颠覆者对话,当AI遇到第三代层析生产:连续流、精准粒径、智能制造,下游纯化突破,革命性话题火花四溅

2023-12-27 11:21:46, 毫厘科技HaoLi 杭州毫厘科技有限公司


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2022年的12月,ChatGPT上线。一年时间里,生成式AI狂潮正式拉开序幕,ChatGPT的出现是AI领域的革命性进展。


在分离纯化领域,一项同样具有颠覆性意义的微流控技术,正在逐渐兴起。


当AI领域与分离纯化领域的两个颠覆性创新技术相遇,将会产生什么样有趣的碰撞?


一、“连续流生产”在生物制药工艺中的发展趋势如何?

“连续流生产”(Continuous Flow Production)与传统的批量生产相比,具有更高的生产效率、更好的产品质量控制、更小的设备占地面积以及更低的能源和原料消耗。主要表现在以下几个方面:

①过程优化:连续流生产可以通过精确控制反应条件、流速和物料流动路径等参数,实现更高的反应效率和产物纯度。通过对反应过程的优化,可以减少废物产生,提高产品收率,降低生产成本。

②自动化技术:自动化控制系统可以实现对生产过程的实时监测和调节,提高生产的稳定性和一致性,提高生产效率和产品质量。


③模块化设计:通过模块化设计可以实现生产线的灵活组合和扩展,降低设备和工艺的开发成本,缩短生产线的建设周期,提高生产线的适应性和可扩展性。

④在线分析技术:在线分析技术可以提供更准确的数据支持,实现对生产过程的实时监测和分析,帮助优化生产过程,提高产品质量和一致性。

⑤绿色制造:连续流生产可以通过减少废物产生和能源消耗,实现更环保的生产方式。

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毫厘关键词1:

高通量、连续流、在线清洗、绿色生产



毫厘科技-碟式微流控

毫厘致力于微流控生产型芯片及配套高通量生产系统的自主开发来实现高度自动化、数字化的流体控制平台,微流控芯片的每次技术迭代,就可以实现指数级的扩增产能,降低生产成本。



二、相同层析原理下,如何获得更高的层析分辨率?

①选择性能优异的层析介质:均一性是衡量层析介质性能的重要指标。粒径的均一性上相差较大,最终也会影响分辨率、流速、柱效等方面差异的增大。


②优化层析条件:通过优化pH值、温度、流速、洗脱梯度等参数,改变目标物与层析介质之间的相互作用,从而提高分离效果。


③优化样品前处理:样品前处理对于层析分离的结果也有很大影响。例如,可以通过蛋白质沉淀、过滤、浓缩等方法去除杂质,提高目标物的纯度和分离效果。

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毫厘关键词2:

精准、稳定、可控、高均一性



毫厘微流控微球

(直接出球)

进口P公司产品

国产B公司产品

进口C公司产品


毫厘科技采用的微液滴成球技术不仅能够控制微球极窄的粒径范围,甚至可以做到在粒径范围内,微球粒径分布围绕在D50±10%。基于均一的基球原料,将更有利于后续活化或修饰反应的稳定控制。微球均一的粒径分布不仅有助于生产的稳定控制,而且能提升纯化体验。



三、微流控生产的层析介质能带来哪些优势?

①精确性:微流控技术可以精确控制流体的流动和混合,控制样品的流速、流量和混合程度,提高分离的准确性和重复性,减少误差和变异性。


②自动化和集成化:微流控技术可以实现自动化和集成化。通过微阀门、泵和控制系统,可以实现样品的自动进样、分离和收集,减少操作的复杂性和人为误差。


③可扩展性:微流控芯片的结构可以根据样品的性质和分离的要求进行设计和优化,适应不同的分离需求实现定制化的分离和分析。

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毫厘关键词3:

智能化、集成化、多种材料兼容平台



毫厘科技采用光刻等现代半导体先进制程,开发了新一代高通量生产型微流控芯片,工作温度可以达到250℃并实现高达3.0MPa的工作压力,可以实现琼脂糖基质、聚合物基质、磁性材料等多种材质微球规模化稳定生产,进一步成本优化、降低批间差异、生产增效。



四、在生物制药的下游纯化工艺流程中,还存在哪些困难?

①复杂性:生物制药产品通常是复杂的混合物,其中包含蛋白质、多肽、核酸、糖类等组分,其相似性和相互作用使得分离纯化变得复杂。


②低浓度:生物制药产品通常在发酵液或细胞培养液中的浓度较低,需要高效的分离纯化技术来从大量的废液中提取出目标产物。


③活性保持:生物制药产品通常具有特定的生物活性,如酶活性、抗体结合活性等。在分离纯化过程中,需要避免因操作条件的改变而导致活性的丧失。


④成本和效率:生物制药分离纯化是一个复杂而昂贵的过程,需要考虑到成本和效率的平衡,以确保生产过程的经济性和可行性。


⑤收率问题:由于副产物的形成、产品结构多样性和工艺参数的不准确,生物制药工艺中收率低是个常见的困扰问题,需要及时进行工艺优化。

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毫厘关键词4:

降本提效、近乎理想的层析表现



智能智造生产层析介质,摆脱了长链条的复杂生产工艺,有望将微球材料成本降低1-2个数量级。而且,毫厘科技介质产品在层析过程中表现出更高的柱效、更高的装柱重复性、更高的分辨率、更尖锐的洗脱峰和更稳定的工艺重复性,纯化效果更加优异。


五、AI能给生物制药工艺流程提供哪些帮助?

①数据分析和预测:AI可以处理大量的生物数据,并利用机器学习算法来分析和预测生物工艺过程中的关键参数和结果。


②设计和优化:通过模拟和优化算法,AI可以帮助科学家们找到最佳的操作条件、培养基配方和反应器设计,以提高产量和纯度,并降低成本和废物产生。


③智能监控和优化:AI可以实时监测生物工艺过程中的关键参数,并根据数据进行实时调整和优化。


④药物研发和筛选:通过分析大量的生物数据和化学信息,AI可以帮助科学家们预测药物的活性、毒性和代谢途径。

*内容声明:以下内容除毫厘关键词,其余均整理自ChatGPT,部分内容在不改变原意基础上编辑过,以保证文章长度和明畅性,不代表毫厘科技观点。



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