GATE Biomedical Engineering Syllabus 2027 PDF Download
The GATE Biomedical Engineering Syllabus 2027 has been released by the organizing IIT for candidates appearing in the GATE 2027 examination.
The syllabus includes important topics from Engineering Mathematics, Electrical Circuits, Signals and Systems, Analog and Digital Electronics, Measurements and Control Systems, Sensors and Bioinstrumentation, Human Anatomy and Physiology, Medical Imaging Systems, Biomechanics, and Biomaterials. Candidates should study the subject-wise topics to prepare for the examination. The complete syllabus is available in PDF format for download.
GATE Biomedical Engineering Syllabus 2027 Overview
| Subject | Details |
|---|---|
| Exam Name | GATE 2027 (Graduate Aptitude Test in Engineering) |
| Conducting Body | Indian Institute of Technology |
| Paper Name | Biomedical Engineering |
| Paper Code | BM |
| Total Questions | 65 |
| Topics Covered | Engineering Mathematics, Electrical Circuits, Signals and Systems, Analog and Digital Electronics, Measurements and Control Systems, Sensors and Bioinstrumentation, Human Anatomy and Physiology, Medical Imaging Systems, Biomechanics, Biomaterials |
| Total Marks | 100 |
| Syllabus Status | Released |
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GATE Biomedical Engineering Syllabus 2027 PDF Download – Direct Link
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GATE Biomedical Engineering Syllabus 2027 – Topic Wise
The GATE Biomedical Engineering syllabus covers various sections related to engineering mathematics, electrical circuits, signals and systems, electronics, measurements, sensors, human anatomy, medical imaging, biomechanics, and biomaterials. Candidates can check the subject-wise topics below.
Section 1: Engineering Mathematics (इंजीनियरिंग गणित)
Linear Algebra (रैखिक बीजगणित): Matrix algebra (आव्यूह बीजगणित), systems of linear equations (रैखिक समीकरणों की प्रणाली), eigenvalues and eigenvectors (आइगेन मान और आइगेन सदिश).
Calculus (कलन): Mean value theorems (माध्य मान प्रमेय), theorems of integral calculus (समाकलन कलन के प्रमेय), partial derivatives (आंशिक अवकलज), maxima and minima (उच्चिष्ठ और निम्निष्ठ), multiple integrals (बहु समाकल), Fourier series (फूरियर श्रेणी), vector identities (सदिश तत्समक), line, surface and volume integrals (रेखा, पृष्ठ और आयतन समाकल), Stokes, Gauss and Green’s theorems (स्टोक्स, गॉस और ग्रीन के प्रमेय).
Differential equations (अवकल समीकरण): First order linear and nonlinear differential equations (प्रथम कोटि रैखिक और अरैखिक अवकल समीकरण), higher order linear differential equations with constant coefficients (उच्च कोटि रैखिक अवकल समीकरण स्थिर गुणांकों के साथ), method of separation of variables (चर पृथक्करण विधि), Cauchy’s and Euler’s equations (कॉची और यूलर के समीकरण), initial and boundary value problems (प्रारंभिक और सीमा मान समस्याएँ), and solution of partial differential equations (आंशिक अवकल समीकरणों के हल).
Analysis of complex variables (सम्मिश्र चरों का विश्लेषण): Analytic functions (विश्लेषिक फलन), Cauchy’s integral theorem and integral formula (कॉची का समाकल प्रमेय और समाकल सूत्र), Taylor’s and Laurent’s series (टेलर और लॉरेंट श्रेणी), residue theorem (अवशेष प्रमेय).
Probability and Statistics (प्रायिकता और सांख्यिकी): Sampling theorems (प्रतिचयन प्रमेय), conditional probability (सप्रतिबंध प्रायिकता), mean, median, mode and standard deviation (माध्य, माध्यिका, बहुलक और मानक विचलन), random variables (यादृच्छिक चर), discrete and continuous distributions: normal, Poisson and binomial distributions (विविक्त और सतत बंटन: प्रसामान्य, प्वासों और द्विपद बंटन). Tests of Significance (सार्थकता परीक्षण), statistical power analysis (सांख्यिकीय शक्ति विश्लेषण), and sample size estimation (प्रतिचयन आकार अनुमान). Linear Regression and correlation analysis (रैखिक प्रतिगमन और सहसंबंध विश्लेषण).
Numerical Methods (संख्यात्मक विधियाँ): Matrix inversion (आव्यूह व्युत्क्रमण), numerical solutions of nonlinear algebraic equations (अरैखिक बीजगणितीय समीकरणों के संख्यात्मक हल), iterative methods for solving differential equations (अवकल समीकरणों को हल करने के लिए पुनरावृत्ति विधियाँ), numerical integration (संख्यात्मक समाकलन).
