Menggali Konsep Rekayasa Biomedis

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

02 Mei 2024, 09.26

Sumber: en.wikipedia.org

Teknik biomedis (BME) atau teknik medis adalah penerapan prinsip-prinsip teknik dan konsep desain pada kedokteran dan biologi untuk aplikasi perawatan kesehatan (misalnya, tujuan diagnostik atau terapeutik). BME juga merupakan ilmu pengetahuan tradisional yang logis untuk memajukan perawatan kesehatan, termasuk diagnosis, pemantauan, dan terapi. Yang juga termasuk dalam ruang lingkup insinyur biomedis adalah pengelolaan peralatan medis saat ini di rumah sakit dengan tetap mematuhi standar industri yang relevan. Hal ini mencakup pengadaan, pengujian rutin, pemeliharaan preventif, dan membuat rekomendasi peralatan, peran yang juga dikenal sebagai Teknisi Peralatan Biomedis (BMET) atau sebagai insinyur klinis.

Teknik biomedis baru-baru ini muncul sebagai bidang studi tersendiri, dibandingkan dengan banyak bidang teknik lainnya. Evolusi seperti itu biasa terjadi ketika bidang baru bertransisi dari spesialisasi interdisipliner di antara bidang-bidang yang sudah mapan menjadi bidang yang berdiri sendiri. Sebagian besar pekerjaan di bidang teknik biomedis terdiri dari penelitian dan pengembangan, yang mencakup beragam subbidang (lihat di bawah). Aplikasi teknik biomedis yang menonjol meliputi pengembangan prostesis biokompatibel, berbagai perangkat medis diagnostik dan terapeutik mulai dari peralatan klinis hingga implan mikro, teknologi pencitraan seperti MRI dan EKG/EKG, pertumbuhan jaringan regeneratif, dan pengembangan obat-obatan farmasi termasuk biofarmasi.

Subbidang dan Bidang Terkait

Bioinformatika adalah bidang interdisipliner yang mengembangkan metode dan perangkat lunak untuk memahami data biologis. Sebagai bidang ilmu interdisipliner, bioinformatika menggabungkan ilmu komputer, statistik, matematika, dan teknik untuk menganalisis dan menginterpretasikan data biologis.

Bioinformatika dianggap sebagai istilah umum untuk badan studi biologi yang menggunakan pemrograman komputer sebagai bagian dari metodologi mereka, serta referensi untuk "jalur pipa" analisis tertentu yang berulang kali digunakan, terutama di bidang genomik. Penggunaan bioinformatika yang umum meliputi identifikasi kandidat gen dan nukleotida (SNP). Seringkali, identifikasi tersebut dilakukan dengan tujuan untuk lebih memahami dasar genetik penyakit, adaptasi unik, sifat yang diinginkan (terutama pada spesies pertanian), atau perbedaan antar populasi. Dengan cara yang tidak terlalu formal, bioinformatika juga mencoba memahami prinsip-prinsip organisasi dalam asam nukleat dan sekuens protein.

Biomekanika adalah studi tentang struktur dan fungsi aspek mekanik sistem biologis, pada tingkat apa pun dari seluruh organisme hingga organ, sel, dan organel sel, dengan menggunakan metode mekanika.

Biomaterial adalah materi, permukaan, atau konstruksi apa pun yang berinteraksi dengan sistem hidup. Sebagai sebuah ilmu pengetahuan, biomaterial telah berusia sekitar lima puluh tahun. Studi tentang biomaterial disebut ilmu biomaterial atau teknik biomaterial. Ilmu ini telah mengalami pertumbuhan yang stabil dan kuat sepanjang sejarahnya, dengan banyak perusahaan yang menginvestasikan sejumlah besar uang untuk pengembangan produk baru. Ilmu biomaterial mencakup elemen-elemen kedokteran, biologi, kimia, rekayasa jaringan dan ilmu material.

  • Optik Biomedis

Optik biomedis menggabungkan prinsip-prinsip fisika, teknik, dan biologi untuk mempelajari interaksi jaringan biologis dan cahaya, serta bagaimana hal ini dapat dieksploitasi untuk penginderaan, pencitraan, dan pengobatan. Bidang ini memiliki berbagai macam aplikasi, termasuk pencitraan optik, mikroskopi, oftalmoskopi, spektroskopi, dan terapi. Contoh teknik dan teknologi optik biomedis termasuk tomografi koherensi optik (OCT), mikroskop fluoresensi, mikroskop confocal, dan terapi fotodinamik (PDT). OCT, misalnya, menggunakan cahaya untuk membuat gambar tiga dimensi beresolusi tinggi dari struktur internal, seperti retina mata atau arteri koroner di jantung. Mikroskopi fluoresensi melibatkan pelabelan molekul tertentu dengan pewarna fluoresen dan memvisualisasikannya menggunakan cahaya, sehingga memberikan wawasan tentang proses biologis dan mekanisme penyakit. Baru-baru ini, optik adaptif membantu pencitraan dengan mengoreksi aberasi pada jaringan biologis, sehingga memungkinkan pencitraan dengan resolusi yang lebih tinggi dan akurasi yang lebih baik dalam prosedur seperti bedah laser dan pencitraan retina.

