更新時間：2024-10-06 16:31:44作者：留學(xué)之路
研究內(nèi)容：
生物力學(xué)是運(yùn)用力學(xué)方法研究生物系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的學(xué)科。生物力學(xué)可以應(yīng)用于整個生物體、器官、細(xì)胞和細(xì)胞器。生物力學(xué)實(shí)驗測量和計算方法是幾乎所有可能的生物醫(yī)學(xué)工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。
在西北大學(xué)BME專業(yè)，剛體生物力學(xué)研究旨在更好地理解運(yùn)動的神經(jīng)控制，改善康復(fù)干預(yù)，并開發(fā)醫(yī)療設(shè)備，如外骨骼，假肢和矯形器。我們的教師也使用生物力學(xué)作為工具來揭示感覺運(yùn)動整合的機(jī)制，并開發(fā)仿生機(jī)器人。我們在心血管和視覺系統(tǒng)方面的許多研究興趣依賴于流體和連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的方法。
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美國西北大學(xué)BME專業(yè)生物材料組的目標(biāo)是開發(fā)生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用的自組裝、生物集成電子、合成和納米級材料。研究和教學(xué)領(lǐng)域包括自組裝納米結(jié)構(gòu)、生物電子學(xué)、合成生物學(xué)、生物膜動力學(xué)、納米技術(shù)、藥物控制釋放、細(xì)胞-物質(zhì)相互作用、免疫工程和分子動力學(xué)計算分析。
再生工程組旨在了解細(xì)胞保護(hù)和再生的內(nèi)在機(jī)制，并建立控制保護(hù)和再生過程的工程策略，最終目標(biāo)是恢復(fù)組織和器官的功能。研究和教學(xué)領(lǐng)域包括基因組分析、運(yùn)輸生物學(xué)與工程、心血管保護(hù)工程和再生工程。
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美國西北大學(xué)BME專業(yè)這一領(lǐng)域的研究利用生物成分——基因、RNA、酶和脂質(zhì)——揭示了構(gòu)成功能基礎(chǔ)的工程原理，并構(gòu)建了全新的系統(tǒng)和設(shè)備。該計劃開發(fā)了新的實(shí)驗和計算方法來理解細(xì)胞中的分子網(wǎng)絡(luò)，并對細(xì)胞進(jìn)行編程以執(zhí)行新功能，包括組裝生物部件以構(gòu)建新的分子設(shè)備，藥物，高價值化學(xué)品以及執(zhí)行生物傳感和藥物輸送。
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在西北大學(xué)BME，成像和生物光子學(xué)的研究包括新技術(shù)的開發(fā)，疾病過程的基于圖像的生物物理建模，這些技術(shù)的應(yīng)用，以解決基礎(chǔ)生物學(xué)和人類生理學(xué)中的關(guān)鍵問題，并轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用和患者研究。
生物光子學(xué)研究的重點(diǎn)是發(fā)展光學(xué)成像和傳感技術(shù)，在納米和微觀尺度上研究生物分子、細(xì)胞和組織的結(jié)構(gòu)和功能。目標(biāo)是改善基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)研究和臨床病人護(hù)理。生物光子學(xué)教授開發(fā)的轉(zhuǎn)化技術(shù)包括，例如，用于分析早期癌變和癌癥治療中細(xì)胞納米級變化的新型遠(yuǎn)場光學(xué)后向散射光譜成像，以及為管理致盲性疾病提供高分辨率和高靈敏度的新型功能成像。生物光子學(xué)教授也研究各種基本的生物醫(yī)學(xué)問題，如早期癌癥的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)重塑，細(xì)胞內(nèi)單分子相互作用，糖尿病眼睛缺氧的分子途徑，中風(fēng)的腦血流動力學(xué)反應(yīng)。
