Projektthemen der Biomedizintechnik für die Oberstufe

Biomedizinische Medizintechniker nutzen Anwendungen der traditionellen Technik, um Probleme zu lösen, die in den Bereichen Biologie und Medizin auftreten. Nach Angaben der Gesellschaft für Biomedizintechnik möchten Studierende, die sich für das Fach Biomedizintechnik entscheiden, den Menschen dienen und fortschrittliche Technologien auf komplexe medizinische Probleme anwenden. Gymnasiasten, die ein Studium der Biomedizintechnik aufnehmen möchten, sollten sich durch die Durchführung mehrerer Projekte in den Ingenieurwissenschaften gut auskennen.

Biomedizinische Ingenieure können medizinische Instrumente, Geräte und Software entwerfen sowie Forschung betreiben und neue Verfahren für die klinische Medizin entwickeln. Es gibt viele spezialisierte Bereiche der biomedizinischen Technik, die von der Bioinstrumentierung reichen, also der Entwicklung von Geräten zur Diagnose oder Behandlung von Krankheiten; bis hin zur Gentechnik, die Biochemie und Mechanik nutzt, um Krankheitsprozesse zu verstehen. Um sich auf die Biomedizintechnik vorzubereiten, sollten Gymnasiasten zunächst Ingenieurkurse belegen und ein Arbeitsverständnis der Biowissenschaften erwerben.

Ein Biowissenschaftsprojekt, das Gymnasiasten durchführen können, ist die Konstruktion eines Zellmembranmodells. Das Ziel der Durchführung dieses Projekts ist es, die Studierenden untersuchen zu lassen, was die Zellmembranen tun, um zu regulieren, was sich in und aus den Zellen bewegt. Die Zellmembran als Barriere kontrolliert, welche Materialien in jede Zelle ein- und austreten. Am Ende dieses Projekts sollte der Student in der Lage sein zu erklären, wie große Objekte passieren können kleinere Zellen und ein vollständiges Verständnis dafür, welche Prozesse notwendig sind, damit ein Objekt durch die Zelle. Das Projekt ist kosteneffektiv und kostet etwa 5 US-Dollar für die Materialkosten und die geschätzte Fertigstellungszeit, wie auf der Education-Website angegeben, beträgt etwa eine Stunde.

Dieses Projekt stellt die Frage „Geben Energy Drinks mehr Energie?“ In diesem Projekt führt der Student eine Teststudie mit so vielen Teilnehmern – Probanden – wie sie rekrutieren und ihnen zwei verschiedene Energy-Drinks geben können jeder. Der Student wird die Teilnehmer dann anweisen, den ersten Energy Drink zu trinken, wenn sie sich müde fühlen und alle Gefühle, die sie danach hatten, aufzuzeichnen. Nach einer Woche wird den Testpersonen das andere Getränk mit den gleichen Anweisungen gegeben. Der Student analysiert dann die Aufzeichnungen und kommt zu einer Schlussfolgerung. Dieses Projekt gibt angehenden biomedizinischen Ingenieuren eine Einführung in das Verständnis der medizinischen und wissenschaftlichen Datenforschung.

In diesem Ingenieurprojekt bauen die Studenten ein Magnometer und demonstrieren seine Anwendung. Magnometer messen magnetische Felder. Außerdem messen sie die Stärke und Richtung dieser Felder. Sie können unter Wasser verwendet werden, um versunkene Gegenstände zu erkennen, oder oberirdisch, um vergrabene Metalle zu erkennen. Der Student muss herausfinden, wie sie aufgebaut sind und wie sie funktionieren, und dann das Magnometer konstruieren und ein Experiment durchführen, das es in Bewegung zeigt.