir del hallazgo de los rayos-X por Wilhelm Conrad Röntgen, en 1895, hasta su primera aplicación en biomedicina pasó una semana. A partir de 1896, Siemens y Gral. Electric ya vendían dichos sistemas. Actualmente, los nuevos desarrollos en imagenología han tomado muchísimo más tiempo en conseguir su aplicación clínica. El inicio de resonancia magnética se encontró en 1946, empero no ha sido sino hasta 30 años más tarde una vez que se ha podido desarrollar un sistema para uso en humanos.​

Las claves de la biotecnología Biomédica

Nuestro presente, y los ecos de un futuro próximo, nos retan a hacer frente una infinidad de cambios que permanecen generando fenómenos como el incremento progresivo de los habitantes del mundo y el incremento del número de patologías propias del envejecimiento, debido al surgimiento de comunidades con poblaciones ancianas cada vez más grandes.

El desarrollo de las naciones emergentes, sumándose a los hábitos de consumo y de producción desenfrenados del resto de territorios desarrollados, dando como resultado un crecimiento insostenible de la explotación de los recursos y una propagación incontrolada de las fuentes de contaminación.

En este instante de adelantos tecnológicos, requerimos ejercer todos los medios para hacer más eficientes y limpias las maneras de elaboración y consumo, disminuyendo la proporción de materia y energía correctas, y consiguiendo con ello minimizar la huella ecológica que generamos en el proceso.

De esta forma, las aplicaciones de la biotecnología nos permiten esgrimir los paladines más fiables para contrarrestar los efectos de dichos cambios y mejorar nuestro alrededor y nuestras propias modalidades. La biotecnología industrial da sitio a una renovación tecnológica que se incrementa la eficiencia y la función de producción de nuevos materiales, productos y fuentes de energía, reduciendo la contaminación derivada de dichos procesos.

La biotecnología bioinformática multiplica nuestra capacidad de estudio y decisión de las razones, y los efectos reales, de los complicados fenómenos que poseen sitio en los patrones biológicos, los cuales los empleamos en todos los niveles de producción, consumo y renovación de la sociedad. La biotecnología medioambiental nos ofrece toda una secuencia de herramientas para contrarrestar los efectos de la contaminación que generamos y posibilita la adhesión de nuestras propias ocupaciones en sinergia con el medio ambiente y los ciclos naturales.