Bioelektronika

A bioelektronika egy gyorsan fejlődő tudományterület, amely biológiai jelek és elektromos áramok élő szervezetekben és rendszereiben történő tanulmányozásával és alkalmazásával foglalkozik orvosi, tudományos és technológiai alkalmazásokhoz. Egyesíti az olyan tudományokból származó ismereteket és módszereket, mint a biológia, a kémia, a fizika, a mérnöki tudomány és a programozás, hogy új technológiákat hozzon létre a betegségek diagnosztizálására és kezelésére, a protézisek és implantátumok ellenőrzésére, a testfunkciók megfigyelésére és más hasznos alkalmazásokra az orvostudomány területén.

A bioelektronika egyik fő alkalmazása a diagnosztikai berendezések. A test állapotának tanulmányozására szolgáló számos orvosi eszköz a szív vagy az agy elektromos potenciáljából származó bioáramok felhasználásával működik. Ígéretes kutatási terület ezen a területen a bioáramokra vonatkozó adatok megszerzésére, feldolgozására és elemzésére szolgáló pontosabb és hatékonyabb módszerek kidolgozása, valamint a bioáramokon alapuló információk továbbítására, tárolására és megjelenítésére szolgáló új módszerek kidolgozása. Kutatásokat végeznek olyan mesterséges implantátumok és protézisek használatával kapcsolatban is, amelyek elektromos jeleket továbbíthatnak az ember agyából egy távirányítóra, hogy szabályozzák az olyan létfontosságú funkciókat, mint a látás vagy a végtagok mozgása.

A bioelektronikát széles körben használják olyan orvosi kutatásokban, mint az encephalográfia, az elektroencefalogram, az elektrotremográfia és sok más. Ezek az eszközök az agy, az idegek és az izmok bioáramainak mérésére szolgálnak, ami lehetővé teszi az idegrendszer és az agy állapotának felmérését, a gyógyszerek és toxinok ezekre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozását, az elektromos áram funkcionális diagnosztikájának elvégzését a neurológiában. és mentális betegségek, valamint a hipnózis hatásmechanizmusának tanulmányozására. Ezen túlmenően bioelektronikus érzékelők is felszerelhetők a páciensre, hogy adatokat gyűjtsenek, és azokat súlyos mozgáskorlátozott állapotok kezelésében használják fel. A bioelektronika orvosi felhasználásának másik módja a bioszenzorok és érzékelők létrehozása mérgek és mérgező anyagok, antibiotikumok talajban vagy vízben történő kimutatására, a környezeti helyzet figyelésére a termelésben, a mezőgazdaságban és a termékek minőségének ellenőrzésére stb.

A bioelektronikát azonban az orvosi alkalmazások mellett más tudományos, technológiai és ipari területeken is alkalmazzák. Például a bioelektronikának köszönhetően vezeték nélküli elektrobionikus hálózatok jönnek létre, jelek továbbítása a mechatronizmusban és a robotikában, a terápia és a sportgyógyászat (sportbionika) fejlesztése, az ökoszisztémák fejlesztése, a neurális eszközök létrehozása, az orvostudomány fejlesztése a jövő generációja számára (bionikus). gyermek/bionikus felnőtt), valamint nanotektorok, mesterséges szervek és sejtek membránjainak létrehozása (regeneratív gyógyászat), módszereket fejlesztenek ki az idegsejtek elektromos aktivitásának, sőt az emberi mentális aktivitás megváltoztatására (neuronika), stb. A bioelektronika képességei számos tényező határozza meg, többek között: mérnöki ismeretek, alkalmazott tudomány és precíziós technológia. Vezeték nélküli elektronikai alkatrészek, kommunikációs rendszerek, miniatürizálás, elosztott adatfeldolgozás, minirobotika olyan modern elektronikai eszközöket és programokat hoznak létre, amelyek már ma is bioelektronikai alapú mechanizmusokat alkalmaznak mindennapi életünk minőségének és használhatóságának javítására, mint például a biometrikus intelligens kártyák, vezeték nélküli fejhallgatók és Bluetooth fejhallgatók. , mobilinternet, sportkütyük, okosórák és karkötők, routerek és multimédiás set-top boxok okoskamerával, lámpák, fénycsövek és fűtőtestek adaptív vezérlése, új generációs fogyasztói elektronika és háztartási gépek – mindez már a utat egy olyan társadalomhoz, ahol