Le génie biologique applique les principes de l'ingénierie aux systèmes biologiques. Il conçoit des dispositifs, des matériaux et des procédés qui interagissent avec les êtres vivants. Les articulations artificielles, les prothèses, les appareils de dialyse et les matrices tissulaires sont autant d'exemples issus du génie biologique. Ce domaine se situe à la croisée du génie mécanique, du génie électrique, de la science des matériaux et de la biologie.

Leurs travaux s'étendent sur de nombreuses échelles. Au niveau moléculaire, les bioingénieurs conçoivent des protéines et des circuits génétiques. Au niveau cellulaire, ils cultivent des tissus et des organes en laboratoire. Au niveau systémique, ils fabriquent des dispositifs médicaux et des appareils d'imagerie. Au niveau environnemental, ils modifient génétiquement des micro-organismes pour dépolluer les sols. Les outils varient, mais la démarche reste la même : définir le problème, modéliser le système, construire un prototype, le tester et l'améliorer progressivement.

Le génie biologique a permis des avancées remarquables. Les implants cochléaires restaurent l'audition. Les pompes à insuline permettent de gérer le diabète. Les implants en titane imprimés en 3D remplacent les os endommagés. Les dispositifs « organes sur puce » permettent de modéliser les maladies humaines sans recourir à l'expérimentation animale. Ce domaine est encore jeune et son développement s'accélère.

Cela soulève également des questions. Qui aura accès à ces technologies ? Comment réglementer les dispositifs qui combinent des composants vivants et non vivants ? Que se passe-t-il lorsqu’un implant bio-ingénieré dysfonctionne ? L’ingénierie ne représente que la moitié du défi.