Bioinstrumentația este un domeniu de studiu care se concentrează pe crearea de dispozitive care măsoară nivelurile fiziologice, cum ar fi tensiunea arterială sau undele cerebrale, precum și dispozitive care pot ajuta la menținerea unui pacient în viață. Exemple de bioinstrumente includ senzori electrici, aparate respiratorii și echipamente cu ultrasunete. De obicei, cei care lucrează în domeniu au diplome în inginerie biomedicală, optică sau biologie.
Medicina s-a bazat întotdeauna pe cele mai avansate tehnologii ale zilei. Aceste tehnologii pot varia de la simple monitoare cardiace la organe artificiale. Nevoia de dispozitive mai bune și mai precise a dus la creșterea studiilor bioinstrumentației, colegiile și universitățile oferind acum diplome de absolvire în domeniu. În Statele Unite, Institutul Național de Sănătate are și un laborator dedicat dezvoltării biosenzorilor și bioinstrumentelor.
Unul dintre cele mai mari subdomenii ale bioinstrumentației este optica biomedicală. Acest domeniu include dezvoltarea modalităților de a efectua intervenții chirurgicale neinvazive care nu necesită ca un pacient să fie tăiat cu instrumente chirurgicale. De exemplu, dezvoltarea chirurgiei oculare a keratomileuzis in situ asistată cu laser (LASIK) este unul dintre cele mai cunoscute progrese în microchirurgia cu laser. LASIK permite medicilor să corecteze o gamă largă de probleme oculare, inclusiv miopie și astigmatisme. Optica biomedicală include, de asemenea, crearea de mașini de imagistică mai avansate, cum ar fi dispozitivele de scanare și microscoape pentru tomografie axială computerizată (CAT).
Un alt domeniu principal al bioinstrumentației este crearea de senzori. Aceste dispozitive sunt concepute pentru a urmări diferite aspecte ale fiziologiei, cum ar fi temperatura, viteza fluxului sanguin și activitatea electrică din creier. Un senzor specific este o electromiografie, care măsoară activitatea electrică în mușchi. Dacă feedback-ul electric de la un senzor de electromiografie deviază de la nivelurile normale, ar putea indica probleme medicale, cum ar fi sindromul de tunel carpian, miopatia sau distrofia musculară.
Bioinstrumentele pot fi, de asemenea, folosite pentru a măsura biomarkeri specifici din organism. Senzorii de sânge pot identifica nivelurile de dioxid de carbon, electroliți și glucoză, printre alte substanțe chimice. De asemenea, pot fi folosiți pentru a măsura potenzul hidrogenului (pH) al sângelui, alertând medicii dacă sângele devine prea alcalin sau prea acid, ceea ce poate provoca complicații adverse, în special pentru oase. Există și alte instrumente care pot fi folosite pentru testarea testelor genetice.
Alte forme de bioinstrumente includ pompele utilizate pentru administrarea de medicamente, cum ar fi insulina sau anestezia. Lista include și defibrilatoare, tehnologie cu ultrasunete și aparate respiratorii. Bioinstrumentația creează, de asemenea, mașini care ajută la stimularea sistemelor fiziologice, cum ar fi stimulatoarele cardiace și aparatele auditive.