Biyomühendislik
BİYOMÜHENDİSLİK, mühendislik yöntemleri ile tekniklerinin biyoloji ve tıp bilimlerindeki çeşitli uygulamalarını kapsayan çok geniş bir terimdir.
Bu uygulamaların en önemlilerinden biri, kaza ya da ameliyat sonucunda yitirilen ya da görevini yerine getiremeyecek durumda olan vücut bölümlerinin yerine yapay organların takılmasıdır. Takma kol ve bacaklar, işitme aygıtları gibi yapay organların tasarımındaki gelişmeleri biyomühendislerin çalışmalarına borçluyuz (bak. TAKMA KOL VE BACAK). Biyomühendisliğin yakın geçmişteki en önemli buluşları ise yapay böbrek, kalp pili ve kalp-akciğer makinesidir. İleri derecede böbrek yetmezliği olan, yani her iki böbreği de çalışmayan bir insan, böbrek nakli yapılmadıkça ya da haftada birkaç gün yapay böbrek makinesine bağlanmadıkça yaşayamaz. Kanı süzerek zehirli atıklardan temizleyen bu makine, böbrek hastalarının yaşamını kurtaran bir tür yapay organdır. Gene biyomühendislerin çalışmalarıyla gerçekleştirilen kalp pilleri binlerce kalp hastasının yaşamını kurtarmış, açık kalp ameliyatları ve kalp nakli de ancak kalp-akciğer makinesinin yapımından sonra gerçekleştirilebilmiştir.
Çeşitli vücut etkinliklerinin bilimsel çözümlemesini yapmak da gene biyomühendisliğin görevidir. Örneğin, karmaşık sanayi süreçlerinin işleyişini denetlemek için geliştirilmiş kuramlardan yararlanarak, beyinden vücudun öbür bölümlerine sinirler aracılığıyla gönderilen mesajlar incelenebilir. Bir fabrikada belli bir üretim için tüketilen yakıt miktarı nasıl hesaplanıyorsa, koşma, yürüme, yüzme gibi fiziksel etkinlikler için tüketilen enerji miktarı da aynı biçimde hesaplanabilir.
İnsanlar ekmek, peynir, şarap, bira ve ilaç yapımında binlerce yıldır biyoloji yöntemlerinden yararlanıyorlar. Bu mayalanma olaylarındaki biyolojik süreçlerin açıklanmasından sonra, mühendisler laboratuvar deneylerinin sonuçlarını geniş ölçekli sanayi üretimlerine uygulayabildiler. Sözgelimi 1928’de Alexander Fleming’in, küf mantarlarının salgıladığı maddenin antibiyotik (mikrop öldürücü) etkisini bulması önce penisilinin ticari üretimini, sonra yarı sentetik birçok antibiyotiğin laboratuvarlarda bireşim yoluyla elde edilmesini sağlamıştır (bak. ANTİBİYOTİKLER; Fleming, Florey ve Chain).
İnsanın sualtı ve uzay gibi özel ortamlarda yaşayabilmesi için gerekli sıcaklık, basınç, oksijen ve yerçekimi koşullarını düzenleyen özel destek sistemlerinin geliştirilmesi de biyomühendisliğin başarısıdır. Astronotların uzay aracı dışında kullandıkları özel giysiler ve uzun sualtı dalışlarında giyilen dalgıç elbiseleri bu sistemlerin ilk örnekleridir.
Biyomühendisliğin en yeni ve ilginç çalışma alanlarından biri de genetik mühendisliğidir (bak. Genetik MÜHENDİSLİĞİ). Genetik mühendisliği, mikrop, bitki ve hayvanların bazı kalıtsal özelliklerini değiştirerek bu canlıları daha yararlı kılmanın yollarım araştırır. Örneğin, gen aktarımı yoluyla yapı ve işlevleri değiştirilen bakterilerden sanayi atıklarının yok edilmesinde yararlanılabilir. Genetik yapısı değiştirilerek hastalıklara daha dirençli bitki türlerinin geliştirilmesi, kromozom bozuklukları, şeker hastalığı ve kısırlık gibi bazı hastalıkların tedavisi de genetik mühendislerinin çalışmalarıyla sağlanabilmiştir.
