Ускорители автоматизации в разработке лекарств - ИИ в помощь фармацевтам
27 февраля 2023
Фарминдустрия фармацевтика
Заменит ли искусственный интеллект человека при разработке лекарств? Даже если мы не придем к полной разработке формул и их действия на условиях компьютерного моделирования, диджитализация неизбежна.
Разработка лекарств и компьютерное моделирование данного процесса иллюстрирует различные критические этапы разработки любой молекулы для использования человеком. Существует уместное желание сократить время цикла разработки и перейти непосредственно к производству, чтобы как можно быстрее поставлять людям необходимые препараты. На протяжении многих лет в этом направлении и были сосредоточены серьезные усилия. Однако с развитием технологий в области автоматизации и робототехники существует вероятность того, что фармацевтическая промышленность сможет еще больше повысить скорость, надежность, точность и аккуратность. Эти технологии могут укрепить и повысить доверие к организациям, чтобы обеспечить строгое соблюдение требований и регламентов в сочетании с безупречной работой.
Анализ данных считается краеугольным камнем и благом для развития робототехники, автоматизации и искусственных инструментов. Благодаря лучшему знанию и пониманию процессов и будущих требований, информация может быть изучена для создания дифференцированных бизнес-предложений. В целом, эти инструменты могут повысить эффективность прогнозирования заболеваний, интерпретации диагнозов, прогнозирования поставок материалов для клинических испытаний, а также улучшить качество обслуживания пациентов, управление медицинскими данными и точность роботизированных операций.
Цитата эксперта: Сомеш Шарма, руководитель Discovery Chemistry group, Араган
Цифровая трансформация прокладывает путь к повышению эффективности и результативности в фармацевтической промышленности. В условиях меняющейся глобальной бизнес—среды и нехватки ресурсов автоматизация и оцифровка стали ключевыми факторами роста бизнеса, устойчивости и конкурентной дифференциации. Новые технологические достижения в области квантовой механики, машинного обучения и искусственного интеллекта демонстрируют огромный успех в сокращении скрининга соединений и в то же время ускоряют клиническую оценку молекул.
COVID-19 значительно ускорил цифровую трансформацию в фармацевтической и медицинской промышленности. ИТ-технологии способны направить организацию по пути инноваций, гибкости, гибкости, адаптивности и гибкости для улучшения интеграции производства и логистики в сфере здравоохранения. Осознавая высокую стоимость исследований и разработок и высокую частоту отказов, фармацевтические компании сосредотачиваются на альтернативных стратегиях, чтобы определить более эффективные и точные инновационные пути для более быстрого вывода молекул на рынок.
Оцифровка - это не модное слово, это непрерывный путь к совершенству, качеству и прозрачности. Для успешного внедрения оцифровки необходимо создать интуитивно понятную структуру с конкурентоспособной и разумной оценкой бизнес-ландшафта. Следует отметить, что оцифровка и автоматизация всегда идут параллельно и привносят разные аспекты в организации, занимающиеся исследованиями и разработками. Для достижения и достижения целей Фарма 4.0 необходимо разработать и внедрить цифровые технологические элементы для устойчивого и экспоненциального роста.
1. Инструменты машинного обучения (ML) и искусственного интеллекта (AI): Квантовая механика и инструменты ИИ сделали большой скачок в продвижении инициатив по открытию и процессам разработки. Эти инструменты используются для решения различных сложных задач в фармацевтической промышленности, а именно автоматизации и оптимизации производственных процессов, наряду с разработкой маркетинговых и послепусковых задач.
Инструменты ML позволят анализировать большое количество данных для выявления и диагностики заболеваний. Технологии искусственного интеллекта могут помочь в определении нового химического пространства для получения новых соединений за более короткое время с глубоким пониманием и анализом структурных взаимосвязей, улучшить анализ in vivo с автоматическим сбором образцов, анализом отчетов и интерпретацией с помощью БОТ-платформ. Платформы сверточных нейронных сетей могут помочь в прогнозировании взаимодействия лекарств и лекарств, развивающейся технологии в этой области. Кроме того, инструменты web-based lab accelerator (WLA) позволяют ученым удаленно работать в области химии и биологии с помощью роботизированных платформ управления с удобными для пользователя интерфейсами.
