Experimentally integrated dynamic modelling for intuitive optimisation of cell based processes and manufacture

مدل سازی مکانیکی پویا از فرهنگ سلولی یک ابزار کلیدی در توسعه بیو پروسس است که به منظور پشتیبانی از بهینه سازی و ارزیابی ریسک کمک می کند. با این وجود، این رویکرد به علت چالش ها از جمله فقدان ابزارهای قابل دسترس برای حمایت از یک رویکرد ساختار یافته، مشکالت مدل های قابل ردیابی محاسباتی (کم پارامتر) و در عین حال واقع بینانه، و مجموعه های مورد نیاز مهارت های تخصصی، در صنعت بیو پروس استفاده نشده است. ما پیشنهاد کرده ایم که این مسائل تا حدی می تواند با ایجاد یک چارچوب پارسیمونیک که شامل مجموعه ای از بلوک های مدل سازی بر اساس الگوریتم مدل سازی معادلات دیفرانسیل معمول است، نشان دهنده پویایی فرهنگ مشترک سلولی و مدولاسیون آن باشد. چارچوب طراحی شده است تا از رفتارهای پاتولوژیک آشکار جلوگیری شود. علاوه بر این، نمونه های خاص مدل در چارچوب می تواند به سادگی به عنوان یک گراف هدایت شده با ارقام نشان دهنده گونه های سیستم، دینامیک و مدولاسیون، و قوس نمایندگی تعاملات بین آنها را تجسم. نمودار هدایت شده می تواند برای توصیف زمان بندی و ماهیت مداخلات تجربی گسترش یابد. یک مسیر تصویری و بصری برای توصیف مدل ها با چارچوب ریاضی مرتبط، امکان تحقق در یک رابط نرم افزاری و ادغام با ابزارهای استاندارد ریاضی مانند آنهایی را برای تحلیل حساسیت و برآورد پارامتر فراهم می کند. چنین چارچوبی برای نشان دادن بعضی از مکانیزم های ساده بر پایه پروتئین های بیولوژیکی کافی است که با این وجود منجر به نتایج بسیار غیر خطی و غیرقابل انعطاف می شود. همچنین دارای آموزش نسبتا کم برای کاربران بدون آموزش رسمی ریاضی است. مفهوم را می توان گسترش داد، به عنوان مثال، روش های مبتنی بر معادلات دیفرانسیل با مشتقات جزئی به سیستم های تصادفی یا پیچیده پیچیده ساخته شده از تعدادی از بلوک های پارامتریکی پارسینون و رفتار خوب ساخته شده است.