Vad är bioinstrumentation?

Bioinstrumentation är ett studieområde som fokuserar på att skapa enheter som mäter fysiologiska nivåer, såsom blodtryck eller hjärnvågor, samt enheter som kan hjälpa till att hålla en patient vid liv. Exempel på bioinstrument inkluderar elektriska sensorer, andningsskydd och ultraljudsutrustning. Vanligtvis har de som arbetar i fältet examen inom biomedicinsk teknik, optik eller biologi.

Medicin har alltid förlitat sig på dagens mest avancerade teknik. Dessa tekniker kan variera från enkla hjärtmonitorer till konstgjorda organ. Behovet av bättre och mer exakta enheter har sett studien av bioinstrumentationsboom, där högskolor och universitet nu erbjuder examensarbeten inom området. I USA har National Institute of Health också ett laboratorium som ägnas åt utvecklingen av biosensorer och bioinstrument.

Ett av de största delområdena för bioinstrumentation är biomedicinsk optik. Detta fält inkluderar att utveckla sätt att utföra icke-invasiva operationer som inte kräver att en patient ska klippas med kirurgiska instrument. Till exempel är utvecklingen av laserassisterad in situ keratomileusis (LASIK) ögonkirurgi en av de mest kända framstegen inom lasermikroskirurgi. LASIK tillåter läkare att korrigera ett brett spektrum av ögonproblem, inklusive närsynthet och astigmatismer. Biomedicinsk optik omfattar också skapandet av mer avancerade avbildningsmaskiner, såsom CAT-scanning-apparater och mikroskop.

Ett annat huvudfält för bioinstrumentation är skapandet av sensorer. Dessa enheter är designade för att titta på olika aspekter av fysiologi, såsom temperatur, blodflödets hastighet och den elektriska aktiviteten i hjärnan. En specifik sensor är en elektromyografi som mäter den elektriska aktiviteten i musklerna. Om elektrisk feedback från en elektromyografisensor avviker från normala nivåer, kan det indikera medicinska problem som karpaltunnelsyndrom, myopati eller muskeldystrofi.

Bioinstrument kan också användas för att mäta specifika biomarkörer i kroppen. Blodsensorer kan identifiera nivåer av koldioxid, elektrolyter och glukos, bland andra kemikalier. De kan också användas för att mäta kaliumväte (pH) i blod, varna läkare om blodet blir för alkaliskt eller för surt, vilket kan orsaka negativa komplikationer, särskilt för ben. Det finns andra instrument som kan användas för att testa genetisk testning.

Andra former av bioinstrument inkluderar pumpar som används för leverans av läkemedel, såsom insulin eller anestesi. Listan innehåller också defibrillatorer, ultraljudsteknologi och andningsskydd. Bioinstrumentation skapar också maskiner som hjälper till att öka fysiologiska system, såsom pacemaker och hörapparater.