Cặp song sinh kỹ thuật số giúp sinh học sản xuất Casino chơi như thế nào liệu pháp cá nhân hóa, dựa trên tế bào

bởi nhân viên ANSYS Advantage

Trong khi một vài công ty dược phẩm lớn đã tạo ra kết quả tuyệt vời trong việc phát triển và Casino chơi như thế nào xuất một lượng lớn vắc-xin covid-19 trong một năm bệnh.AntleronTrong Leuven, Bỉ, để xác định lại khái niệm về sinh học, sử dụng Casino chơi như thế nào giải pháp mô phỏng ANSYS và cặp song sinh kỹ thuật số để tối ưu hóa và tùy chỉnh sự phát triển của Casino chơi như thế nào tế bào cho mục đích điều trị.

199484_199789

Schrooten thành lập Antleron vào năm 2014 sau khi làm việc trong học viện trong 25 năm cố gắng chế tạo Casino chơi như thế nào mô cấy sống và thử nghiệm kỹ thuật mô. Là một kỹ sư và phải đối mặt với những hạn chế của giới học thuật trong việc biến công việc trong phòng thí nghiệm thành Casino chơi như thế nào giải pháp thực tế, anh đã rời bỏ vị trí đại học và thành lập một công ty khởi nghiệp.

Trợ giúp từ Chương trình Khởi động ANSYS

Schrooten không xa lạ gì với Casino chơi như thế nào sản phẩm mô phỏng ANSYS, đã làm việc với họ trong khoảng 25 năm, và anh ta nhận ra rằng Casino chơi như thế nào mô phỏng sẽ rất cần thiết cho kỹ thuật và theo dõi Casino chơi như thế nào bộ lọc sinh học mà anh ta có trong tâm trí. Nhưng, giống như hầu hết Casino chơi như thế nào công ty khởi nghiệp, Casino chơi như thế nào quỹ không thực sự phong phú ngay từ đầu.Chương trình khởi động ANSYS, trong đó cung cấp cho anh ấy phần mềm mô phỏng với một phần nhỏ của giá niêm yết. Nhưng anh ấy thấy nhiều hơn chỉ là giá trị tài chính trong chương trình.

“Ngay cả khi chúng tôi có thể trả tiền cho một giấy phép phần mềm đầy đủ, nó cũng sẽ không hữu ích bằng việc tham gia Chương trình Khởi nghiệp Ansys,” Schrooten nói. “Khám phá phần mềm với Casino chơi như thế nào chuyên gia của Ansys và nhận phản hồi của họ về cách tốt nhất để thực hiện những gì chúng tôi đang cố gắng chính là chìa khóa.

Bằng cách sử dụng Casino chơi như thế nào giải pháp của Ansys, Antleron đã có thể thiết kế Casino chơi như thế nào lò phản ứng sinh học tùy chỉnh để đặt Casino chơi như thế nào tế bào sống trong môi trường tốt nhất cho sự phát triển và biến đổi. Họ sử dụng Chất lượng theo thiết kế, bản sao kỹ thuật số, sản xuất bồi đắp và Casino chơi như thế nào công nghệ kỹ thuật khác để đạt được thành công.

Mô phỏng sự phức tạp của Bioreactor

Một tìm kiếm nhanh chóng về hình ảnh của Casino chơi như thế nào lò phản ứng sinh học mang lại một loạt Casino chơi như thế nào xe tăng, máy khuấy, đường ống, van và nhiều thứ khác giống như bất kỳ nhà máy hóa học chung nào và tiết lộ rất ít về hoạt động bên trong phức tạp của chất sinh học. Khi bạn thêm Casino chơi như thế nào tế bào sống vào phương trình, với sự phức tạp và sự biến đổi vốn có của Casino chơi như thế nào quá trình sinh học, mọi thứ có thể nhanh chóng thoát ra khỏi tầm tay.

“Bản thân một tế bào đã phức tạp hơn nhiều so với toàn bộ lò phản ứng sinh học mà chúng tôi đang nghiên cứu,” Tommy Heck, người đứng đầu Casino chơi như thế nào nỗ lực lập mô hình và song sinh kỹ thuật số tại Antleron, cho biết. “Bên trong tế bào, bạn có vô số đường truyền tín hiệu, bao gồm nhiều phân tử khác nhau, tất cả đều bị ảnh hưởng bởi Casino chơi như thế nào chất dinh dưỡng mà tế bào nhận được và Casino chơi như thế nào điều kiện cơ học mà tế bào trải qua.

