
【计】 bioelectronics
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【医】 bio-; living being; organism
electronics
【计】 electronics
【医】 electronics
生物电子学(Bioelectronics)是生物学与电子工程学交叉的前沿学科,主要研究生物系统与电子设备之间的相互作用,包括利用电子技术检测、分析和模拟生物过程,以及开发基于生物材料的电子器件。其核心在于建立生物体(如细胞、组织、器官)与人工电子系统之间的接口,实现双向信息传递与控制。
基础概念
生物电子学通过电子器件(如传感器、电极、芯片)探测生物电信号(如神经电脉冲、心电信号),同时利用电刺激调控生物活动(如深部脑刺激、心脏起搏)。其关键技术涵盖生物传感器、生物燃料电池及神经形态计算等。
来源:《英汉电子工程词典》(科学出版社)
跨学科特性
融合分子生物学、纳米技术、材料科学和微电子工程,例如利用蛋白质或DNA分子构建生物半导体,或开发可植入式柔性电子设备监测生理指标。
来源:《自然》期刊生物电子学专题综述
医疗诊断与治疗
来源:美国国立卫生研究院(NIH)技术报告
环境与能源
微生物燃料电池利用细菌代谢有机物发电,应用于废水处理与可再生能源开发。
来源:ACS《环境科学与技术》论文
来源:IEEE生物医学工程学会年会论文集
"生物电子学旨在通过电子学方法解析生命系统的信息处理机制,并设计仿生系统或生物-电子混合装置。"
——《韦氏医学词典》(Merriam-Webster Medical Dictionary)
"该领域的关键突破包括脑机接口技术和可降解电子器件,推动个性化医疗发展。"
——《科学》期刊生物工程专题
生物电子学(Bioelectronics)是生物学与电子信息科学交叉形成的前沿学科,主要研究生物系统与电子技术的相互作用,其核心内容可概括为以下四个方面:
学科定义与研究方向
该学科包含两大方向:一是探索生物体内的电子学特性(如生物分子导电性、神经信号传递机制),并基于此开发新型计算技术;二是利用电子技术解决生物学问题,包括生物信息采集、医学检测设备研发等。中科院指出其本质是通过电子信息方法解决生命科学及医学的工程问题,同时推动电子技术发展。
关键应用领域
未来发展趋势
随着纳米技术和分子电子学的进步,生物电子学可能在超精密医疗设备、分子级信息处理等领域突破,延续摩尔定律的潜力。同时,个性化医疗需求将推动便携式诊断工具的普及。
跨学科特性
融合生物学、医学、材料科学、物理等多学科知识,尤其在神经科学和有机合成化学领域有深度交叉。
如需更完整信息,可参考中国科学院电子学研究所及生物医学工程领域的最新研究进展。
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