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Biopharma 4.0 패러다임에 따른 스마트 Biomanufacturing 방법론 대두

 

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 20-6
Biopharma 4.0 패러다임에 따른 스마트 Biomanufacturing 방법론 대두

 

◇ 4차 산업혁명에 따라 바이오의약산업에서도 AI, 로봇, 가상현실 등 4차 산업기술이 융합된 Biopharma 4.0 패러다임이 전개될 것으로 예측되는 가운데 Insilico Biotechnology사는 ‘Digital Twins’ 개발을 통해 바이오제조(biomanufacturing)에 대한 ‘스마트 프로세스’를 제안


▸주요 출처 : Genetic Engineering and Biotechnology News, The Move toward Biopharma 4.0, 2019. 5. 31,  NIBRT Says Ireland Growing as EU Biomanufacturing Hub, 2019. 12.31

 

 Insilico Biotechnology, ‘Digital Twins’ 개발을 통해 바이오 제조에 대한 “스마트 프로세스” 방법론을 제안


 ○ Insilico Biotechnology에서 개발한 ‘Digital Twins’는 “스마트 프로세스*”를 수행하기 위한 가상의 통합적 시스템으로 실제 제조 프로세스를 실시간으로 분석, 모델링, 최적화, 오류예측, 가상공정 제시 등이 가능
    * 스마트 프로세스란? 기존 바이오 제조공정의 물리적 프로세스에서 데이터를 통해 지속적으로 학습하여 최적의 상태를 예측하고, 최적의 공간 내에서 유지되도록 제어하는 ​​공정을 의미
   - Digital Twins는 기계식 모델링과 인공지능(AI)을 결합하는 방법, 가상의 최적화된 공정을 실현하는 방법 등을 통해 세포배양 공정 개발을 혁신하는 방안을 제시

 

< Insilico Biotechnology의 Digital Twins 기본개념 >

 

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출처 : GEN, The Move toward Biopharma 4.0, 2019. 5. 31

 

○ 바이오의약 제조 프로세스 중 핵심공정인 세포배양 공정에서 디지털 전환의 필요성이 대두되는 아래의 두 가지 요인을 제시
   - ① 세포배양 공정의 소형화 및 대량 데이터 처리를 통한 우수한 데이터 분석 방법, ② 바이오제약 산업이 개인맞춤형 의약품으로 전환되기 위해 제조 공정에서부터 높은 유연성, 효율성 및 견고성의 요구


 ○ Digital Twins는 세포배양과 같은 단일공정에 있어서 최적화가 가능하며, 서버를 활용한 데이터 축적과 가상의 데이터 제시도 가능
   - 아래 그림은 Digital Twins가 세포배양 공정의 단일클론항체 역가를 최적화하는 방법의 예로서,
   - 가상실험을 통해 기존 공정 대비 140% 향상되었고, 실제 공정 최적화 연구를 통해 단일클론항체 역가가 120% 증가된 것을 확인

 

...................(계속)

 

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