约翰霍普金斯大学生物医学工程解析

生物医学工程下重点领域——

1.     硕士生，生物医学数据科学

在过去的十年里，我们在多个时空尺度上获取人类健康数据的能力取得了重大进展。如此丰富的数据带来了前所未有的挑战。这些的核心是了解如何最好地分析大量生物医学数据集以发现有关生命系统在健康和疾病中的功能的新知识，以及如何利用这些知识提供更好、更实惠的医疗保健。由于约翰霍普金斯大学生物医学工程师在生物学、医学和工程学方面接受过深入而广泛的交叉培训，因此他们非常适合应对这一挑战。

生物医学数据科学重点领域提供教育课程，培训学生如何解决此类问题。该培训是与麻醉学和重症监护医学、神经病学、神经外科和精神病学系的教职员工密切合作完成的。我们正在创建一个共同的研究和教学空间，让这些部门的学生和教职员工与生物医学工程师一起开发新的基于云的技术和数据分析方法，以提高我们更有效地诊断和治疗疾病的能力，同时降低成本。

2.     硕士生，计算医学

计算医学 (CM) 是一门新兴学科，致力于开发定量方法，通过应用数学、工程和计算科学来理解人类疾病的机制、诊断和治疗。 CM 的核心方法是开发疾病的分子生物学、生理学和解剖学的计算模型，并将这些模型应用于改善患者护理。 CM 方法可以深入了解和跨越生物学的许多领域，包括遗传学、基因组学、分子网络、细胞和组织生理学、器官系统和全身药理学。在 CM 的“发源地”计算医学研究所 (ICM)，研究集中在四个关键领域：计算分子医学、计算生理医学、计算解剖学和计算医疗保健。

计算医学中的 BME MSE 重点领域是一个基于课程的学位课程，包括两个 BME 核心能力课程、三个 CM 重点领域课程、三个 CM 重点领域选修课和至少两个课程外的选修课。学生还需要完成计算医学杰出研讨会系列。必修的 CM 课程和重点领域的选修课由计算医学研究所的核心教师讲授。

3.     硕士生，基因组学和系统生物学

基因组学和系统生物学是一门植根于生物医学工程的学科，它致力于使用先进的数学和建模方法来了解构成人体的多个尺度如何维持健康并导致疾病。了解生命始于最小的尺度，需要详细了解分子如何组装成分子机器，从而产生细胞，进而构成构成人体的组织和器官。理解这些多尺度相互作用是一项艰巨的挑战，需要将网络分析理论与跨多个时空尺度可视化和操纵生物网络的新方法相结合的新方法。

4.     硕士生，成像和医疗设备

成像和医疗设备涉及在从分子和细胞到器官和整个种群的范围内测量空间和时间分布和信号。将数学、物理学和生物系统与新设备工程和计算算法相结合，我们在成像和医疗设备方面的学术和研究计划以新技术和数据密集型分析为中心。

我们的成像和医疗设备课程涵盖数学基础、成像技术物理、基于临床需求的设备设计和开发，以及用于图像处理和分析的计算技术。除了了解真实的临床系统和数据，学生还学习数据分析、建模和计算机模拟方法。在课堂、研究实验室和临床环境中的实践经验将教育与实际的现实场景联系起来。

5.     硕士生，免疫工程

免疫工程利用免疫系统的力量来治疗癌症等疾病，并促进组织再生以改善愈合和修复。在我们的项目中，我们应用工程方法定量了解临床相关环境中的免疫系统，以改进现有疗法并开发新疗法。我们的计划需要中等规模的核心课程，并辅以约翰霍普金斯大学世界领先的多学科免疫治疗工作提供的其他课程和研究机会。

6.     硕士生，神经工程

神经工程是当今生物医学和生物工程领域中新兴且快速发展的基础和转化研究途径。神经工程的主要重点是使用工程工具来调节中枢、外周和自主神经系统（CNS、PNS 和 ANS）的功能。它旨在开发医学领域内面向工程的新技术，用于筛查、诊断、预后、康复、修复和再生。脑机接口、深部脑刺激和细胞替代疗法是通过利用核心工程方法来了解病理和治疗神经系统疾病患者而开发的示范学科。

尽管神经工程并不是一个新领域，并以不同的名称为人所知，但由于工程和计算机科学领域的快速发展，它在过去的二十年中经历了一场革命。神经工程包括调节单个神经元及其亚细胞成分，以调节它们在神经组织和整个器官中的网络和功能，最终控制整个人体的功能。这使工程师能够开发手段和工具，在空间和时间域中选择性地、精确地定义、控制、增强或抑制其功能。

7.     硕士生，转化细胞与组织工程

转化细胞与组织工程开发和转化先进技术，以增强或恢复分子、细胞和组织水平的功能。近年来，TCTE 专注于理解和利用干细胞的力量，同时开发新的生物材料来指导细胞行为并重建组织和器官，包括骨骼、软骨、肝脏、胰腺、皮肤、血管和周围神经。为了补充这些旨在满足关键医疗保健需求的努力，霍普金斯大学 BME 研究人员在不仅增强再生，而且治疗复杂疾病（如癌症、糖尿病、关节炎）和神经系统疾病（如帕金森病和阿尔茨海默病）的方法方面处于领先地位.该重点领域为学生提供与专门从事生物材料、生物反应器、基因和药物递送、免疫工程、再生医学和干细胞工程等领域的教师合作的机会。学生还可以参与转化组织工程中心和任何其他相关约翰霍普金斯研究中心的研究。

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