EMBIOMHXANIKH

              

Η λέξη «εμβιομηχανική» χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1970 για να περιγράψει κάθε εφαρμογή της επιστήμης του μηχανικού στη βιολογία και την ιατρική.

   Στην αρχαιότητα ο πατέρας της εμβιομηχανικής θεωρείται ότι είναι ο Αριστοτέλης. Στο έργο του, «Περί ζώων κινήσεως» περιγράφει την κίνηση των ζώων και αντιμετωπίζει τα σώματα σαν μηχανικά συστήματα. 
Τα πρώτα απλά παραδείγματα εμβιομηχανικής αποτελούν η μελέτη των δυνάμεων που ασκούνται στα άκρα, η αεροδυναμική της πτήσης των πτηνών και η υδροδυναμική της κίνησης των ψαριών. Γενικά η μελέτη της κίνησης των έμβιων οργανισμών αποτελεί ένα μεγάλο κομμάτι της εμβιομηχανικής μέχρι και σήμερα. Κατά την αναγέννηση, ο Λεονάρντο Ντα Βίντσι ήταν εκείνος που μελέτησε με μεγάλη λεπτομέρεια και με επιστημονικό τρόπο την μηχανική των σωμάτων των έμβιων οργανισμών. Μελέτησε σε βάθος την ανατομία και έβγαλε πρώιμα συμπεράσματα για την μετάδοση των δυνάμεων από τους μυς αλλά και για την λειτουργία των αρθρώσεων. Σε πολλές εφευρέσεις του μιμείται την φύση για να σχεδιάσει κινούμενες μηχανές. Μια άλλη μεγάλη προσωπικότητα της αναγέννησης, ο Γαλιλαίος, ενδιαφερόταν ιδιαίτερα για την αντοχή και τη δομή των οστών. Ο Γαλιλαίος ήταν ο πρώτος που υπέθεσε ότι τα οστά δεν είναι συμπαγή αλλά έχουν πόρους, ώστε να εξασφαλίζουν τη μέγιστη αντοχή με το ελάχιστο βάρος. Μελετώντας επίσης πως αλλάζουν τα οστά σε διάφορά ζώα διαφορετικού μεγέθους, ήταν ο πρώτος που διατύπωσε ορισμένες αρχές της βιολογικής βελτιστοποίησης. 

Μετά τον 19ο αιώνα τα εργαλεία που είχαν στα χέρια τους οι επιστήμονες για την μελέτη των σωμάτων αυξήθηκαν ραγδαία. Έτσι, και η εμβιομηχανική γνώρισε μεγάλη άνθηση και ανάπτυξη και εξελίχθηκε σε μια σύγχρονη επιστήμη.

Η εμβιομηχανική είναι η επιστήμη που σκοπό έχει να αναπαραστήσει με μηχανικά μοντέλα τους έμβιους οργανισμούς. Η αναπαράσταση αυτή μπορεί να σχετίζεται με την λειτουργία ενός κυττάρου, ενός ιστού ή και ολόκληρου του οργανισμού. Για τον λόγο αυτό είναι κρίσιμο για την εμβιομηχανική να μελετά την μορφολογία και τις λειτουργίες των βιολογικών υλικών και στη συνέχεια να μετρά τις μηχανικές τους ιδιότητες και να τα αναπαριστά με μηχανικά μοντέλα. Σε αντίθεση με την ιστομηχανική, τελικός σκοπός της εμβιομηχανικής είναι η ανάπτυξη υλικών και συστημάτων που θα υποστηρίζουν τις μηχανικές ιδιότητες των οργανισμών. Δεν είναι καθόλου απαραίτητο τα υλικά και τα συστήματα που θα χρησιμοποιηθούν να είναι βιολογικά. Μπορεί να είναι οποιαδήποτε υλικά αρκεί να ικανοποιούν τις απαιτήσεις λειτουργίας του οργανισμού.

Η «Εμβιομηχανική» ως η επιστήμη εφαρμόζει τις  αρχές και μεθόδους της μηχανικής, της φυσικής, της χημείας, των μαθηματικών καθώς και της τεχνολογίας στην βιολογία και την ιατρική, οι επιστήμονες προσπαθούν να ερμηνεύσουν αλλά και να βελτιώσουν, ποιοτικά και ποσοτικά, την συμπεριφορά των έμβιων οργανισμών.

Το ερευνητικό πεδίο της «Εμβιομηχανικής» περιλαμβάνει :

• την μηχανική των βιολογικών συστημάτων, τον σχεδιασμό και την ανάπτυξη οργάνων μετρήσεως,
• την βίοϊατρική απεικόνιση ανθρωπίνων οργάνων με μοντέλα, τον σχεδιασμό τεχνητών αρθρώσεων,
• την συμπεριφορά του τεχνητού νεφρού, την συμπεριφορά της τεχνητής καρδιάς, τη κατασκευή μικροσκοπικών συστημάτων, με σύνθετη λειτουργικότητα, για τον έλεγχο της λειτουργίας των ανθρωπίνων οργάνων.
• την ανάλυση των βηματισμών, την συμβατότητα των βιοϋλικών, κλπ.
• τη περιγραφή, και το τρόπο κατασκευής και ή ερμηνείας μοντέλων όπως:

 Μοντέλα ροής στις αρτηρίες, τα αρτηρίδια και τα τριχοειδή αγγεία. Η μελέτη της ροής γίνεται βάσει των γενικών αρχών της ρευστομηχανικής. 

 Μοντέλα για την μελέτη της στένωσης των αρτηριών και των αλλοιώσεων στο αρτηριακό σύστημα, με την βοήθεια της ρευστομηχανικής και της αιμορεολογίας. 

 Συστήματα αυτόματης ή ευφυούς διαχείρισης και παροχής φαρμάκων

 Προσθετικής, τεχνητών οργάνων και συσκευών διέγερσης καθώς και συστημάτων μικροχειρουργικής. 

 Μηχανική της τεχνητής καρδιάς. 

 Μηχανική του τεχνητού νεφρού. 

 Συστήματα αυτόματης διάγνωσης και ανάλυσης. 

 Συστήματα παρακολούθησης και ελέγχου του ασθενούς. 

ΑΝΑΣΤΑΤΩΘΗΚΑΤΕ ;;; ΑΝΑΡΩΤΙΕΣΤΕ ΑΠΟ ΠΟΥ .;;;

Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών