Bioinstrumentācija ir pētījumu joma, kuras mērķis ir radīt ierīces, kas mēra fizioloģiskos līmeņus, piemēram, asinsspiedienu vai smadzeņu viļņus, kā arī ierīces, kas var palīdzēt uzturēt pacientu dzīvu. Bioinstrumentu piemēri ir elektriskie sensori, respiratori un ultraskaņas iekārtas. Parasti tiem, kas strādā šajā jomā, ir grāds biomedicīnas inženierijā, optikā vai bioloģijā.
Medicīna vienmēr ir balstījusies uz modernākajām mūsdienu tehnoloģijām. Šīs tehnoloģijas var būt no vienkāršiem sirds monitoriem līdz mākslīgiem orgāniem. Nepieciešamība pēc labākām, precīzākām ierīcēm ir parādījusi bioinstrumentu uzplaukuma izpēti, un koledžas un universitātes tagad piedāvā absolventu grādus šajā jomā. Amerikas Savienotajās Valstīs Nacionālajā veselības institūtā ir arī laboratorija, kas veltīta biosensoru un bioinstrumentu izstrādei.
Viena no lielākajām bioinstrumentācijas apakšnozarēm ir biomedicīnas optika. Šī joma ietver veidu izstrādi, kā veikt neinvazīvas operācijas, kurās pacientam nav jāgriež ar ķirurģiskiem instrumentiem. Piemēram, ar lāzera palīdzību in situ keratomileusis (LASIK) acu ķirurģijas attīstība ir viens no visizplatītākajiem lāzera mikroķirurģijas sasniegumiem. LASIK ļauj ārstiem novērst dažādas acu problēmas, tostarp tuvredzību un astigmatismu. Biomedicīnas optika ietver arī modernāku attēlveidošanas iekārtu, piemēram, datorizētās aksiālās tomogrāfijas (CAT) skenēšanas ierīču un mikroskopu izveidi.
Vēl viena galvenā bioinstrumentācijas joma ir sensoru izveide. Šīs ierīces ir izstrādātas, lai novērotu dažādus fizioloģijas aspektus, piemēram, temperatūru, asins plūsmas ātrumu un elektrisko aktivitāti smadzenēs. Viens īpašs sensors ir elektromiogrāfija, kas mēra elektrisko aktivitāti muskuļos. Ja elektriskā atgriezeniskā saite no elektromiogrāfijas sensora atšķiras no normālā līmeņa, tas var liecināt par medicīniskiem traucējumiem, piemēram, karpālā kanāla sindromu, miopātiju vai muskuļu distrofiju.
Bioinstrumentus var izmantot arī noteiktu biomarķieru noteikšanai organismā. Asins sensori citu ķīmisko vielu starpā var noteikt oglekļa dioksīda, elektrolītu un glikozes līmeni. Tos var arī izmantot, lai izmērītu potenci ūdeņraža (pH) līmeni asinīs, brīdinot ārstus, ja asinis kļūst pārāk sārmainas vai pārāk skābas, kas var izraisīt nevēlamas komplikācijas, īpaši kauliem. Ir arī citi instrumenti, ko var izmantot ģenētiskās testēšanas pārbaudei.
Citi bioinstrumentu veidi ietver sūkņus, ko izmanto zāļu, piemēram, insulīna vai anestēzijas, piegādei. Sarakstā ir arī defibrilatori, ultraskaņas tehnoloģija un respiratori. Bioinstrumentācija arī rada iekārtas, kas palīdz uzlabot fizioloģiskās sistēmas, piemēram, elektrokardiostimulatorus un dzirdes aparātus.