生物工学は、工学原理を生物システムに応用する学問です。生物と相互作用する装置、材料、プロセスを設計します。人工関節、義肢、透析装置、組織足場などはすべて生物工学の成果です。この分野は、機械工学、電気工学、材料科学、生物学の交わる領域に位置しています。

この研究は様々なスケールに及ぶ。分子レベルでは、バイオエンジニアはタンパク質や遺伝子回路を設計する。細胞レベルでは、研究室で組織や臓器を培養する。システムレベルでは、医療機器や画像診断装置を開発する。環境レベルでは、汚染物質を除去する微生物を設計する。使用するツールは様々だが、アプローチは同じだ。問題を定義し、システムをモデル化し、プロトタイプを作成し、テストを行い、そしてそれを繰り返す。

生物工学は目覚ましい進歩を遂げてきた。人工内耳は聴力を回復させ、インスリンポンプは糖尿病を管理し、3Dプリントされたチタン製インプラントは損傷した骨を置き換える。臓器チップデバイスは動物実験なしでヒトの疾患をモデル化する。この分野はまだ歴史が浅いが、その進歩は加速している。

また、いくつかの疑問も生じる。これらの技術は誰が利用できるのか？生体と非生体の構成要素を組み合わせた機器をどのように規制するのか？バイオエンジニアリングされたインプラントが故障した場合、どうなるのか？技術的な側面は、課題の半分に過ぎない。