Quy trình bắt đầu bằng nguồn ô. Nguồn này có thể là một bệnh nhân riêng lẻ có tế bào được chiết xuất, phát triển và biến đổi trong lò phản ứng sinh học và sau đó được trả lại cho bệnh nhân hoặc có thể là một ngân hàng chứa nhiều tế bào từ Casino chơi như thế nào nhà tài trợ khác nhau.

Đưa Casino chơi như thế nào tế bào vào một môi trường sinh lý hơn mà họ nhận ra cải thiện tình hình, theo ông Schrooten. Chìa khóa là xác định môi trường đó.

Thay vì Casino chơi như thế nào tế bào dính vào đáy đĩa petri mở hoặc bể khuấy kín có Casino chơi như thế nào tế bào trôi nổi xung quanh trong môi trường huyền phù chất lỏng đồng thời bám vào Casino chơi như thế nào vi hạt, môi trường khép kín, được kiểm soát của lò phản ứng sinh học cũng có thể được lấp đầy bằng vật liệu có diện tích bề mặt cao để cung cấp cho Casino chơi như thế nào tế bào một bề mặt có thể tùy chỉnh và kiểm soát tốt hơn để phát triển.

“Bạn thường có thể xây dựng cấu trúc lò phản ứng sinh học bên trong từ Casino chơi như thế nào đơn vị hình học,” Heck nói. “Bạn có thể có một hình khối lặp đi lặp lại hoặc có thể một số hình lồi và lõm trong đó, với một số kênh lớn hơn để phân phối dòng chất lỏng.là tuyệt vời để dự đoán dòng chảy qua Casino chơi như thế nào đường dẫn phức tạp này. Bằng cách bao gồm Casino chơi như thế nào mô phỏng động lực học chất lỏng tính toán (CFD) trong một vòng lặp của thiết kế, sản xuất phụ gia và thử nghiệm, chúng tôi có thể nhanh chóng sàng lọc và so sánh Casino chơi như thế nào thiết kế khác nhau.

Mục tiêu của lò phản ứng sinh học tùy chỉnh kết hợp với cấu trúc bên trong là cung cấp cho Casino chơi như thế nào tế bào một bề mặt để kết nối, đồng thời cung cấp Casino chơi như thế nào điều kiện dòng chảy tối ưu, đồng thời đảm bảo cung cấp hiệu quả Casino chơi như thế nào chất dinh dưỡng glucose và oxy bổ sung để nuôi dưỡng tế bào và làm cho chúng phát triển.

Một cặp song sinh kỹ thuật số sinh Casino chơi như thế nào dựa trên dữ liệu và mô phỏng

“Sau khi thiết kế một lò phản ứng sinh học được tối ưu hóa hơn, bạn muốn biết điều gì đang xảy ra trong quá trình nuôi cấy tế bào, vì vậy, bạn phải theo dõi và kiểm soát quá trình,” Schrooten nói. “Nhưng bạn không thể lấy sinh học ra khỏi lò phản ứng sinh học và thực hiện Casino chơi như thế nào phép đo xâm lấn.

Casino chơi như thế nào mô phỏng cơ học trong bản sao kỹ thuật số, do Heck giám sát, là Casino chơi như thế nào mô phỏng dựa trên vật lý về tốc độ dòng chảy, hướng dòng chảy, lực cắt, nồng độ chất dinh dưỡng và Casino chơi như thế nào đặc tính chất lỏng khác thường do Fluent thực hiện. Làm việc trên nửa còn lại của giải pháp song sinh kỹ thuật số, Evan Claes, người phụ trách quy trình sinh học Casino chơi như thế nào sản phẩm thuốc trị liệu tiên tiến (ATMP) và mô hình hóa dựa trên dữ liệu tại Antleron, thu thập dữ liệu từ Casino chơi như thế nào cảm biến bên trong lò phản ứng sinh học hoặc từ lấy mẫu không xâm lấn để đạt được hiệu quả “

Mặc dù Casino chơi như thế nào mô hình dựa trên dữ liệu này dự đoán chính xác sự phát triển của tế bào trong lò phản ứng sinh học “đơn giản”, nhưng sự hiện diện của cấu trúc bên trong được thiết kế khiến tình huống trở nên phức tạp hơn. Claes giải thích: “Nếu bạn có cấu trúc bên trong cung cấp diện tích bề mặt cao cho tế bào phát triển, bạn có thể không nhận được nhiều chất dinh dưỡng đến trung tâm của cấu trúc này - chúng sẽ bị Casino chơi như thế nào tế bào ở bên ngoài tiêu thụ.

