بیومتریال

هم اکنون در دنیای امروز بیومتریال یکی از رشته‌ها و تخصص‌های پیشتاز است که می‌تواند با علم داروسازی ترکیب شده و برای بازگرداندن عملکرد قسمت‌های آسیب دیده و بهتر کردن روند درمان بیماران مؤثر باشد. معمولاً بیومتریال‌ها دارای دو نوع طبیعی و مصنوعی یا سنتز شده هستند و در پزشکی به‌عنوان تقویت، پشتیبانی و جایگزینی بافت‌های آسیب دیده مورد استفاده قرار می‌گیرند. اولین بار در دوران باستان بیومتریال‌ها مورد استفاده پزشکان قرار گرفتند و مصریان باستان با به‌کارگیری رباط حیوانات بخیه ساختند. در دنیای امروز بیومتریال ترکیبی از داروسازی، زیست شناسی، فیزیک، شیمی و متاثر از مهندسی بافت و هندسی مواد است.

مهندسی پزشکی بیومتریال

مهندسی بیومتریال به‌عنوان ترکیبی از علوم پزشکی و مهندسی است و می‌تواند مشکلات پزشکی را با راهکارهای خود برطرف کند. این رشته هم اکنون پیشرفت‌های زیادی در سراسر جهان داشته است و دانشگاه معتبر زیادی این رشته و گرایش را ارائه می‌دهند. مطالعات انجام شده در بیومتریال در سطح‌های گوناگون سلولی، سطح بافت، سطح اندام و یا ارگان متمرکز شده است و در سال‌های گذشته با شناخت انواع نیروهای مکانیکی، امواج الکتریکی و مغناطیسی زیر شاخه‌های آن نیز گسترده شده است.

هم اکنون مواد مختلفی در بدن انسان مورد استفاده قرار می‌گیرد که به گروه‌های مختلفی مانند فلزات، پلیمرها، سرامیک‌ها و مواد مرکب دسته بندی می‌شوند. مواد به کار رفته در بدن یا بیومتریال‌ها تا حد زیادی به تاثیر آنها در بدن انسان یا متاثر از واکنش ماده و بدن است. این مواد باید زیست سازگار بوده و تاثیر آنها بر بدن انسان نقش مهمی در استفاده از این مواد دارد. بیو پلیمرها، بیوسرامیک‌ها و بیو فلزها بیشترین کاربرد را در بین بیومتریال‌ها دارند و پژوهش‌های زیادی در رابطه با تهیه فناوری و سنتز آنها انجام شده است.

بیو پلیمرها:

از بین موادی که به‌عنوان بیومتریال در بدن انسان مورد استفاده قرار می‌گیرند بیو پلیمرها جایگاه نخست را داشته و بیش از 90 درصد بیومتریال‌ها را تشکیل می‌دهند. سرامیک‌ها ماندگاری خوبی در محیط‌های بیولوژیک داشته و خواص فیزیکی و مکانیکی آنها بسیار گسترده است؛ این مواد دانسیته کمتری در مقایسه با مواد فلزی و سرامیکی دارند.

هم اکنون طیف وسیعی از اعضای مصنوعی بدن انسان، وسایل و تجهیزات پزشکی، وسایل کمک درمانی و تشخیصی، تجهیزات ترمیمی، سیستم‌های هوشمند زیستی و... از بیو پلیمرها ساخته می‌شوند. این مواد منشأ طبیعی، سنتزی و بازیافتی دارند. به‌عنوان مثال ساخت هیدروژل‌های بازسازی کننده استخوان یا مثانه‌ای مصنوعی ساخته شده در آزمایشگاه برخی از بیومتریال های پلیمری هستند.

بیو فلزها:

بیو فلزها یا فلزها سازگار با فیزیولوژی انسان کاربرد زیادی در مهندسی پزشکی بیومتریال دارند و یکی از مهم‌ترین کاربردهای آنها در ایمپلنت‌ها یا کاشتنی ها است. ساخت بیو فلزهای مناسب و سازگار با محیط بدن انسان نیاز به فناوری‌های جدید دارد زیرا سازگاری فلزها با بدن انسان نیاز به شرایط خاصی دارد. انواع دریچه‌های قلب، استنت‌ها، مفصل‌ها و رباط‌ها، تاندون‌های مصنوعی، ایمپلنت‌های شنوایی و وسایل تحریک کننده اعصاب و نورون‌ها از جمله بیوفلزها هستند.

