Hvad er bioinstrumentation?
Bioinstrumentation er et studieområde, der fokuserer på at skabe enheder, der måler fysiologiske niveauer, såsom blodtryk eller hjernebølger, samt enheder, der kan hjælpe med at holde en patient i live. Eksempler på bioinstrumenter inkluderer elektriske sensorer, åndedrætsværn og ultralydudstyr. Typisk har dem, der arbejder i marken grader inden for biomedicinsk ingeniørarbejde, optik eller biologi.
Medicin har altid været afhængig af dagens mest avancerede teknologier. Disse teknologier kan variere fra enkle hjerteskærme til kunstige organer. Behovet for bedre og mere nøjagtige enheder har set studiet af bioinstrumentationsboom, hvor colleges og universiteter nu tilbyder kandidatgrader på området. I USA har National Institute of Health også et laboratorium, der er afsat til udvikling af biosensorer og bioinstrumenter.
Et af de største underområder inden for bioinstrumentation er biomedicinsk optik. Dette felt inkluderer udvikling af måder til at udføre ikke-invasive operationer, der ikke kræver, at en patient bliver skåret med kirurgiske instrumenter. F.eks. Er udviklingen af laserassisteret in situ keratomileusis (LASIK) øjenkirurgi en af de mest kendte fremskridt inden for lasermikroskirurgi. LASIK gør det muligt for læger at korrigere en lang række øjenproblemer, herunder nærsynethed og astigmatisme. Biomedicinsk optik omfatter også oprettelsen af mere avancerede billedbehandlingsmaskiner, såsom beregnet aksial tomografi (CAT) scanningsenheder og mikroskoper.
Et andet hovedfelt inden for bioinstrumentation er oprettelse af sensorer. Disse enheder er designet til at se forskellige aspekter af fysiologi, såsom temperatur, blodgennemstrømningshastigheden og den elektriske aktivitet i hjernen. En specifik sensor er en elektromyografi, der måler den elektriske aktivitet i musklerne. Hvis elektrisk feedback fra en elektromyografisensor afviger fra normale niveauer, kan det indikere medicinske problemer såsom karpaltunnelsyndrom, myopati eller muskeldystrofi.
Bioinstrumenter kan også bruges til at måle specifikke biomarkører i kroppen. Blodsensorer kan identificere niveauer af kuldioxid, elektrolytter og glukose blandt andre kemikalier. De kan også anvendes til at måle potenz-brint (pH) i blodet, der advarer læger, hvis blodet bliver for alkalisk eller for surt, hvilket kan forårsage uheldige komplikationer, især for knogler. Der er andre instrumenter, der kan bruges til test af genetisk test.
Andre former for bioinstrumenter inkluderer pumper, der bruges til levering af medikamenter, såsom insulin eller anæstesi. Listen inkluderer også defibrillatorer, ultralydteknologi og åndedrætsværn. Bioinstrumentation skaber også maskiner, der hjælper med at øge fysiologiske systemer, såsom pacemakere og høreapparater.