Section 2: Electrical Circuits (विद्युत परिपथ)
Voltage and current sources – independent, dependent, ideal and practical (वोल्टेज और धारा स्रोत – स्वतंत्र, आश्रित, आदर्श और व्यावहारिक); v-i relationships of resistor, inductor and capacitor (प्रतिरोधक, प्रेरक और संधारित्र के v-i संबंध); transient analysis of RLC circuits with dc excitation (DC उत्तेजना के साथ RLC परिपथों का अस्थिर विश्लेषण); Kirchoff’s laws (किरचॉफ के नियम), superposition (अध्यारोपण), Thevenin (थेवेनिन), Norton (नॉर्टन), maximum power transfer and reciprocity theorems (अधिकतम शक्ति स्थानांतरण और पारस्परिकता प्रमेय); Peak, average and rms values of ac quantities (AC राशियों के शिखर, औसत और rms मान); apparent, active and reactive powers (आभासी, सक्रिय और प्रतिघाती शक्तियाँ); phasor analysis, impedance and admittance (फेजर विश्लेषण, प्रतिबाधा और प्रवेश्यता); series and parallel resonance (श्रेणी और समान्तर अनुनाद), realization of basic filters with R, L and C elements (R, L और C तत्वों के साथ बुनियादी फिल्टरों का क्रियान्वयन), Bode plot (बोड प्लॉट).
Section 3: Signals and Systems (सिग्नल और प्रणाली)
Continuous and Discrete Signal and Systems – Periodic, a periodic and impulse signals (सतत और विविक्त सिग्नल और प्रणाली – आवर्ती, अनावर्ती और आवेग सिग्नल); Sampling theorem (प्रतिचयन प्रमेय); Laplace and Fourier transforms (लाप्लास और फूरियर रूपांतर); impulse response of systems (प्रणालियों की आवेग अनुक्रिया); transfer function, frequency response of first and second order linear time invariant systems (स्थानांतरण फलन, प्रथम और द्वितीय कोटि रैखिक समय-अपरिवर्तनीय प्रणालियों की आवृत्ति अनुक्रिया), convolution, correlation (संवलन, सहसंबंध). Discrete time systems – impulse response, frequency response, DFT, Z – transform (विविक्त समय प्रणालियाँ – आवेग अनुक्रिया, आवृत्ति अनुक्रिया, DFT, Z – रूपांतर); basics of IIR and FIR filter (IIR और FIR फिल्टर के मूल सिद्धांत).
Section 4: Analog and Digital Electronics (एनालॉग और डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स)
Basic characteristics and applications of diode, BJT and MOSFET (डायोड, BJT और MOSFET की बुनियादी विशेषताएँ और अनुप्रयोग); Characteristics and applications of operational amplifiers – difference amplifier, adder, subtractor, integrator, differentiator, instrumentation amplifier, buffer, filters and waveform generators (ऑपरेशनल एम्पलीफायरों की विशेषताएँ और अनुप्रयोग – विभेदक एम्पलीफायर, योजक, घटाव, समाकलक, अवकलक, इंस्ट्रुमेंटेशन एम्पलीफायर, बफर, फिल्टर और तरंगरूप जनरेटर). Number systems, Boolean algebra (संख्या प्रणालियाँ, बूलियन बीजगणित); combinational logic circuits – arithmetic circuits, comparators, Schmitt trigger, encoder/decoder, MUX/DEMUX, multi-vibrators (संयोजी तर्क परिपथ – अंकगणितीय परिपथ, तुलनित्र, श्मिट ट्रिगर, एनकोडर/डिकोडर, MUX/DEMUX, बहु-कंपित्र); Sequential circuits – latches and flip flops, state diagrams, shift registers and counters (अनुक्रमिक परिपथ – लैच और फ्लिप फ्लॉप, अवस्था आरेख, शिफ्ट रजिस्टर और काउंटर); Principles of ADC and DAC (ADC और DAC के सिद्धांत); Microprocessor- architecture, interfacing memory and input-output devices (माइक्रोप्रोसेसर- वास्तुकला, मेमोरी और इनपुट-आउटपुट डिवाइसों का अंतराफलक).
Section 5: Measurements and Control Systems (मापन और नियंत्रण प्रणालियाँ)
SI units (SI मात्रक), systematic and random errors in measurement (मापन में व्यवस्थित और यादृच्छिक त्रुटियाँ), expression of uncertainty – accuracy and precision index, propagation of errors (अनिश्चितता की अभिव्यक्ति – सटीकता और परिशुद्धता सूचकांक, त्रुटियों का प्रसार); PMMC, MI and dynamometer type instruments (PMMC, MI और डायनेमोमीटर प्रकार के उपकरण); DC potentiometer (DC पोटेंशियोमीटर); bridges for measurement of R, L and C, Q-meter (R, L और C के मापन के लिए ब्रिज, Q-मीटर). Basics of control system – transfer function (नियंत्रण प्रणाली के मूल सिद्धांत – स्थानांतरण फलन).
Section 6: Sensors and Bioinstrumentation (सेंसर और जैव उपकरणीकरण)
Sensors – resistive, capacitive, inductive, piezoelectric, Hall effect, electrochemical, optical (सेंसर – प्रतिरोधी, धारिता, प्रेरणिक, पीजोइलेक्ट्रिक, हॉल प्रभाव, विद्युत रासायनिक, ऑप्टिकल); Sensor signal conditioning circuits (सेंसर सिग्नल कंडीशनिंग परिपथ); application of LASER in sensing and therapy (संवेदन और चिकित्सा में LASER का अनुप्रयोग).