بیوسرامیک‌ها:

بیوسرامیک‌ها نوعی از بیومتریال‌ها هستند که کاربرد زیادی در مواد کاشتنی در بدن انسان دارند. این مواد خواص ویژه و مطلوبی داشته و دارای ترکیبات دیرگداز بلورین هستند. موادی مانند سیلیکات‌ها، اکسیدهای فلزی، کاربیدها، انواع هیدراتهای دیرگداز، سولفورها و سلنیدها از جمله بیوسرامیک‌ها هستند.

چسب‌های پزشکی:

چسب‌های پزشکی از جمله بیومتریال‌ها هستند که برای چسباندن مواد از طریق سطحشان کاربرد دارند. این چسب‌ها برای متصل کردن بافت نرم و سخت به کار می‌رود. این چسب‌های بیومتریال برای اتصال بافت‌های نرم مانند اتصال کیسه‌های کلاستومی در داخل بدن و برای جلوگیری از خون ریزی‌های داخلی کاربرد دارند.

رشته بیومتریال

رشته بیومتریال یا مهندسی بیومتریال یکی از گرایش‌های مهندسی پزشکی است. در این رشته دانشگاهی رشته مهندسی و اصول آن با اصول زیستی ترکیب شده است و بیومتریال‌ها برای کمک به انسان‌ها و بهبود زندگی در اختیار پزشکان قرار می‌گیرد. ساخت موادی که با بدن انسان سازگار است و می‌تواند بافت‌های آسیب دیده را ترمیم کرده، اعضای از دست رفته داخلی و خارجی را طراحی کرده و بسازد.

رشته بیومتریال در داروسازی نیز کاربرد دارد و  تاثیر دارو در بدن بیمار را افزایش می‌دهد. مهندسان بیومتریال در ساخت حسگرهای زیستی برای تشخیص مواد خاص در بدن انسان نیز نقش دارند؛ به‌عنوان مثال ساخت دستگاه‌های کنترل قند خون و حسگرهای سنجش فعالیت مغزی بخشی از این دستگاه‌ها هستند.

برای تحصیل رشته بیومتریال در ایران به دو صورت می‌توان اقدام کرد. اولین گزینه انتخاب رشته مهندسی پزشکی در مقطع کارشناسی و ورود به گرایش بیومتریال از سال دوم مقطع کارشناسی است. مسیر دوم انتخاب گرایش بیومتریال در مقطع کارشناسی ارشد است. در حال حاضر دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران به‌طور میانگین سالانه 90 دانشجو به‌صورت روزانه را پذیرش می‌کند. در پردیس خودگردان این دانشگاه نیز 30 الی 40 دانشجو سالانه پذیرش می‌شوند.

دانشگاه شهید بهشتی تهران، دانشگاه اصفهان، دانشگاه تبریز، دانشگاه صنعتی همدان و دانشگاه صنعتی شاهرود از دیگر دانشگاه‌هایی هستند که رشته بیومتریال را در ایران ارائه می‌دهند. برخی از دانشگاه‌های ایرانی نیز مهندسی بیومتریال را در دوره تحصیلات تکمیلی یا کارشناسی ارشد ارائه می‌دهند. دانشگاه صنعتی امیرکبیر تهران، دانشگاه تهران، دانشگاه علم و صنعت تهران، دانشگاه اصفهان، دانشگاه سمنان و دانشگاه تربیت مدرس رشته بیومتریال را در مقطع کارشناسی ارشد ارائه می‌کنند که ظرفیت پذیرش روزانه، شبانه یا نوبت دوم و پردیس خودگردان هر ساله متغیر است. دانشجویان رشته بیومتریال باید واحدهای درسی مختلفی در زمینه ریاضی، فیزیک، شیمی و پزشکی بگذراند و گذراندن واحدهای ریاضیات مهندسی، بیوشیمی، فیزیک پزشکی، بیوفیزیک، شیمی آلی، فیزیولوژی، آشنایی با تجهیزات بیمارستانی و... برخی دیگر از واحدهای درسی این رشته در دانشگاه سراسری و آزاد است. بنابراین می‌توان گفت رشته بیومتریال در مهندسی پزشکی مجموعه‌ای از دروس پزشکی و مهندسی است.

