Digital twin trong ngành dược được dùng để mô phỏng và tối ưu hóa quy trình và hệ thống theo thời gian thực. Công nghệ này phổ biến trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Trong dược sinh học, tích hợp kỹ thuật và sinh học đóng vai trò quan trọng cho thành công từ khám phá đến ra mắt thương mại. Điều này là cần thiết để đáp ứng các nhu cầu đang thay đổi của lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Cộng với đặc điểm năng động, digital twin đã trở nên đặc biệt có giá trị vào thời đại phát triển số hóa ngày nay.
Giải Thích Về Digital Twin – Bản Sao Kỹ Thuật Số Là Gì?
Digital twin bất kỳ và trong ngành dược là các bản sao ảo của các tài sản hữu hình; cung cấp những thông tin chi tiết về hiệu suất của các đối tượng thực tế tương ứng. Chúng có thể đại diện cho máy móc, quy trình hoặc hệ thống; và được sử dụng để cải thiện việc ra quyết định bằng cách thu thập và phân tích dữ liệu khi nó xảy ra. Digital twin cho phép người vận hành quan sát các hành vi của tài sản, cả thấy được và không thấy được; và dự đoán hiệu suất trong suốt vòng đời của tài sản.
Ví dụ, bản sao kỹ thuật số (digital twin) của một động cơ công nghiệp sẽ lấy thông tin từ các cảm biến nội bộ để báo cáo về: các tham số hoạt động; và các chỉ số hiệu quả như nhiệt độ, độ rung và mức tiêu thụ nhiên liệu. Nó cũng sẽ thông báo cho người vận hành: khi nào cần bảo trì; liệu động cơ có đang hoạt động trong các tiêu chuẩn quy định hay không; và liên kết với các nguồn lực khác trong cơ sở để phối hợp lập lịch và kế hoạch.
Không giống như các mô hình kỹ thuật số hoặc các bản sao kỹ thuật số một chiều, một bản sao kỹ thuật số thực thụ đồng bộ hóa tài sản hữu hình và bản sao ảo để có sự truyền dữ liệu hai chiều giữa chúng; và điều đó đặc biệt hữu dụng trong ngành dược. Kết nối này tạo ra những thông tin chi tiết mà nếu không có sẽ không thể thu được được trong suốt quá trình hoạt động của tài sản.
Ứng Dụng Công Nghệ Digital Twin Trong Ngành Dược Phẩm
Trong ngành dược sinh học, việc giám sát quy trình sản xuất dược phẩm trở nên phức tạp hơn do một yếu tố không phổ biến ở nhiều ngành công nghiệp khác, đó là sự hiện diện của các sinh vật sống, phát triển và chết đi. Tại đây, digital twin được sử dụng để giám sát môi trường năng động này theo thời gian thực; đảm bảo việc sản xuất hiệu quả nhất các loại dược phẩm sinh học tiên tiến.
- Tìm Ra Phương Thuốc
Các mô hình kỹ thuật số giúp các nhà nghiên cứu phát triển thuốc mới nhanh hơn bằng cách dự đoán cách các hợp chất tiềm năng sẽ hoạt động trong tế bào trước khi chúng được tổng hợp trong phòng thí nghiệm. Những mô phỏng này cho phép đánh giá độ an toàn và hiệu quả của các ứng viên thuốc ở cấp độ tế bào bằng cách kết hợp dữ liệu multi-omics để dự đoán tác động của thuốc lên các phản ứng tế bào theo thời gian.
- Cải Thiện Thử Nghiệm Lâm Sàng
Thử nghiệm lâm sàng có thể tốn kém; không phải lúc nào cũng phản ánh toàn bộ trải nghiệm của bệnh nhân. Digital twin cho phép các nhà nghiên cứu trong ngành dược theo dõi bệnh nhân theo thời gian thực để dự đoán tiến triển lâm sàng cho từng người tham gia thử nghiệm. Các ví dụ bao gồm việc mô phỏng phản ứng của bệnh nhân nhận liệu pháp thuốc mới hoặc giả dược. Điều này có thể báo hiệu khi cần hành động sớm đối với những bệnh nhân dự đoán có kết quả xấu; cũng như giúp giảm phạm vi và chi phí của mỗi thử nghiệm.
- Sản Xuất Dược Phẩm
Digital twin có thể xác định: các điều kiện tối ưu cho sự phát triển tế bào có kiểm soát; định kỳ kiểm tra quy trình để chứng thực thời điểm thêm dung dịch đệm hoặc môi trường nuôi cấy; và dự đoán cách quy trình sẽ hoạt động ở quy mô lớn.