Làm việc cùng nhau, Casino chơi như thế nào phương pháp mô phỏng dựa trên cơ học và dựa trên dữ liệu cung cấp dữ liệu để cung cấp cho sinh đôi kỹ thuật số của BioreActor. Twin kỹ thuật số cung cấp cho Casino chơi như thế nào kỹ sư và nhà khoa học antleron một ý tưởng tốt hơn về những gì đang xảy ra trong lò phản ứng sinh học thực sự tại một thời điểm nhất định, vì vậy họ có thể điều chỉnh lượng chất dinh dưỡng, xác định có bao nhiêu tế bào trong hệ thống và biết khi nào nên dừng quá trình.

Phát triển Casino chơi như thế nào liệu pháp sinh học và mô sống phát triển

Bên cạnh việc tăng số lượng tế bào trong lò phản ứng sinh học, Casino chơi như thế nào công ty công nghệ sinh học cũng có thể sửa đổi Casino chơi như thế nào tế bào để tạo ra phương pháp điều trị dựa trên tế bào. Ví dụ, điểm khởi đầu có thể là một mẫu của Casino chơi như thế nào tế bào gốc đa năng cảm ứng (IPSC), có nguồn gốc từ Casino chơi như thế nào tế bào da hoặc tế bào máu đã được lập trình lại thành trạng thái đa năng giống như phôi thai.

Một khi tôi có số lượng ô mà tôi cần, tôi có thể biến chúng thành loại tế bào khác hoặc tôi có thể kết hợp chúng với một loại tế bào khác để tạo thành mô, theo Schro Schrooten. Nếu tôi có Casino chơi như thế nào tế bào có thể tạo thành gan hoặc, hãy nói, mô mềm, tôi có thể cung cấp cho chúng tín hiệu trong bộ lọc sinh học bằng cách kết hợp chúng với một vật liệu nhất định để biến thành sản phẩm cuối cùng - trong trường hợp này là gan.

Casino chơi như thế nào tế bào thu hoạch từ Bioreactor

Một khi Casino chơi như thế nào tế bào được phát triển xong và đã được sửa đổi, nếu cần, chúng phải được thu hoạch hiệu quả từ lò phản ứng sinh học. Bởi vì mỗi ô là một đơn vị riêng biệt, Rocky Dem, một phần mềm phần tử riêng biệt được kết hợp với ANSYS Fluent, có thể giúp ích trong quá trình này.

“Bạn có hàng triệu tế bào trong lò phản ứng sinh học, nhưng chúng là Casino chơi như thế nào hạt riêng biệt, vì vậy bạn muốn xử lý chúng như một vật liệu liên tục,” Heck nói. “Mô phỏng bằng Rocky DEM giúp chúng tôi tối ưu hóa Casino chơi như thế nào điều kiện cho việc gieo hạt và thu hoạch Casino chơi như thế nào tế bào này.”

Công việc hiện tại và tương lai

Một trong những dự án hiện tại của Antleron liên quan đến việc nghiên cứu tiềm năng của liệu pháp miễn dịch trong việc tiêu diệt tế bào ung thư. Thay vì sử dụng xạ trị hoặc hóa trị, liệu pháp miễn dịch cung cấp Casino chơi như thế nào protein cụ thể tấn công ung thư thông qua việc chúng gắn vào Casino chơi như thế nào tế bào cụ thể được tiêm vào bệnh nhân.

Về lâu dài, Antleron muốn vượt xa Casino chơi như thế nào liệu pháp tế bào được cá nhân hóa để tạo ra Casino chơi như thế nào cơ quan sống có thể được cấy ghép vào người nhằm kéo dài sự sống khi cơ quan ban đầu bị hỏng do bệnh tật hoặc chấn thương. Bất chấp số lượng người hiến tạng tiềm năng, chỉ một phần nhỏ người thực sự đồng ý hiến tạng nếu họ chết trong một vụ tai nạn, và nhiều cơ hội bị mất hơn do những người thân yêu không biết về mong muốn hiến tạng của người đã khuất.

208561_209033