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下设流体力学、生物组织力学与医学图象处理、生物流体力学及医学工程、分子生物工程、生物医学信息技术与新型医疗仪器的开发五个分支学科。
流体力学主要进行生物医学工程领域的研究，具体研究方向包括：生物组织力学与医学图像处理；生物流体力学及医学工程应用；分子生物工程；生物医学信息技术与新型医疗仪器的开发等。
生物组织力学与医学图像处理侧重于生物体软硬组织的研究，包括成形外科和矫形外科中组织生物力学特性的变化，并涉及细胞力学、生物流变学以及医学图像处理与医学电子学等多方面的前沿研究课题。
生物流体力学及医学工程应用侧重于心血管系统生物流体力学理论、实验及医学工程研究。包括：心脏射血动力学、脉搏波在动脉系统中的传播理论，血流动力学参数无创检测新原理和应用，心脏反博技术原理与应用研究等。
分子生物工程是根据生物大分子的结构原理并结合物理学、化学的理论，用计算机模拟方法研究生物大分子的结构和动力学性质以及结构与功能之间的关系，解释和预测某些可能发生的实验现象，按照一定规律改造天然分子并设计具有新功能的蛋白质和多肽药物。
生物医学信息技术与新型医疗仪器的开发是综合运用信号检测、信号处理、系统建模仿真、系统辨识与人工智能等原理与方法，探索疾病的预防、诊断与治疗手段，从而开发出新型的医疗仪器。 |