  • Rekayasa Jaringan

Rekayasa jaringan, seperti halnya rekayasa genetika (lihat di bawah), merupakan segmen utama dari bioteknologi - yang secara signifikan tumpang tindih dengan BME. Salah satu tujuan dari rekayasa jaringan adalah menciptakan organ buatan (melalui bahan biologis) untuk pasien yang membutuhkan transplantasi organ. Para insinyur biomedis saat ini sedang meneliti metode untuk menciptakan organ tersebut. Para peneliti telah menumbuhkan tulang rahang dan trakea yang kokoh dari sel punca manusia untuk tujuan ini. Beberapa kantung kemih buatan telah ditumbuhkan di laboratorium dan berhasil ditransplantasikan ke pasien manusia. Organ bioartifisial, yang menggunakan komponen sintetis dan biologis, juga merupakan area fokus dalam penelitian, seperti perangkat bantuan hati yang menggunakan sel hati dalam konstruksi bioreaktor buatan.

Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika, teknologi DNA rekombinan, modifikasi/manipulasi genetik (GM), dan penyambungan gen adalah istilah-istilah yang digunakan untuk memanipulasi gen organisme secara langsung. Tidak seperti pemuliaan tradisional, sebuah metode manipulasi genetik tidak langsung, rekayasa genetik menggunakan alat modern seperti kloning molekuler dan transformasi untuk secara langsung mengubah struktur dan karakteristik gen target. Teknik rekayasa genetika telah berhasil dalam berbagai aplikasi. Beberapa contohnya termasuk peningkatan teknologi tanaman (bukan aplikasi medis, tetapi lihat rekayasa sistem biologis), pembuatan insulin manusia sintetis melalui penggunaan bakteri yang dimodifikasi, pembuatan eritropoietin dalam sel ovarium hamster, dan produksi jenis tikus percobaan baru seperti oncomouse (tikus kanker) untuk penelitian.

  • Rekayasa Saraf

Rekayasa saraf (juga dikenal sebagai neuroengineering) adalah disiplin ilmu yang menggunakan teknik rekayasa untuk memahami, memperbaiki, mengganti, atau meningkatkan sistem saraf. Insinyur saraf memiliki kualifikasi unik untuk memecahkan masalah desain pada antarmuka jaringan saraf hidup dan konstruksi tak hidup.

  • Teknik Farmasi

Teknik farmasi adalah ilmu interdisipliner yang mencakup rekayasa obat, pengiriman dan penargetan obat baru, teknologi farmasi, operasi unit Teknik Kimia, dan Analisis Farmasi. Teknik farmasi dapat dianggap sebagai bagian dari farmasi karena fokusnya pada penggunaan teknologi pada bahan kimia dalam memberikan pengobatan yang lebih baik.

Teknik Klinis

Teknik klinis adalah cabang dari teknik biomedis yang berhubungan dengan implementasi peralatan dan teknologi medis di rumah sakit atau pengaturan klinis lainnya. Peran utama insinyur klinis termasuk melatih dan mengawasi teknisi peralatan biomedis (BMET), memilih produk/layanan teknologi dan secara logistik mengelola implementasinya, bekerja sama dengan regulator pemerintah dalam hal inspeksi/audit, dan melayani sebagai konsultan teknologi untuk staf rumah sakit lainnya (mis. dokter, administrator, TI, dll.). Insinyur klinis juga memberikan saran dan berkolaborasi dengan produsen perangkat medis mengenai perbaikan desain prospektif berdasarkan pengalaman klinis, serta memantau perkembangan teknologi terkini untuk mengarahkan pola pengadaan yang sesuai.

Rekayasa Rehabilitasi

Rekayasa rehabilitasi adalah aplikasi sistematis dari ilmu teknik untuk merancang, mengembangkan, mengadaptasi, menguji, mengevaluasi, menerapkan, dan mendistribusikan solusi teknologi untuk masalah yang dihadapi oleh individu dengan disabilitas. Area fungsional yang ditangani melalui teknik rehabilitasi dapat mencakup mobilitas, komunikasi, pendengaran, penglihatan, dan kognisi, serta aktivitas yang terkait dengan pekerjaan, hidup mandiri, pendidikan, dan integrasi ke dalam masyarakat.

Meskipun beberapa insinyur rehabilitasi memiliki gelar master dalam bidang teknik rehabilitasi, biasanya merupakan subspesialisasi dari teknik Biomedis, sebagian besar insinyur rehabilitasi memiliki gelar sarjana atau pascasarjana di bidang teknik biomedis, teknik mesin, atau teknik elektro. Sebuah universitas di Portugal menyediakan gelar sarjana dan gelar master di bidang Teknik Rehabilitasi dan Aksesibilitas. Kualifikasi untuk menjadi Insinyur Rehabilitasi di Inggris dapat diperoleh melalui program gelar BSc Honours Degree di Universitas seperti Health Design & Technology Institute, Coventry University. Proses rehabilitasi bagi para penyandang disabilitas sering kali melibatkan desain alat bantu seperti alat bantu jalan yang dimaksudkan untuk mendorong inklusi penggunanya ke dalam arus utama masyarakat, perdagangan, dan rekreasi.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org