2. Анализ данных: передовые аналитические методы дают преимущество для преобразования исторических данных и данных в реальном времени, доступных фармацевтическим компаниям, для создания хранилища знаний, основанного на знаниях, для прогнозирования, диагностики, назначения лекарств и обеспечения безопасности участников. Недавний прогресс в области OMIC и анализа данных дает новые возможности для интерпретации PKPD.
3. Автоматизация: у нее есть разные аспекты и приложения, основанные на бизнес-требованиях.
a. Цепочка поставок: оцифровка укрепила всю сеть цепочек поставок по всему миру. Стало более предсказуемым наличие сырья, поставок и времени цикла. Интеграция различных баз данных поставщиков и их предсказуемость в поставках материалов является положительным шагом в оцифровке цепочки поставок.
б. Блокчейн: он имеет многообещающие последствия для управления цепочками поставок и здравоохранения для обеспечения прозрачности, отслеживаемости и минимизации разрыва в коммуникации между различными заинтересованными сторонами. Он также был изучен для устранения угрозы поставок поддельных и некачественных лекарств.
c. Упаковка: Компьютеризированные инструменты играют важную роль в точном управлении дозированием, сортировкой, маркировкой и распределением. Контроль качества с помощью компьютерного зрения становится более точным и точным.
d. Дистанционный мониторинг: информационно-технологические платформы могут приблизить инструменты к пользователям и помочь в упреждающем обслуживании, проверке в режиме реального времени, распознавании проблем соответствия требованиям, предотвращении человеческих ошибок и преобразовании операций в более чистые.
e. Роботизированная автоматизация процессов (RPA):Это упрощает повторяющиеся и рутинные действия, например, процесс набора пациентов и здоровых добровольцев для клинических испытаний. Улучшите соответствие требованиям с помощью автоматических проверок документов, мониторинга и предоставления краткого отчета.
4. Производство: Роботы заменяют стандартные операции (смешивание, сушка, измельчение, микронизация и т.д.) на производстве и делают операции более безопасными, безошибочными и надежными. В производственной среде происходит сдвиг парадигмы от серийных технологий к поточным для контроля рисков для здоровья, обеспечения атомной экономии и управления образованием отходов. Все эти усилия хорошо поддерживаются передовыми инструментами DoE для получения наилучших параметров реакции для улучшения конверсии, выхода и высокой чистоты материалов.
Есть несколько областей, таких как оцифровка кристаллизации, требующих тщательной оценки для обеспечения надлежащего качества лекарственных препаратов. Например, для обеспечения стабильных поставок важно преодолеть препятствие кристаллизации лекарственных веществ и наладить процесс контроля, чтобы получить правильные формы кристаллов для терапевтического применения. Инструмент анализа процессов (FTIR) и спектроскопия комбинационного рассеяния света стали мощными инструментами для мониторинга и контроля взаимодействия растворенного вещества с растворителем с использованием спектральных данных в реальном времени. Однако оцифровка кристаллизации требует внедрения стратегий контроля, таких как моделирование баланса населения, контроль с обратной связью по концентрации, прогнозный и общий контроль модели. Будущее исследований заключается в интеграции химии, математических моделей и инструментов кристаллографии.
5. Интернет вещей (IoT): эта платформа может использоваться на различных этапах цепочки создания стоимости для поиска и разработки лекарств.На этапе открытия технология "органы на микрочипе" становится все более распространенной для оценки безопасности лекарств. Носимые устройства с датчиками предоставляют отчеты о состоянии здоровья людей в режиме реального времени для лучшего прогноза заболевания. Производственные мощности используют RFID и сенсорные технологии для прогнозирования технического обслуживания машин, регистрации рабочих параметров и создания интеллектуальных складов. Для обеспечения доступности для пациентов легкоусвояемые микрочипы в таблетках уже одобрены FDA для использования в качестве лекарств и соблюдения требований к лекарствам.
