vignette|Exemple d'application du génie biomédical : la pompe à insuline
Le génie biomédical (GBM) est une application des principes et des techniques de l'ingénierie dans le domaine médical visant au contrôle des systèmes biologiques ou au développement d’appareils servant au diagnostic et au traitement des patients. Ce domaine est un mélange de médecine, de biologie, d'ingénierie et de physique.
Cette discipline relativement récente nécessite de nombreux travaux de recherche et développement couvrant de vastes domaines d'activité, comme :
les biosignaux ;
le bioélectromagnétisme ;
la bioinformatique ;
la biomécanique ;
l'étude des biomatériaux ;
l'électrophysiologie ;
l'évaluation des technologies médicales ;
la régulation physiologique ;
l’instrumentation biomédicale (dont l’) ;
la modélisation biomédicale ;
le s et de signaux biomédicaux ;
la radiothérapie.
Les exemples d'application sont le développement et la fabrication de prothèses biocompatibles, les dispositifs médicaux ainsi que les équipements d'imagerie et de diagnostic comme l'électroencéphalographe (EEG) et l' (IRM).
Le génie biomédical est considéré comme un domaine interdisciplinaire, résultant d'un large éventail de disciplines. En raison de sa grande diversité, il n'est pas rare pour un ingénieur biomédical de choisir un domaine particulier. Les principaux domaines sont les suivants :
La bioélectricité
L'imagerie médicale et l'optique médicale
Les biomatériaux
La biomécanique
L'instrumentation médicale et les dispositifs médicaux
Le génie tissulaire, moléculaire et cellulaire
Dans d'autres cas, il peut y avoir un regroupement des domaines ci-dessus pour en former d'autres. Il s'agit généralement :
Du génie chimique – associé à la biochimie, au génie tissulaire, moléculaire et cellulaire, aussi qu'aux biomatériaux
Du génie électrique – associé à la bioélectricité, à la bioinstrumentation, à l'imagerie médicale et aux appareils électroniques médicaux
Du génie mécanique – associé à la biomécanique, aux dispositifs médicaux et à la modélisation des systèmes médicaux
Le génie clinique est une branche du génie biomédical pour les professionnels responsables de la gestion du matériel dans les hôpitaux.
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Stem-cell niche refers to a microenvironment, within the specific anatomic location where stem cells are found, which interacts with stem cells to regulate cell fate. The word 'niche' can be in reference to the in vivo or in vitro stem-cell microenvironment. During embryonic development, various niche factors act on embryonic stem cells to alter gene expression, and induce their proliferation or differentiation for the development of the fetus.
Une cellule souche embryonnaire (CSE) est une cellule souche pluripotente issue de la masse cellulaire interne ou de l'épiblaste d’un embryon préimplantatoire au stade de blastocyste. Un embryon humain atteint le stade de blastocyste 4 à 5 jours après la fécondation et consiste en un amas de 50 à 150 cellules (masse cellulaire interne et trophectoderme). L'isolation de la masse cellulaire interne requiert de détruire le blastocyste. Les cellules souches embryonnaires sont une source quasi parfaite pour les greffes et l'ingénierie tissulaire.
Le chitosane ou chitosan (en anglais) est un polyoside composé de la distribution aléatoire de D-glucosamine liée en ß-(1-4) (unité désacétylée) et de N-acétyl-D-glucosamine (unité acétylée). Il est produit par désacétylation chimique (en milieu alcalin) ou enzymatique de la chitine, le composant de l'exosquelette des arthropodes (crustacés) ou de l'endosquelette des céphalopodes (calmars...) ou encore de la paroi des champignons.
Actif dans les thérapies guidées par précision, les peptides bicycliques et le traitement du cancer. Bicycle Therapeutics développe des vélos guidés par la précision pour cibler les cancers insolubles et les besoins médicaux non satisfaits, combinant des propriétés biologiques avec des avantages de petites molécules.
Active dans les neuroprothèses, la rétroaction sensorielle et la douleur chronique. SensArs Neuroprothèses Sarl lance des systèmes neuroprothèses pour éliminer la douleur chronique en rétablissant la rétroaction sensorielle pour les amputés, en recevant la désignation d'un appareil Breakthrough de la FDA et une subvention de 3 millions d'euros pour son approche innovante.
Actif dans les substrats biomimétiques, élastiques et la culture cellulaire. Excellness Biotech SA fournit des substrats de culture cellulaire biomimétiques et élastiques qui imitent les propriétés des tissus humains, ce qui permet aux chercheurs d'optimiser le comportement cellulaire et d'étudier des modèles de tissus.
L'ingénierie tissulaire ou génie tissulaire (en anglais, tissue engineering) est l'ensemble des techniques faisant appel aux principes et aux méthodes de l'ingénierie, de la culture cellulaire, des sciences de la vie, des sciences des matériaux pour comprendre les relations entre les structures et les fonctions des tissus normaux et pathologiques des mammifères, afin de développer des substituts biologiques pouvant restaurer, maintenir ou améliorer les fonctions des tissus.
Le génie génétique est l'ensemble des outils permettant de modifier la constitution génétique d'un organisme en supprimant, en introduisant ou en remplaçant de l'ADN. Celui-ci peut être introduit directement dans les cellules de l'organisme hôte ou dans des cellules cultivées ex vivo puis réintroduites dans l'organisme. Un prérequis au développement du génie génétique a été la mise au point de techniques recombinantes d'acide nucléique pour former de nouvelles combinaisons de matériel génétique héritable suivies de l'incorporation de ce matériel soit indirectement à travers un système vecteur ou directement par microinjection, macroinjection ou microencapsulation.
La neuro-ingénierie regroupe l'ensemble des pratiques, disciplines et des technologies visant à améliorer ou modifier les performances cérébrales. La neuro-ingénierie clinique réunit des neuroscientifiques, des docteurs en psychologie cognitive, des informaticiens et des spécialistes du génie des matériaux afin de relever les défis associés à la création d’interfaces entre les neurones et des substrats artificiels afin de restaurer la fonction du système nerveux lésé.
Couvre les technologies à la fine pointe de la technologie du rein sur puce visant à faciliter la recherche pharmaceutique et à éliminer les essais sur les animaux.
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