bioingegnerìa
Indice
Descrizione generale
sf. [sec. XX; da bio-+ingegneria]. Scienza interdisciplinare nata come applicazione delle nozioni dell'ingegneria, della matematica, fisica, chimica, meccanica, ecc., alla biologia e alla medicina. Le origini della bioingegneria sono da ricollegarsi alla sempre più pressante esigenza avanzata dal mondo medico per la progettazione e la realizzazione pratica di dispositivi per impiego clinico e terapeutico via via più perfezionati. In questo contesto, però, i rapporti tra l'ingegnere e il medico erano confinati esclusivamente alla trasmissione dei dati strettamente necessari per la costruzione di dette apparecchiature, mentre i due campi, quello tecnico e quello medico, rimanevano rigorosamente separati.
Bioingegneria. Esempio di gamba artificiale prodotta in una fabbrica di protesi di Sarajevo.
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Il progresso tecnologico
La bioingegneria, in quanto scienza caratteristicamente interdisciplinare, ha potuto utilizzare tutti gli avanzamenti della tecnologia e in particolare di quella elettronica e chimica. L'attuale tecnologia elettronica consente, infatti, di disporre di potenti strumenti di elaborazione a basso costo e a elevata integrazione di funzioni (microprocessori) che hanno permesso un forte sviluppo della bioingegneria come scienza applicata alle tecnologie di calcolo ed elaborazione di dati biomedici. In tal senso, la bioingegneria opera per ideare e realizzare strumenti diagnostici la cui complessità confinava, fino a pochi anni fa, tali applicazioni presso avanzati laboratori di ricerca. Risultati estremamente significativi sono: lo sviluppo di tecniche di elaborazioni di immagini che vengono applicate al campo biomedico (termografia, ultrasonografia, radiografia, medicina nucleare); di tecniche di recupero e interpretazione di segnali provenienti da misure biomediche effettuate con apparecchi elettronici (filtraggi digitali); di modellistiche che consentono l'estrazione di informazioni significative da dati ottenuti in modo sempre meno invasivo e traumatico. Lo sviluppo della tecnologia dei materiali plastici ha consentito la progettazione e la realizzazione su scala industriale di apparecchiature fino a poco tempo fa estremamente costose e di costruzione artigianale. Ricerche applicate su tali tipi di materiali consentono di disporre su vasta scala di prodotti, come ossigenatori a membrana, vasi artificiali, valvole cardiache artificiali e tutto quanto fino a poco tempo fa risultava problematico per biocompatibilità. Per alcuni organi, come il rene e il cuore, la tecnologia ha già permesso di realizzare sostituti artificiali affidabili; per altri come fegato e polmoni, si stanno muovendo solo ora i primi passi, ma già con un certo successo. Altri organi e tessuti artificiali sono allo studio: dalle arterie ai muscoli, dall'occhio al pancreas, dai tendini ai nervi e persino il sangue. Si tratta in molti casi di applicazioni di frontiera, che uniscono alle più avanzate conquiste della tecnologia e dell'informatica lo sviluppo di materiali biologici biocampatibili, cioè in grado di essere tollerati dall'organismo e di svolgere le stesse funzioni dei tessuti naturali. La bioingegneria può, quindi, essere considerata ormai, a buon diritto, una vera e propria scienza applicata con ben precise competenze e finalità. Gli sviluppi della biologia molecolare e le nuove tecniche di intervento sulle molecole che costituiscono la materia vivente (ingegneria genetica) hanno però ampliato le aree fondamentali di interesse della bioingegneria, la quale è andata sempre più rivolgendosi allo studio dei comportamenti fisico-chimici di macromolecole e cellule e dei processi biochimici a essi connessi. La bioingegneria ha quindi esteso il suo campo di interesse oltre che al settore biomedico tradizionale anche ai settori dell'elettronica molecolare e delle biotecnologie. Anche queste sono comunque aree interdisciplinari di importanza scientifica strategica nelle quali operano congiuntamente le competenze di fisici, chimici, matematici e ingegneri, oltre che di medici e biologi.
Bibliografia
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