נושאי פרויקט הנדסה ביו-רפואית בתיכון

מהנדסים רפואיים ביו-רפואיים משתמשים ביישומים של הנדסה מסורתית כדי לפתור בעיות המתרחשות בתחומי הביולוגיה והרפואה. על פי האגודה להנדסה ביו-רפואית, סטודנטים שבוחרים בתחום ההנדסה הביו-רפואית רוצים לשמש אנשים ולהחיל טכנולוגיה מתקדמת על בעיות רפואיות מורכבות. תלמידי תיכון שרוצים ללמוד מגמות בתחום ההנדסה הביו-רפואית צריכים להבין היטב את ההנדסה על ידי ביצוע מספר פרויקטים.

מהנדסים ביו-רפואיים יכולים לתכנן מכשירים, מכשירים ותוכנות רפואיות, וכן לערוך מחקר ולפתח פרוצדורות חדשות לרפואה קלינית. ישנם תחומים מיוחדים רבים של הנדסה ביו-רפואית הנעות בין מכשור ביולוגי, המהווה יישום של מכשירים מתפתחים המאבחנים או מטפלים במחלות; להנדסה גנטית, המשתמשת בביוכימיה ומכניקה להבנת תהליכי מחלה. כדי להתכונן להנדסה ביו-רפואית, תלמיד בית הספר התיכון צריך קודם ללמוד קורסים בהנדסה ולצבור הבנה בעבודה של מדעי החיים.

פרויקט אחד ממדעי החיים שתלמידי תיכון יכולים לבצע הוא לבנות מודל קרום תא. המטרה לביצוע פרויקט זה היא שהתלמיד יבדוק מה עושים קרומי התאים כדי לווסת את מה שנע פנימה והחוצה מהתאים. קרום התא, בהיותו מחסום, שולט באילו חומרים עוברים ויוצאים מכל תא. בסוף פרויקט זה התלמיד יוכל להסביר כיצד חפצים גדולים מסוגלים לעבור תאים קטנים יותר והבנה מלאה על התהליכים הדרושים לכל אובייקט שיעבור דרך תָא. הפרויקט משתלם ומשתמש בערך 5 $ עבור עלות החומרים וזמן ההשלמה המשוער כפי שמתואר באתר החינוך הוא כשעה.

פרויקט זה מעלה את השאלה "האם משקאות אנרגיה נותנים לך יותר אנרגיה?" בפרויקט זה ינהל התלמיד א לימוד מבחן עם כמה שיותר משתתפים - נבדקים - כפי שהם יכולים לגייס ולתת להם שני משקאות אנרגיה שונים כל אחד. לאחר מכן התלמיד ינחה את המשתתפים לשתות את משקה האנרגיה הראשון כאשר הם חשים עייפות ולתעד את התחושות שהיו להם לאחר מכן. לאחר שבוע, נבדקי הבדיקה יקבלו את המשקה האחר עם אותן הוראות. לאחר מכן התלמיד ינתח את הרשומות ויגיע למסקנה. פרויקט זה מעניק למהנדסים ביו-רפואיים מבוא להבנת מחקר נתונים רפואיים ומדעיים.

בפרויקט הנדסי זה, התלמידים יבנו מגנומטר וידגמו את השימושים בו. מגנומטרים מודדים שדות מגנטיים. יתר על כן, הם מודדים את חוזקם וכיוונם של שדות אלה. ניתן להשתמש בהם מתחת למים לגילוי פריטים שקועים או מעל הקרקע כדי לזהות מתכות קבורות. על התלמיד לברר כיצד הם מתוכננים וכיצד הם עובדים ואז לבנות את המגנומטר ולערוך ניסוי המראה אותו בתנועה.