6. Роботы для точной доставки лекарств: увлекательная область микро / нанороботов для адресной доставки лекарств в труднодоступные районы чрезвычайно расширяется. Этими роботами можно управлять дистанционно, чтобы выполнять критические биохимические операции с минимальным вмешательством.
7. Расширенная реальность: смешанная реальность (MR), виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) преобразуют организацию, чтобы визуализировать вещи, как никогда раньше. Например, XR снижает зависимость от людей с помощью инструкций, дистанционного обучения и своевременного предоставления важной информации. Это может обеспечить взаимодействие исследовательских групп в режиме реального времени с учетом местоположения. В фармацевтической промышленности валидация и аудит процессов могут выполняться с помощью интегрированной платформы XR с данными Интернета вещей и ИИ для обеспечения соответствия нормативным стандартам.
8. Реальные данные (RWD) и реальные фактические данные (RWE): FDA использует RWD и RWE для мониторинга пострыночного надзора, принятия надлежащих нормативных решений и разработки новых руководящих принципов на будущее. Доступность реальных данных с помощью компьютеров, мобильных устройств, носимых устройств и других биосенсоров, поддерживаемых Интернетом вещей (IoT), позволяет реструктурировать фармацевтическую промышленность для разработки новых медицинских продуктов и ускорить процесс их утверждения.
9. Цифровая терапия: терапевтические вмешательства, основанные на фактических данных, получают огромное влияние на профилактику, управление, контроль и лечение поведенческих состояний любого человека для улучшения результатов в отношении здоровья. ИИ сокращает разрыв между врачами, пациентами и администраторами больниц, выполняя задачи с минимальными затратами и за меньшее время.
10. Лечебная терапия: клеточная и генная терапия меняют парадигму в лечении заболеваний. Вместо того, чтобы принимать таблетки на протяжении всей жизни, генетические подходы (например, технология CRISPR) оцениваются для лечения заболеваний в сжатые сроки.
Рабочее место будущего позволит автоматизировать монотонные задачи и побудить сотрудников сосредоточиться на значимых и сложных научных задачах. Будущие лаборатории будут использовать облачные приложения для обеспечения интеграции, совместной работы на разных площадках, объединения Интернета вещей, искусственного интеллекта и AR для удаленной поддержки согласованной лабораторной среды и ускорения принятия решений.
Как правило, существует опасение, что инвестиции в автоматизацию могут устранить людей и заменить их задачи машинами. Напротив, автоматизация дополняет человеческие навыки и сильные стороны, обеспечивая конкурентное преимущество за счет более заинтересованной и творческой рабочей силы. Кроме того, эти передовые технологические платформы могут способствовать созданию благоприятных условий для воспитания, повышения квалификации, переподготовки, повышения квалификации существующего кадрового резерва и помощи в привлечении будущих талантов для организаций.
Для успешного внедрения технологий Pharm 4.0 организациям необходимо правильное мышление, стремление, видение и гибкость. Сторонники этих методов должны изучить инновационные инструменты, которые могут стимулировать дифференциацию и немедленное воздействие, обладать гибкостью и модуляцией для удовлетворения текущих и будущих потребностей. До сих пор эти технологии демонстрировали огромный успех и преимущества при повторных или рутинных действиях, но существует огромный потенциал для расширения сферы их применения с помощью полностью интегрированных модулей интеллектуального ИИ.