بازار کار رشته بیومتریال در مهندسی پزشکی

بازار کار رشته بیومتریال در مهندسی پزشکی در ایران و بیرون از کشور قابل بررسی است. هر ساله تعداد زیادی از فارغ التحصیلان این رشته برای ادامه تحصیل در مقاطع بالاتر و کار به کشورهایی مانند استرالیا، کانادا و اروپا مهاجرت می‌کنند و با توجه به نو بودن این رشته بازار کار خوبی در کشورهای پیشرفته در انتظار آنان است. سایت معتبر ZipRecruiter آماری از درآمد مهندسان بیومتریال در آمریکا را ارائه کرده است و این نتایج نشان از بازار کار پویا و پردرآمد این رشته در کشور آمریکا دارد.

در میان شهرهای آمریکا دو شهر لیکس و سانفرانسیسکو بیشترین میزان درآمد مهندسین بیومتریال در آمریکا را داشته و یک مهندس بیومتریال به‌طور متوسط در حدود 85 هزار دلار در سال درآمد دارد که به رقم ساعتی 41 دلار می‌رسد. زیر گرایش این رشته که مهندسی بافت است میزان درآمد کمتری داشته و به رقم 39 دلار در ساعت می‌رسد.

البته این میزان از درآمد مربوط به کسانی است که در حوزه تحقیق و پژوهش و در آزمایشگاه‌های مربوط به بیومتریال مشغول به کار هستند و معمولاً نوآوری و اکتشافاتی در این زمینه دارند. در صورتی که افراد خود اقدام به تاسیس شرکت در زمینه تولید مواد بیومتریال کنند میزان درآمدشان بسیار بیشتر از این ارقام است. فعالیت صنعتی در حوزه بیومتریال درآمد بالا و آینده روشن اقتصادی دارد.

حقوق بیومتریال

حقوق بیومتریال یا به‌عبارتی میزان درآمد مهندسی بیومتریال در ایران به عوامل متعددی از جمله مقطع تحصیلی، میزان تجربه و نوآوری در این زمینه و محل کار دارد. افرادی که بتوانند در این زمینه ثبت اختراع کنند و اکتشافی در زمینه بیومتریال داشته باشند می‌توانند با تولید انبوه و صنعتی به درآمد بالایی در این زمینه برسند.

رشته بیومتریال در کشور ما نوپا بوده و نیاز به تجهیزات و فناوری‌های زیادی برای تولید صنعتی دارد. معمولاً استخدام در شرکت‌های خصوصی در انتظار فارغ التحصیلان این رشته‌است و با توجه به زمینه کاری آنها میزان درآمد متفاوتی دارند. بازار کار بیومتریال در کشور ما چندان اشباع نشده است و نسبت به دیگر رشته‌های فنی مهندسی ایده آل است. بازاریابی و فروش در زمینه تجهیزات پزشکی و بیومتریال نیز می‌تواند یکی از زمینه‌های شغلی برای این افراد باشد.

فارغ التحصیلان بیومتریال در مقطع کارشناسی ارشد و دکترا می‌توانند به‌عنوان مدرس در آموزشگاه‌ها و دانشگاه‌ها مشغول به کار شوند و مراکز تحقیقاتی و پژوهشی و بیمارستان‌های دولتی و خصوصی نیز این افراد را استخدام می‌کند. تجربه و مهارت فرد نیز در استخدام در شرکت‌های دولتی و داشتن جایگاه شغلی مناسب می‌تواند مؤثر باشد. تسلط به برنامه‌ها و نرم افزارهای این رشته نیز یکی از امتیازاتی است که می‌تواند حقوق بیومتریال و استخدام فارغ التحصیل را بالا ببرد. هم اکنون مؤسسات آموزشی مختلفی نرم افزار و برنامه‌های جانبی بیومتریال را به دانشجویان این رشته آموزش می‌دهند که در بالا بردن دانش و مهارت آنها بسیار مؤثر است.

بسیاری از این دروه‌های آموزشی می‌تواند مورد استفاده دانشجویان بیومتریال مهندسی پزشکی و همچنین داوطلبان دوره کارشناسی ارشد قرار گیرد. رشته مهندسی پزشکی بیومتریال یکی از رشته‌های پویا است که مطالب مرجع آن اکثرا به زبان انگلیسی بوده و به‌صورت مرتب به روز می‌شوند. دسترسی به منابع فارسی در برخی از موارد دشوار بوده و نیاز به تحقیق و بررسی در منابع خارجی و غیر فارسی زبان دارد.