Биоинженерия или биологическая инженерия — направление науки и техники, развивающее применение инженерных принципов в биологии и медицине.
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2WTI5dGJXOXVjeTkwYUhWdFlpODFMelZoTDAxdmJHVmpkV3hoY2w5TllXTm9hVzVsYzE5dlpsOU1hV1psTG1wd1p5OHlNVEJ3ZUMxTmIyeGxZM1ZzWVhKZlRXRmphR2x1WlhOZmIyWmZUR2xtWlM1cWNHYz0uanBn.jpg)
Биоинженерия (включая инженерию биологических систем) — это применение понятий и методов биологии (и, во вторую очередь, физики, химии, математики и информатики) для решения актуальных проблем, связанных с науками о живых организмах или их приложениями, с использованием аналитических и синтетических методологий инженерного дела, а также его традиционной чувствительности к стоимости и практичности найденных решений. В связи с этим, в то время как традиционное инженерное дело применяет физику и математику для анализа, проектирования и изготовления неживых инструментов, структур и , биологическая инженерия использует, в основном, быстро развивающуюся сферу молекулярной биологии для изучения и развития применения (живых организмов).
Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания (искусственных органов) с помощью технических средств или поиска способов выращивания органов и тканей методами (регенеративной медицины) для компенсации пониженных либо утраченных физиологических функций (биомедицинская инженерия) и до разработки (генетически модифицированных организмов), например, сельскохозяйственных растений и животных (генетическая инженерия), а также молекулярного конструирования соединений с заданными свойствами (белковая инженерия, инженерная энзимология). В немедицинских аспектах биоинженерия тесно соприкасается с биотехнологией.
Особенно важным приложением биоинженерии является анализ и эффективное (в рамках затрат) решение проблем, связанных со здоровьем людей, однако, оно не единственное: биологическая инженерия охватывает намного большую сферу знаний. Например, (биомиметику) — ветвь биоинженерии, ищущую пути использования структур и функций живых организмов как моделей для разработки и изготовления машин и материалов. Системная биология, с другой стороны, занимается приложением инженерных представлений о сложных искусственных системах (возможно, также и понятий, используемых в «обратной разработке») для облегчения понимания структур и функций сложных биологических систем.
Отличить биологическую инженерию от биомедицинской инженерии бывает сложно, так как многие университеты свободно заменяют термины «биоинженерия» и «биомедицинская инженерия» друг на друга. Биомедицинские инженеры заинтересованы в применении биологии и других наук в медицинских инновациях, тогда как биологические инженеры сосредоточены на приложении биологии в общем смысле, не обязательно для медицинских нужд. Поэтому ни «биологическая», ни «биомедицинская» инженерия не содержат полностью друг друга, так как могут существовать «не-биологические» товары для медицинских нужд одновременно с «биологическими» товарами для не-медицинских нужд (к последним также относится инженерия биосистем).
История
Биологическая инженерия это научно основанная дисциплина, базирующаяся на биологии так же, как химическая технология, электротехника и машиностроение основаны на химии, электричестве и магнетизме, а также классической механике, соответственно.
Биологическую инженерию можно отделить от её основ в чистой биологии или областях инженерного дела. Биологические исследования часто следуют редукционистскому подходу в рассмотрении систем на мельчайшем возможном уровне, что естественным образом приводит их к таким инструментам, как функциональная геномика. Инженерные подходы, использующие классические концепции дизайна и разработки, являются конструкционистскими, поскольку направлены на создание новых устройств, методов и технологий из отдельных концепций. Биологическая инженерия использует оба типа подходов вместе, опираясь на редукционистские методы для обнаружения, понимания, и организации фундаментальных единиц, которые затем соединяются для генерации чего-то нового. В дополнение, так как это инженерная дисциплина, биологическая инженерия в своей основе рассматривает не просто науку, а практическое применение научных знаний для решения актуальных проблем с эффективным использованием затрат.
Несмотря на то, что спроектированные инженерные системы были использованы для контроля информации, создания материалов, обработки химикатов, производства энергии, обеспечения пищей, и помощи в поддержке и улучшении здоровья людей и окружающей среды, однако, наши возможности быстро и надежно создавать биологические системы с предсказуемым поведением в настоящее время не так хорошо развиты, как наше мастерство в механике и электричестве.
