Kỹ thuật sinh học ứng dụng các nguyên lý kỹ thuật vào hệ thống sinh học. Ngành này thiết kế các thiết bị, vật liệu và quy trình tương tác với sinh vật sống. Khớp nhân tạo, chân tay giả, máy lọc máu và khung đỡ mô đều xuất phát từ kỹ thuật sinh học. Lĩnh vực này nằm ở giao điểm của kỹ thuật cơ khí, kỹ thuật điện, khoa học vật liệu và sinh học.

Công việc này trải rộng trên nhiều quy mô. Ở cấp độ phân tử, các kỹ sư sinh học thiết kế protein và mạch gen. Ở cấp độ tế bào, họ nuôi cấy mô và cơ quan trong phòng thí nghiệm. Ở cấp độ hệ thống, họ chế tạo thiết bị y tế và máy móc hình ảnh. Ở cấp độ môi trường, họ thiết kế vi sinh vật để làm sạch ô nhiễm. Các công cụ có thể khác nhau, nhưng phương pháp tiếp cận thì giống nhau: xác định vấn đề, mô hình hóa hệ thống, xây dựng nguyên mẫu, thử nghiệm và lặp lại.

Công nghệ sinh học đã tạo ra một số tiến bộ đáng kể. Cấy ghép ốc tai giúp phục hồi thính giác. Máy bơm insulin giúp kiểm soát bệnh tiểu đường. Cấy ghép titan in 3D thay thế xương bị tổn thương. Thiết bị "cơ quan trên chip" mô phỏng bệnh tật ở người mà không cần thử nghiệm trên động vật. Lĩnh vực này còn non trẻ và tốc độ phát triển đang tăng nhanh.

Điều này cũng đặt ra nhiều câu hỏi. Ai được quyền tiếp cận những công nghệ này? Làm thế nào để chúng ta quản lý các thiết bị kết hợp các thành phần sống và không sống? Điều gì xảy ra khi một thiết bị cấy ghép sinh học bị hỏng? Kỹ thuật chỉ là một nửa thách thức.