Цифровые инструменты - от подключения к интернету до анализа данных, робототехники и автоматизации - обеспечат оптимизацию внутренних процессов, совместную работу, повышение производительности сотрудников, качества, соответствия требованиям и повышение гибкости бизнеса. ИТ-технологии могут преобразовать организацию в бережливую структуру, способствовать созданию надежного института управления затратами, стимулировать инновации и создать интегрированную экосистему для инклюзивности, разнообразия и расширения бизнеса
Разработка лекарств и компьютерное моделирование данного процесса иллюстрирует различные критические этапы разработки любой молекулы для использования человеком. Существует уместное желание сократить время цикла разработки и перейти непосредственно к производству, чтобы как можно быстрее поставлять людям необходимые препараты. На протяжении многих лет в этом направлении и были сосредоточены серьезные усилия. Однако с развитием технологий в области автоматизации и робототехники существует вероятность того, что фармацевтическая промышленность сможет еще больше повысить скорость, надежность, точность и аккуратность. Эти технологии могут укрепить и повысить доверие к организациям, чтобы обеспечить строгое соблюдение требований и регламентов в сочетании с безупречной работой.
Анализ данных считается краеугольным камнем и благом для развития робототехники, автоматизации и искусственных инструментов. Благодаря лучшему знанию и пониманию процессов и будущих требований, информация может быть изучена для создания дифференцированных бизнес-предложений. В целом, эти инструменты могут повысить эффективность прогнозирования заболеваний, интерпретации диагнозов, прогнозирования поставок материалов для клинических испытаний, а также улучшить качество обслуживания пациентов, управление медицинскими данными и точность роботизированных операций.
Цитата эксперта: Сомеш Шарма, руководитель Discovery Chemistry group, Араган
Цифровая трансформация прокладывает путь к повышению эффективности и результативности в фармацевтической промышленности. В условиях меняющейся глобальной бизнес—среды и нехватки ресурсов автоматизация и оцифровка стали ключевыми факторами роста бизнеса, устойчивости и конкурентной дифференциации. Новые технологические достижения в области квантовой механики, машинного обучения и искусственного интеллекта демонстрируют огромный успех в сокращении скрининга соединений и в то же время ускоряют клиническую оценку молекул.
COVID-19 значительно ускорил цифровую трансформацию в фармацевтической и медицинской промышленности. ИТ-технологии способны направить организацию по пути инноваций, гибкости, гибкости, адаптивности и гибкости для улучшения интеграции производства и логистики в сфере здравоохранения. Осознавая высокую стоимость исследований и разработок и высокую частоту отказов, фармацевтические компании сосредотачиваются на альтернативных стратегиях, чтобы определить более эффективные и точные инновационные пути для более быстрого вывода молекул на рынок.
Оцифровка - это не модное слово, это непрерывный путь к совершенству, качеству и прозрачности. Для успешного внедрения оцифровки необходимо создать интуитивно понятную структуру с конкурентоспособной и разумной оценкой бизнес-ландшафта. Следует отметить, что оцифровка и автоматизация всегда идут параллельно и привносят разные аспекты в организации, занимающиеся исследованиями и разработками. Для достижения и достижения целей Фарма 4.0 необходимо разработать и внедрить цифровые технологические элементы для устойчивого и экспоненциального роста.
1. Инструменты машинного обучения (ML) и искусственного интеллекта (AI): Квантовая механика и инструменты ИИ сделали большой скачок в продвижении инициатив по открытию и процессам разработки. Эти инструменты используются для решения различных сложных задач в фармацевтической промышленности, а именно автоматизации и оптимизации производственных процессов, наряду с разработкой маркетинговых и послепусковых задач.
Инструменты ML позволят анализировать большое количество данных для выявления и диагностики заболеваний. Технологии искусственного интеллекта могут помочь в определении нового химического пространства для получения новых соединений за более короткое время с глубоким пониманием и анализом структурных взаимосвязей, улучшить анализ in vivo с автоматическим сбором образцов, анализом отчетов и интерпретацией с помощью БОТ-платформ. Платформы сверточных нейронных сетей могут помочь в прогнозировании взаимодействия лекарств и лекарств, развивающейся технологии в этой области. Кроме того, инструменты web-based lab accelerator (WLA) позволяют ученым удаленно работать в области химии и биологии с помощью роботизированных платформ управления с удобными для пользователя интерфейсами.
