Bioelettronica

La bioelettronica è un campo della scienza in rapido sviluppo che si occupa dello studio e dell'applicazione di segnali biologici e correnti elettriche negli organismi viventi e nei loro sistemi per applicazioni mediche, scientifiche e tecnologiche. Combina conoscenze e metodi di scienze come biologia, chimica, fisica, ingegneria e programmazione per creare nuove tecnologie per la diagnosi e il trattamento delle malattie, il controllo di protesi e impianti, il monitoraggio delle funzioni corporee e altre utili applicazioni in campo medico.

Una delle principali applicazioni della bioelettronica è l'attrezzatura diagnostica. Molti dispositivi medici per lo studio dello stato del corpo funzionano utilizzando biocorrenti provenienti dal potenziale elettrico del cuore o del cervello. Aree di ricerca promettenti in questo settore sono lo sviluppo di metodi più accurati ed efficienti per ottenere, elaborare e analizzare dati sulle biocorrenti, nonché la creazione di nuovi metodi per trasmettere, archiviare e visualizzare informazioni basate sulle biocorrenti. Sono inoltre in corso ricerche sull'uso di impianti e protesi artificiali in grado di trasmettere segnali elettrici dal cervello di una persona a un telecomando per controllare funzioni vitali come la vista o la mobilità degli arti.

La bioelettronica è ampiamente utilizzata nella ricerca medica come l'encefalografia, l'elettroencefalogramma, l'elettrotremografia e molte altre. Questi dispositivi vengono utilizzati per misurare le biocorrenti del cervello, dei nervi e dei muscoli, il che consente di valutare lo stato del sistema nervoso e del cervello, studiare gli effetti di farmaci e tossine su di essi, effettuare la diagnostica funzionale della corrente elettrica in neurologia e malattie mentali, nonché per studiare il meccanismo d'azione dell'ipnosi. Inoltre, è possibile installare sensori bioelettronici su un paziente per raccogliere dati e utilizzarli nel trattamento di gravi condizioni invalidanti. Un altro modo di utilizzare la bioelettronica in medicina è la creazione di biosensori e sensori per rilevare veleni e sostanze tossiche, antibiotici nel suolo o nell'acqua, monitorare la situazione ambientale nella produzione, nell'agricoltura e controllare la qualità dei prodotti, ecc.

Tuttavia, oltre alle applicazioni mediche, la bioelettronica viene utilizzata anche in altri campi scientifici, tecnologici e industriali. Ad esempio, grazie alla bioelettronica si creano reti elettrobioniche senza fili, si trasmettono segnali nel meccatronismo e nella robotica, si migliorano la terapia e la medicina sportiva (bionica sportiva), si sviluppano ecosistemi, si creano dispositivi neurali, si sviluppa la medicina per la generazione futura (bionica bambino/adulto bionico) e la creazione di nanotettori, membrane per organi e cellule artificiali (medicina rigenerativa), si stanno sviluppando metodi per modificare l'attività elettrica dei neuroni e persino l'attività mentale umana (neuronica), ecc. Le capacità della bioelettronica sono determinato da molti fattori, tra cui: conoscenze di ingegneria, scienze applicate e tecnologia di precisione. Componenti elettronici wireless, sistemi di comunicazione, miniaturizzazione, elaborazione distribuita dei dati, minirobotica creano moderni dispositivi elettronici e programmi che già oggi utilizzano meccanismi basati sulla bioelettronica per migliorare la qualità e l'usabilità della nostra vita quotidiana, come smart card biometriche, cuffie wireless e auricolari Bluetooth , Internet mobile, gadget sportivi, orologi e braccialetti intelligenti, router e set-top box multimediali con fotocamera intelligente, controllo adattivo di lampade, lampade fluorescenti e riscaldatori, elettronica di consumo ed elettrodomestici di nuova generazione: tutto questo è già disponibile modo verso una società in cui