Những nguyên mẫu ảo này giúp giảm tác động của cả những biến đổi tự nhiên xảy ra khi xử lý các sinh vật sống, và cũng có thể giảm thiểu tác động của những gián đoạn quy trình không mong muốn, chẳng hạn như mất khí cấp liệu.
Lợi Ích Của Việc Sử Dụng Bản Sao Kỹ Thuật Số Trong Sản Xuất Dược Phẩm
Việc sử dụng bản sao kỹ thuật số trong sản xuất thuốc có nhiều lợi ích, bao gồm: phát triển nhanh hơn; tăng khả năng mở rộng quy mô; và cải thiện chất lượng.
- Tốc Độ Ra Thị Trường: Bản sao kỹ thuật số tăng tốc quá trình khám phá, phát triển và sản xuất dược phẩm bằng cách sử dụng các mô hình ảo để nhanh chóng thử nghiệm và xác nhận các hợp chất mới đối với nhiều yếu tố khác nhau.
- Khả Năng Mở Rộng: Bản sao kỹ thuật số giúp quản lý những phức tạp khi làm việc với các sinh vật sống bằng cách dự đoán cách chúng sẽ hoạt động khi mở rộng quy mô sản xuất thương mại.
- Tối Ưu Hóa Sản Phẩm: Bản sao kỹ thuật số có thể giám sát liên tục các thuộc tính về chất lượng trọng yếu trong suốt quá trình sản xuất; cho phép các nhà sản xuất nhanh chóng thực hiện các cải tiến mang lại sản phẩm tốt hơn và giảm nguy cơ sai sót.
Thách Thức Của Việc Sử Dụng Bản Sao Kỹ Thuật Số Trong Sản Xuất Dược Phẩm
Thiết lập mô hình trong ngành dược sinh học rất phức tạp vì, như một quá trình sinh học, hệ thống này luôn biến đổi. Với các tế bào không ngừng phát triển và sinh sản, bản sao kỹ thuật số phải theo dõi, phân tích và tối ưu hóa các sự kiện động. Ngoài ra, có các quy định và tiêu chuẩn nghiêm ngặt về sản xuất thuốc mà các bản sao song sinh kỹ thuật số phải đánh giá — trong khi cố gắng đưa các loại thuốc chất lượng đến tay bệnh nhân nhanh nhất có thể.
Phần mềm bản sao kỹ thuật số tích hợp các mô hình phức tạp cần thiết để hỗ trợ các nhà hóa sinh và nhà sản xuất dược phẩm giám sát hiệu quả môi trường sôi nổi của tế bào. Những công cụ như Ansys Fluent, Ansys optiSLang và Ansys Twin Builder cùng nhau tổng hợp dữ liệu xuyên suốt các môi trường vật lý, cung cấp một góc nhìn toàn hệ thống giúp đưa ra quyết định sáng suốt hơn.
Tương Lai Của Digital Twin Trong Ngành Dược Phẩm
Khi digital twin trở nên phổ biến hơn trong ngành dược sinh học, chúng sẽ tiếp tục nâng cao hiệu quả quy trình và cải thiện chất lượng sản phẩm. Trên toàn bộ quá trình khám phá, phát triển và sản xuất, sự tin tưởng mà digital twin mang lại sẽ giúp làm cho các loại thuốc tiên tiến trở nên dễ tiếp cận và hợp túi tiền hơn — cuối cùng mang lại dịch vụ chăm sóc sức khỏe tốt hơn cho nhiều người hơn.
Đại Lý Ủy Quyền Tư Vấn Và Cung Cấp Giải Pháp Digtal Twin & Simulation Của Ansys Tại Việt Nam
Vina Aspire là Công ty tư vấn, cung cấp các giải pháp, dịch vụ CNTT, An ninh mạng, bảo mật & an toàn thông tin tại Việt Nam. Đội ngũ của Vina Aspire gồm những chuyên gia, cộng tác viên giỏi, có trình độ, kinh nghiệm và uy tín cùng các nhà đầu tư, đối tác lớn trong và ngoài nước chung tay xây dựng.
Các Doanh nghiệp, tổ chức có nhu cầu liên hệ Công ty Vina Aspire theo thông tin sau:
Email: info@vina-aspire.com | Website: www.vina-aspire.com
Tel: +84 944 004 666 | Fax: +84 28 3535 0668
Vina Aspire – Vững bảo mật, trọn niềm tin