2. Анализ данных: передовые аналитические методы дают преимущество для преобразования исторических данных и данных в реальном времени, доступных фармацевтическим компаниям, для создания хранилища знаний, основанного на знаниях, для прогнозирования, диагностики, назначения лекарств и обеспечения безопасности участников. Недавний прогресс в области OMIC и анализа данных дает новые возможности для интерпретации PKPD.
3. Автоматизация: у нее есть разные аспекты и приложения, основанные на бизнес-требованиях.
a. Цепочка поставок: оцифровка укрепила всю сеть цепочек поставок по всему миру. Стало более предсказуемым наличие сырья, поставок и времени цикла. Интеграция различных баз данных поставщиков и их предсказуемость в поставках материалов является положительным шагом в оцифровке цепочки поставок.
б. Блокчейн: он имеет многообещающие последствия для управления цепочками поставок и здравоохранения для обеспечения прозрачности, отслеживаемости и минимизации разрыва в коммуникации между различными заинтересованными сторонами. Он также был изучен для устранения угрозы поставок поддельных и некачественных лекарств.
c. Упаковка: Компьютеризированные инструменты играют важную роль в точном управлении дозированием, сортировкой, маркировкой и распределением. Контроль качества с помощью компьютерного зрения становится более точным и точным.
d. Дистанционный мониторинг: информационно-технологические платформы могут приблизить инструменты к пользователям и помочь в упреждающем обслуживании, проверке в режиме реального времени, распознавании проблем соответствия требованиям, предотвращении человеческих ошибок и преобразовании операций в более чистые.
e. Роботизированная автоматизация процессов (RPA):Это упрощает повторяющиеся и рутинные действия, например, процесс набора пациентов и здоровых добровольцев для клинических испытаний. Улучшите соответствие требованиям с помощью автоматических проверок документов, мониторинга и предоставления краткого отчета.
4. Производство: Роботы заменяют стандартные операции (смешивание, сушка, измельчение, микронизация и т.д.) на производстве и делают операции более безопасными, безошибочными и надежными. В производственной среде происходит сдвиг парадигмы от серийных технологий к поточным для контроля рисков для здоровья, обеспечения атомной экономии и управления образованием отходов. Все эти усилия хорошо поддерживаются передовыми инструментами DoE для получения наилучших параметров реакции для улучшения конверсии, выхода и высокой чистоты материалов.
Есть несколько областей, таких как оцифровка кристаллизации, требующих тщательной оценки для обеспечения надлежащего качества лекарственных препаратов. Например, для обеспечения стабильных поставок важно преодолеть препятствие кристаллизации лекарственных веществ и наладить процесс контроля, чтобы получить правильные формы кристаллов для терапевтического применения. Инструмент анализа процессов (FTIR) и спектроскопия комбинационного рассеяния света стали мощными инструментами для мониторинга и контроля взаимодействия растворенного вещества с растворителем с использованием спектральных данных в реальном времени. Однако оцифровка кристаллизации требует внедрения стратегий контроля, таких как моделирование баланса населения, контроль с обратной связью по концентрации, прогнозный и общий контроль модели. Будущее исследований заключается в интеграции химии, математических моделей и инструментов кристаллографии.
5. Интернет вещей (IoT): эта платформа может использоваться на различных этапах цепочки создания стоимости для поиска и разработки лекарств.На этапе открытия технология "органы на микрочипе" становится все более распространенной для оценки безопасности лекарств. Носимые устройства с датчиками предоставляют отчеты о состоянии здоровья людей в режиме реального времени для лучшего прогноза заболевания. Производственные мощности используют RFID и сенсорные технологии для прогнозирования технического обслуживания машин, регистрации рабочих параметров и создания интеллектуальных складов. Для обеспечения доступности для пациентов легкоусвояемые микрочипы в таблетках уже одобрены FDA для использования в качестве лекарств и соблюдения требований к лекарствам.
