Биоинженерия применяет инженерные принципы к биологическим системам. Она проектирует устройства, материалы и процессы, взаимодействующие с живыми организмами. Искусственные суставы, протезы конечностей, аппараты для диализа и тканевые каркасы — все это результат биоинженерии. Эта область находится на стыке машиностроения, электротехники, материаловедения и биологии.

Эта работа охватывает множество масштабов. На молекулярном уровне биоинженеры проектируют белки и генетические схемы. На клеточном уровне они выращивают ткани и органы в лаборатории. На системном уровне они создают медицинские устройства и аппараты для визуализации. На экологическом уровне они конструируют микроорганизмы для очистки окружающей среды от загрязнений. Инструменты различаются, но подход остается тем же: определить проблему, смоделировать систему, создать прототип, протестировать его и итеративно совершенствовать.

Биоинженерия достигла значительных успехов. Кохлеарные импланты восстанавливают слух. Инсулиновые помпы помогают контролировать диабет. Титановые имплантаты, напечатанные на 3D-принтере, заменяют поврежденную кость. Устройства «орган на чипе» моделируют человеческие заболевания без тестирования на животных. Эта область молода, и темпы ее развития стремительно растут.

Это также поднимает вопросы. Кто получает доступ к этим технологиям? Как регулировать устройства, сочетающие в себе живые и неживые компоненты? Что происходит, когда биоинженерный имплантат выходит из строя? Инженерная часть — это лишь половина проблемы.