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◎ 以下是正文内容 ◎
今年,诺贝尔物理、化学奖双双花落 AI,这一重大事件充分彰显了人工智能在科学领域的卓越贡献以及广阔前景。在此时代背景下,随着科技的飞速发展,AI 技术在制药领域的应用已然成为行业焦点,其重要性也日益凸显。而在众多创新技术中,SCP4000 单细胞打印系统凭借其独特的 AI 图像识别算法,在制药领域展现出巨大的潜力。
站上风口的 AI 制药行业
目前,全球范围内 AI 制药企业如雨后春笋般涌现,总数达到了 897 家,其中我国国内就有 93 家。这些企业依据自身的核心竞争力和战略定位,主要可分为三大类别:IT 巨头、AI 制药企业以及大型药企。
图丨AI制药公司布局 图源丨网络
IT 巨头凭借其在算法研发和科技实力方面的深厚底蕴,能够迅速切入 AI 制药行业,并通过提供先进的算法技术和计算资源等方式获取利益。例如,英伟达通过旗下的风险投资基金积极拓展在 AI 制药领域的投资版图,同时其自身研发的生成式 AI 平台 NVIDIA BioNeMo,为众多生物制药和 AI 药物研发公司提供了强大的技术支持。
大型药企为了在激烈的市场竞争中降低成本、提高效率,对 AI 技术展现出了极大的热情和积极的合作态度。例如,赛诺菲宣布了 “All in AI” 战略,礼来任命了首席人工智能官,众多跨国制药企业纷纷在 AI + 药物研发领域展开合作,仅 2023 年 MNC 在该领域就达成了超 30 项合作,已披露的总价值约 100 亿美元,单笔总额最高达 27 亿美元。
图丨部分药企与人工智能企业合作概况 图源丨晶泰科技招股书
AI 制药初创企业虽然在资金和技术实力上相对较弱,但也凭借自身的创新能力和对新技术的敏锐洞察力在努力发展,试图在这个新兴领域中占据一席之地。
在 AI 制药蓬勃发展的浪潮中,先进的技术手段不断涌现,其中 SCP4000单细胞打印系统以其独特的 AI 图像识别算法,为制药领域带来了新的突破。
SCP4000 AI图像识别算法原理
SCP4000单细胞打印系统是由傲睿科技(润礡生物)基于自主创新的液体数字化技术开发的一款先进设备。它创造性地将墨打印技术的成熟工艺应用于生物样本打印,为生物制药企业提供了快速、高效且省心的解决方案,显著提升了细胞株开发效率。
(一)细胞特征筛选
SCP4000集成了高分辨率光学成像系统,结合AI算法,可实现对腔内细胞的特征筛选。系统通过对细胞形态等特征进行分析,能够区分优质单细胞和其他不符合要求的细胞或杂质。
图丨AI 图像识别算法精确判断优质单细胞进行铺板
例如,在细胞株开发过程中,对于确保药物质量和安全性至关重要的抗体和重组蛋白药物生产,需要使用来自单一细胞的克隆的细胞株,AI图像识别算法能够准确地识别出这些优质单细胞。
(二)单细胞判别与铺板
当系统根据细胞形态识别到某个喷嘴内含有优质单细胞时,将对该喷嘴施加控制信号,将该喷嘴内包含有单个细胞的液滴精准打印在目标孔板指定孔中。这种精准的判别和铺板能力,得益于AI算法对细胞特征的精确分析。
图丨卷积神经网络 图源丨网络
通过卷积神经网络(CNN)算法,系统可以根据细胞直径、细胞圆度等参数,灵活匹配用户细胞样本提升单细胞识别和筛选效率。
优势体现
(一)高精度与高准确率
SCP4000系统的单细胞识别正确率高达>98%,能够确保筛选出的单细胞符合研究和生产的要求。
图丨SCP4000 应用领域
这对于大分子生物制剂开发、诊断抗体原料开发、细胞和基因治疗、单细胞组学及合成生物学等领域至关重要。在这些领域中,精准的单细胞操作是获得可靠研究结果和高质量产品的基础。
(二)高效的单细胞铺板
该系统的单细胞铺板速率较快,<2分钟/96孔板,<8分钟/384孔板,能够在短时间内完成大量单细胞的铺板工作,提高了实验和生产效率。
图丨单细胞细胞图像实验报告
同时,系统保证了>99.5%的单克隆率,经过头部CDMO企业的严格验证,自动生成带有打印之前单细胞细胞图像的实验报告,提供详细的追溯数据,为研究和生产过程提供了可靠的保障。
(三)对细胞活性的保护
SCP4000系统的单细胞打印芯片B150采用无管路式设计,对细胞活性几乎无损伤。这种设计结合AI图像识别算法的精准操作,使得在单细胞分选和铺板过程中,细胞能够保持较高的活性,有利于后续的培养和研究。
图丨无损伤细胞打印显著提升单细胞克隆形成率
(四)广泛的适用性
图丨灵活适配各种接收装置
SCP4000系统可适配多种类型的接收装置,包括规格6/12/24/48/96/384/1536孔板、8联排管、载玻片、定制化点阵等,并且适配样本类别广泛,涵盖细胞株(CHO,HEK,各种肿瘤细胞系等),iPSCs,原代细胞样本,细胞核,原生质体等。这使得该系统在生物医药领域具有广泛的应用前景,能够满足不同用户和研究项目的需求。
小结
随着 AI 技术的不断发展和生物领域研究的深入,SCP4000 与 AI 算法识别在生物医药领域的应用前景广阔。未来,随着算法的进一步优化和数据量的不断积累增加,SCP4000 有望在生物医药领域发挥更强大的作用。
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