Origin of bio potentials and their measurement techniques – ECG, EEG, EMG, ERG, EOG, GSR, PCG (जैव विभवों की उत्पत्ति और उनकी मापन तकनीकें – ECG, EEG, EMG, ERG, EOG, GSR, PCG); Principles of measuring blood pressure, body temperature, volume and flow in arteries, veins and tissues, respiratory measurements and cardiac output measurement (रक्तचाप, शरीर के तापमान, धमनियों, शिराओं और ऊतकों में आयतन और प्रवाह, श्वसन मापन और हृदय निर्गम मापन के सिद्धांत).
Operating principle of medical equipment – sphygmomanometer, ventilator, cardiac pacemaker, defibrillator, pulse oximeter, hemodialyzer (चिकित्सा उपकरणों का संचालन सिद्धांत – स्फिग्मोमैनोमीटर, वेंटिलेटर, कार्डियक पेसमेकर, डिफिब्रिलेटर, पल्स ऑक्सीमीटर, हेमोडायलाइज़र); Electrical Isolation (optical and electrical) and Safety of Biomedical Instruments (विद्युत पृथक्करण (ऑप्टिकल और विद्युत) और जैव चिकित्सा उपकरणों की सुरक्षा).
Section 7: Human Anatomy and Physiology (मानव शरीर रचना और क्रिया विज्ञान)
Basics of cell, types of tissues and organ systems (कोशिका के मूल सिद्धांत, ऊतकों के प्रकार और अंग प्रणालियाँ); Homeostasis (होमियोस्टेसिस); Basics of organ systems – musculoskeletal, respiratory, circulatory, excretory, endocrine, nervous, gastrointestinal and reproductive (अंग प्रणालियों के मूल सिद्धांत – मस्कुलोस्केलेटल, श्वसन, परिसंचरण, उत्सर्जन, अंतःस्रावी, तंत्रिका, गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल और प्रजनन).
Section 8: Medical Imaging Systems (चिकित्सा इमेजिंग प्रणालियाँ)
Basic physics, Instrumentation and image formation techniques in medical imaging modalities such as X-Ray, Computed Tomography, Single Photon Emission Computed Tomography, Positron Emission Tomography, Magnetic Resonance Imaging, Ultrasound (चिकित्सा इमेजिंग तौर-तरीकों जैसे X-Ray, Computed Tomography, Single Photon Emission Computed Tomography, Positron Emission Tomography, Magnetic Resonance Imaging, Ultrasound में मूल भौतिकी, उपकरणीकरण और प्रतिबिम्ब निर्माण तकनीकें).
Section 9: Biomechanics (जैव यांत्रिकी)
Kinematics of muscles and joints – free-body diagrams and equilibrium, forces and stresses in joints, biomechanical analysis of joints, Gait analysis (मांसपेशियों और जोड़ों की गतिकी – मुक्त-पिंड आरेख और साम्यावस्था, जोड़ों में बल और प्रतिबल, जोड़ों का जैव यांत्रिकी विश्लेषण, गति विश्लेषण); Hard Tissues – Definition of Stress and Strain, Deformation Mechanics, structure and mechanical properties of bone – cortical and cancellous bones (कठोर ऊतक – प्रतिबल और विकृति की परिभाषा, विरूपण यांत्रिकी, अस्थि की संरचना और यांत्रिक गुण – कॉर्टिकल और कैंसलस अस्थियाँ); Soft Tissues – Structure, functions, material properties, visco elastic properties, Maxwell & Voight models (कोमल ऊतक – संरचना, कार्य, सामग्री गुण, विस्कोइलास्टिक गुण, मैक्सवेल और वॉइट मॉडल); Biofluid mechanics – Flow properties of blood in the intact human cardiovascular system (जैवतरल यांत्रिकी – अक्षुण्ण मानव हृदय प्रणाली में रक्त के प्रवाह गुण).
Section 10: Biomaterials (जैव सामग्री)
Basic properties of biomaterials – Metallic, Ceramic, Polymeric and Composite (जैव सामग्री के मूल गुण – धात्विक, सिरेमिक, बहुलक और संमिश्र); Fundamental characteristics of implants – biocompatibility, bioactivity, biodegradability (प्रत्यारोपण की मूलभूत विशेषताएँ – जैव अनुकूलता, जैव सक्रियता, जैव निम्नीकरणीयता); Basics of drug delivery (औषधि वितरण के मूल सिद्धांत); Basics of tissue engineering (ऊतक इंजीनियरिंग के मूल सिद्धांत). Biomaterial characterization techniques – Rheology, Atomic Force Microscopy, Electron Microscopy, Transmission Electron Microscopy, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (जैव सामग्री अभिलक्षणीकरण तकनीकें – रियोलॉजी, परमाणु बल माइक्रोस्कोपी, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी, फूरियर ट्रांसफॉर्म इन्फ्रारेड स्पेक्ट्रोस्कोपी)