美國西北大學(xué)BME研究領(lǐng)域之一成像研究方向是為了提供對人體疾病過程的新見解。主要關(guān)注的領(lǐng)域是新型磁共振成像(MRI)成像技術(shù)的發(fā)展和先進(jìn)數(shù)據(jù)分析方法的集成。目標(biāo)是通過開發(fā)新的和創(chuàng)新的成像技術(shù)來評估整個人體的組織形態(tài)、身體功能和生理過程，從而改善診斷和治療計劃。位于芝加哥市中心校區(qū)的轉(zhuǎn)化成像中心(CTI)擁有五個專用的神經(jīng)、身體和高場臨床前研究MRI系統(tǒng)，并與Feinberg醫(yī)學(xué)院的醫(yī)生和科學(xué)家進(jìn)行了強(qiáng)有力的跨學(xué)科合作，為MRI采集和分析方面的新進(jìn)展的成功轉(zhuǎn)化提供了理想的環(huán)境。教職員工橫跨BME、放射學(xué)和醫(yī)學(xué)院的其他院系，在創(chuàng)新的脈沖序列和圖像重建方法、心臟結(jié)構(gòu)和血流動力學(xué)、腦血管功能、功能磁共振成像中的信號處理、先進(jìn)硬件開發(fā)、引導(dǎo)腦刺激技術(shù)、腦活動的術(shù)前測繪、脊髓成像、圖像引導(dǎo)癌癥治療、納米粒子和靶向藥物輸送以及機(jī)器學(xué)習(xí)方面帶來了專業(yè)知識。
與范伯格醫(yī)學(xué)院放射學(xué)系合作，主持了美國國立衛(wèi)生研究院資助的磁共振成像研究生培訓(xùn)項目(TPMRI)，以支持西北大學(xué)BME的博士預(yù)科學(xué)生。目標(biāo)是讓學(xué)生在參與創(chuàng)新的MR研究的基礎(chǔ)上深入了解MR物理和工程原理以及臨床應(yīng)用，特別強(qiáng)調(diào)博士和博士之間的相互作用，以實(shí)現(xiàn)臨床轉(zhuǎn)化研究。該計劃提供專門的資源，以培養(yǎng)撥款寫作技能，通過輪崗進(jìn)行臨床接觸，以及專門的研討會，期刊俱樂部和講習(xí)班，以培養(yǎng)具有全方位專業(yè)技能和科學(xué)見解的有能力的科學(xué)家，這些技能和科學(xué)見解是在這個迅速發(fā)展的醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域取得成功所必需的。
研究內(nèi)容：
美國西北大學(xué)BME專業(yè)醫(yī)療設(shè)備和儀器的研究重點(diǎn)是概念化、設(shè)計、制造和驗證新的治療和診斷工具。這包括范圍廣泛的醫(yī)療設(shè)備，從用于化學(xué)、光學(xué)和電氣接口的侵入性植入式設(shè)備，用于生命體征和健康監(jiān)測的可穿戴貼片，以及非接觸式磁刺激和成像工具。
生物醫(yī)學(xué)工程與化學(xué)、材料、電氣工程和機(jī)械工程交叉領(lǐng)域的研究人員使用詳細(xì)的計算模型和實(shí)驗室實(shí)驗來分析醫(yī)療設(shè)備與人體在細(xì)胞、組織和器官尺度上的相互作用。該領(lǐng)域的研究還解決了與電源、數(shù)據(jù)傳輸或車載數(shù)據(jù)處理相關(guān)的挑戰(zhàn)。這些工作涉及基礎(chǔ)、轉(zhuǎn)化和臨床研究，通常需要與監(jiān)管機(jī)構(gòu)密切互動，以實(shí)現(xiàn)下一代醫(yī)療器械。
研究內(nèi)容：
美國西北大學(xué)BME專業(yè)神經(jīng)工程擴(kuò)展和應(yīng)用神經(jīng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識，從分子水平到系統(tǒng)水平，以開發(fā)對醫(yī)療和其它應(yīng)用有用的技術(shù)。我們在康復(fù)領(lǐng)域的研究項目是對我們許多神經(jīng)工程工作的補(bǔ)充。這些項目使用定量方法來研究導(dǎo)致感覺運(yùn)動障礙的機(jī)制，并結(jié)合生物和工程科學(xué)的原理來推進(jìn)對這些障礙患者的護(hù)理和治療。我們的大部分康復(fù)研究都是與Shirley Ryan Abilitylab合作進(jìn)行的，為教師和學(xué)生提供了接觸患者和動態(tài)臨床環(huán)境的機(jī)會。
生物醫(yī)學(xué)工程的神經(jīng)工程和康復(fù)社區(qū)橫跨我們的兩個校區(qū)，并在實(shí)驗室提供研究機(jī)會，重點(diǎn)是定量基礎(chǔ)和臨床神經(jīng)科學(xué)，神經(jīng)力學(xué)，計算建模，神經(jīng)假肢，機(jī)器人和人機(jī)界面。