Hva er bioinstrumentasjon?

Bioinstrumentasjon er et felt som sentrerer seg om å lage enheter som måler fysiologiske nivåer, for eksempel blodtrykk eller hjernebølger, samt enheter som kan bidra til å holde en pasient i live. Eksempler på bioinstrumenter inkluderer elektriske sensorer, respiratorer og ultralydutstyr. Vanligvis har de som jobber i feltet grader innen biomedisinsk ingeniørvitenskap, optikk eller biologi.

Medisin har alltid vært avhengig av dagens mest avanserte teknologier. Disse teknologiene kan variere fra enkle hjerteskjermer til kunstige organer. Behovet for bedre og mer nøyaktige enheter har sett studiet av boom av bioinstrumentasjon, med høyskoler og universiteter som nå tilbyr gradsstudier på feltet. I USA har National Institute of Health også et laboratorium viet til utvikling av biosensorer og bioinstrumenter.

Et av de største underfeltene for bioinstrumentasjon er biomedisinsk optikk. Dette feltet inkluderer å utvikle måter å utføre ikke-invasive operasjoner som ikke krever at en pasient blir kuttet med kirurgiske instrumenter. For eksempel er utvikling av laserassistert in situ keratomileusis (LASIK) øyeoperasjon et av de mest kjente fremskrittene innen lasermikroskirurgi. LASIK lar leger rette opp et bredt spekter av øyeproblemer, inkludert nærsynthet og astigmatisme. Biomedisinsk optikk omfatter også etableringen av mer avanserte bildemaskiner, for eksempel beregnet aksial tomografi (CAT) skanneenheter og mikroskop.

Et annet hovedfelt for bioinstrumentasjon er å lage sensorer. Disse enhetene er designet for å se på forskjellige aspekter av fysiologi, for eksempel temperatur, hastigheten på blodstrømmen og den elektriske aktiviteten i hjernen. En spesifikk sensor er en elektromyografi, som måler den elektriske aktiviteten i muskler. Hvis elektrisk tilbakemelding fra en elektromyografisensor avviker fra normale nivåer, kan det indikere medisinske problemer som karpaltunnelsyndrom, myopati eller muskeldystrofi.

Bioinstrumenter kan også brukes til å måle spesifikke biomarkører i kroppen. Blodsensorer kan identifisere nivåer av karbondioksid, elektrolytter og glukose, blant andre kjemikalier. De kan også brukes til å måle potenzhydrogen (pH) av blod, og varsle leger om blodet blir for alkalisk eller for surt, noe som kan forårsake uheldige komplikasjoner, spesielt for bein. Det er andre instrumenter som kan brukes til testing av genetisk testing.

Andre former for bioinstrumenter inkluderer pumper som brukes til levering av medisiner, for eksempel insulin eller anestesi. Listen inkluderer også hjertestartere, ultralydteknologi og respiratorer. Bioinstrumentasjon lager også maskiner som hjelper til med å styrke fysiologiske systemer, som pacemakere og høreapparater.