6. Роботы для точной доставки лекарств: увлекательная область микро / нанороботов для адресной доставки лекарств в труднодоступные районы чрезвычайно расширяется. Этими роботами можно управлять дистанционно, чтобы выполнять критические биохимические операции с минимальным вмешательством.
7. Расширенная реальность: смешанная реальность (MR), виртуальная реальность (VR) и дополненная реальность (AR) преобразуют организацию, чтобы визуализировать вещи, как никогда раньше. Например, XR снижает зависимость от людей с помощью инструкций, дистанционного обучения и своевременного предоставления важной информации. Это может обеспечить взаимодействие исследовательских групп в режиме реального времени с учетом местоположения. В фармацевтической промышленности валидация и аудит процессов могут выполняться с помощью интегрированной платформы XR с данными Интернета вещей и ИИ для обеспечения соответствия нормативным стандартам.
8. Реальные данные (RWD) и реальные фактические данные (RWE): FDA использует RWD и RWE для мониторинга пострыночного надзора, принятия надлежащих нормативных решений и разработки новых руководящих принципов на будущее. Доступность реальных данных с помощью компьютеров, мобильных устройств, носимых устройств и других биосенсоров, поддерживаемых Интернетом вещей (IoT), позволяет реструктурировать фармацевтическую промышленность для разработки новых медицинских продуктов и ускорить процесс их утверждения.
9. Цифровая терапия: терапевтические вмешательства, основанные на фактических данных, получают огромное влияние на профилактику, управление, контроль и лечение поведенческих состояний любого человека для улучшения результатов в отношении здоровья. ИИ сокращает разрыв между врачами, пациентами и администраторами больниц, выполняя задачи с минимальными затратами и за меньшее время.
10. Лечебная терапия: клеточная и генная терапия меняют парадигму в лечении заболеваний. Вместо того, чтобы принимать таблетки на протяжении всей жизни, генетические подходы (например, технология CRISPR) оцениваются для лечения заболеваний в сжатые сроки.
Рабочее место будущего позволит автоматизировать монотонные задачи и побудить сотрудников сосредоточиться на значимых и сложных научных задачах. Будущие лаборатории будут использовать облачные приложения для обеспечения интеграции, совместной работы на разных площадках, объединения Интернета вещей, искусственного интеллекта и AR для удаленной поддержки согласованной лабораторной среды и ускорения принятия решений.
Как правило, существует опасение, что инвестиции в автоматизацию могут устранить людей и заменить их задачи машинами. Напротив, автоматизация дополняет человеческие навыки и сильные стороны, обеспечивая конкурентное преимущество за счет более заинтересованной и творческой рабочей силы. Кроме того, эти передовые технологические платформы могут способствовать созданию благоприятных условий для воспитания, повышения квалификации, переподготовки, повышения квалификации существующего кадрового резерва и помощи в привлечении будущих талантов для организаций.
Для успешного внедрения технологий Pharm 4.0 организациям необходимо правильное мышление, стремление, видение и гибкость. Сторонники этих методов должны изучить инновационные инструменты, которые могут стимулировать дифференциацию и немедленное воздействие, обладать гибкостью и модуляцией для удовлетворения текущих и будущих потребностей. До сих пор эти технологии демонстрировали огромный успех и преимущества при повторных или рутинных действиях, но существует огромный потенциал для расширения сферы их применения с помощью полностью интегрированных модулей интеллектуального ИИ.
Цифровые инструменты - от подключения к интернету до анализа данных, робототехники и автоматизации - обеспечат оптимизацию внутренних процессов, совместную работу, повышение производительности сотрудников, качества, соответствия требованиям и повышение гибкости бизнеса. ИТ-технологии могут преобразовать организацию в бережливую структуру, способствовать созданию надежного института управления затратами, стимулировать инновации и создать интегрированную экосистему для инклюзивности, разнообразия и расширения бизнеса
