
【計】 bioelectronics
being; biota; creature; life; living beings; organism
【化】 biology
【醫】 bio-; living being; organism
electronics
【計】 electronics
【醫】 electronics
生物電子學(Bioelectronics)是生物學與電子工程學交叉的前沿學科,主要研究生物系統與電子設備之間的相互作用,包括利用電子技術檢測、分析和模拟生物過程,以及開發基于生物材料的電子器件。其核心在于建立生物體(如細胞、組織、器官)與人工電子系統之間的接口,實現雙向信息傳遞與控制。
基礎概念
生物電子學通過電子器件(如傳感器、電極、芯片)探測生物電信號(如神經電脈沖、心電信號),同時利用電刺激調控生物活動(如深部腦刺激、心髒起搏)。其關鍵技術涵蓋生物傳感器、生物燃料電池及神經形态計算等。
來源:《英漢電子工程詞典》(科學出版社)
跨學科特性
融合分子生物學、納米技術、材料科學和微電子工程,例如利用蛋白質或DNA分子構建生物半導體,或開發可植入式柔性電子設備監測生理指标。
來源:《自然》期刊生物電子學專題綜述
醫療診斷與治療
來源:美國國立衛生研究院(NIH)技術報告
環境與能源
微生物燃料電池利用細菌代謝有機物發電,應用于廢水處理與可再生能源開發。
來源:ACS《環境科學與技術》論文
來源:IEEE生物醫學工程學會年會論文集
"生物電子學旨在通過電子學方法解析生命系統的信息處理機制,并設計仿生系統或生物-電子混合裝置。"
——《韋氏醫學詞典》(Merriam-Webster Medical Dictionary)
"該領域的關鍵突破包括腦機接口技術和可降解電子器件,推動個性化醫療發展。"
——《科學》期刊生物工程專題
生物電子學(Bioelectronics)是生物學與電子信息科學交叉形成的前沿學科,主要研究生物系統與電子技術的相互作用,其核心内容可概括為以下四個方面:
學科定義與研究方向
該學科包含兩大方向:一是探索生物體内的電子學特性(如生物分子導電性、神經信號傳遞機制),并基于此開發新型計算技術;二是利用電子技術解決生物學問題,包括生物信息采集、醫學檢測設備研發等。中科院指出其本質是通過電子信息方法解決生命科學及醫學的工程問題,同時推動電子技術發展。
關鍵應用領域
未來發展趨勢
隨着納米技術和分子電子學的進步,生物電子學可能在超精密醫療設備、分子級信息處理等領域突破,延續摩爾定律的潛力。同時,個性化醫療需求将推動便攜式診斷工具的普及。
跨學科特性
融合生物學、醫學、材料科學、物理等多學科知識,尤其在神經科學和有機合成化學領域有深度交叉。
如需更完整信息,可參考中國科學院電子學研究所及生物醫學工程領域的最新研究進展。
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