Аккредитационный совет по инженерному делу и технологии (англ. ABET), американская организация аккредитации инженерных бакалавриатских программ, разделяет биомедицинскую инженерию и биологическую инженерию, хотя эти дисциплины во многом пересекаются (см. выше). Базовые для этих дисциплин курсы часто одни и те же, включая термодинамику, механическую динамику, динамику жидкостей, кинетику, электронику, и материаловедение. Согласно профессору Дугу Лауфенбергеру (Daug Lauffenberger) из Массачусетского технологического института (США), биологическая инженерия (как биотехнология) имеет более широкую основу, которая прикладывает инженерные принципы к системам, громадно отличающимся в размере и сложности, начиная с молекулярного уровня — молекулярная биология, биохимия, микробиология, фармакология, , цитология, иммунология, нейробиология и (нейронаука) (часто, но не всегда с использованием биологических субстанций) — и заканчивая клеточными и тканевыми методами (включая устройства и датчики), целыми макроскопическими организмами (растения, животные), и даже целыми экосистемами.
Слово «биоинженерия» было придумано британским учёным и диктором [англ.] в 1954 году. Понятие биоинженерия также используется для описания использования растительности в (строительной инженерии). Это понятие также может относиться к таким изменениям окружающей среды, как защита поверхности почвы, укрепление склонов, защита водных потоков и береговых линий, ветрозащита, воздвижение растительных барьеров (включая шумовые барьеры и заслоняющие экраны), а также экологические улучшения. Первая программа биологической инженерии была создана в (США) в 1967 году. Более современные учебные программы были запущены в МТИ и (Университете штата Юта).
См. также
- Биомедицинская инженерия
- (Биомедицинские микроэлектромеханические системы)
- Генетическая инженерия
- (Инженерная биология)
- Синтетическая биология
Примечания
- Ширинский В. П. Биоинженерия «Словарь нанотехнологичных терминов» . Роснано. Дата обращения: 27 ноября 2011. Архивировано 4 сентября 2012 года.
- NIH working definition of bioengineering アーカイブされたコピー . Дата обращения: 9 сентября 2010. 12 мая 2008 года. accessed, 1/1/2007
- Cuello JC, Engineering to biology and biology to engineering, The bi-directional connection between engineering and biology in biological engineering design, Int J Engng Ed 2005, 21, 1-7
- Riley MR, Introducing Journal of Biological Engineering, Journal of Biological Engineering 1,1, 2007, http://www.jbioleng.org от 26 октября 2015 на Wayback Machine,
- Endy D, Foundations for engineering biology. Nature 438,449-4 2005, http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7067/full/nature04342.html от 2 октября 2013 на Wayback Machine
- ABET アーカイブされたコピー . Дата обращения: 8 сентября 2010. 26 марта 2010 года., accessed 9/8/2010.
- Linsenmeier RA, Defining the Undergraduate Biomedical Engineering Curriculum http://www.vanth.org/curriculum/def_bme_curr.pdf от 6 октября 2018 на Wayback Machine
- Johnson AT, Phillips WM: «Philosophical foundations of biological engineering». . 1995 , 84:311-318
- http://web.mit.edu/be/index.shtml от 13 июля 2014 на Wayback Machine, 4/14/2011
- http://web.mit.edu/be/people/lauffenburger.shtml от 10 июня 2013 на Wayback Machine, 4/14/2011
- Candi Design Ltd. www.candidesign.co.uk. Professor Heinz Wolff . Heinzwolff.co.uk. Дата обращения: 13 ноября 2011. Архивировано 23 мая 2013 года.
- Agricultural & Biological Engineering: History of the Department . Abe.msstate.edu. Дата обращения: 13 ноября 2011. Архивировано 23 мая 2013 года.
- MIT | Department of Biological Engineering . Web.mit.edu. Дата обращения: 13 ноября 2011. Архивировано 23 мая 2013 года.
- Biological Engineering . be.usu.edu. Дата обращения: 13 ноября 2011. Архивировано 23 мая 2013 года.
Ссылки
- Bioengineering // Merriam-Webster Online Dictionary, 2009. — www.merriam-webster.com/dictionary/bioengineering
- Сборник задач по инженерной биологии // SSRN, 2016. — 54 c. doi:10.2139/ssrn.2898429
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер