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Shimadzu Corporation lançou o software CellTune para dar suporte à otimização das condições de cultura de células que usa inteligência artificial (IA) para auxiliar na seleção das condições ideais de cultura de células. Este produto sugere condições ideais, como a composição ideal do meio de cultura ou ambiente de cultura, com base em dados do sobrenadante da cultura analisados usando um sistema de espectrômetro de massa de cromatografia líquida (LC-MS) e pacote de método LC/MS/MS para criação de perfil de cultura de células (Ver. 3).

A produção em larga escala de medicamentos de anticorpos ou medicamentos baseados em células usando tecnologia de cultura de células pode envolver riscos significativos, devido aos processos de cultura demorados e meios de cultura caros. Portanto, é importante especificar condições de cultura (parâmetros) que podem produzir células de alta qualidade a um baixo custo. Os principais parâmetros envolvidos na cultura de células normalmente incluem as concentrações de aminoácidos, vitaminas e outros componentes no meio de cultura e a temperatura e o nível de pH (indicador de concentração de íons de hidrogênio) do ambiente de cultura. Por outro lado, os meios de cultura podem conter cerca de cem tipos de componentes, com diferentes composições e concentrações de meio de cultura para cada célula. Convencionalmente, tais parâmetros eram determinados por especialistas com ampla experiência, mas isso resultou em problemas de eficiência restantes. Portanto, desde fevereiro de 2022, Shimadzu tem trabalhado com uma empresa iniciante de IA Epistra Inc. (com sede em Minato-ku, Tóquio) para desenvolver soluções para otimizar as condições de cultura. Essa colaboração resultou no desenvolvimento do CellTune, que inclui um módulo de extração de recursos para identificar parâmetros que têm grande influência nos resultados de cultura com base em dados da análise de 144 componentes no sobrenadante da cultura usando um sistema Shimadzu LC-MS e um módulo de otimização automática de IA para sugerir condições ideais de cultura.

A partir de hoje, a Epistra usará o CellTune para oferecer um serviço de consultoria de otimização de condições de cultura para empresas farmacêuticas, fabricantes de medicamentos contratados, fabricantes de alimentos com tecnologia de fermentação microbiana e outros. Shimadzu Diagnostics Corporation (SDC), uma empresa Shimadzu Group, fabrica reagentes, meios de cultura e outros produtos relacionados à cultura de células. Em 2024, Shimadzu Corporation e a SDC lançarão um novo negócio que gera receitas recorrentes com o fornecimento de meios de cultura sugeridos pelo software CellTune. No futuro, Shimadzu Corporation também desenvolverá várias tecnologias e produtos para auxiliar a cultura de células com base no uso do CellTune, além de parâmetros com base em resultados de medição de instrumentos diferentes de imagens de células ou instrumentos LC-MS.

Este produto é vendido apenas no Japão e as vendas no exterior estão em preparação.

Características

1. Os resultados da análise podem ser obtidos sem conhecimento de análise estatística

Os componentes do meio de cultura que têm um grande efeito na pontuação de cultura podem ser identificados por análise estatística de dados da análise LC-MS de sobrenadantes de cultura. Cada programa de processamento necessário para análise é fornecido enquanto é vinculado via software (receita de análise), de modo que os resultados da análise, como a identificação de componentes importantes, podem ser obtidos simplesmente especificando a receita de análise e as configurações de parâmetros de análise.

2. Sugere condições otimizadas que são difíceis de visualizar

Se vários parâmetros estiverem envolvidos na determinação do meio de cultura, então a concentração ótima é normalmente determinada para um tipo de componente antes de determinar a concentração ótima para o próximo componente. No entanto, mesmo se cada componente for analisado usando configurações de parâmetros ótimas, isso não resulta nas melhores condições experimentais possíveis em alguns casos. Em contraste, o módulo de otimização automática de IA incluído neste produto pode avaliar vários componentes de uma vez para fornecer configurações de parâmetros otimizadas para o meio geral.

3. Busca por condições experimentais de forma eficiente

Se os resultados (dados de pontuação de cultura) da repetição de um experimento usando condições experimentais sugeridas pelo CellTune forem inseridos no CellTune, o software pode gerar um modelo para prever pontuações de cultura e então sugerir o próximo design de experimento com base nesse modelo. As eficiências operacionais podem ser melhoradas conduzindo múltiplos experimentos para aumentar a precisão das previsões de acordo com a quantidade de dados inseridos.