对日常物体进行预训练的深度学习图像分析模型对于制药颗粒样本的初步表征是有用的
Hossein Salami1, Caitlin Wood1, Hanlin Ouyang1
1Analytical Research and Development, Merck & Co. Inc., Rahway, New Jersey, USA.
Biotechnology and bioengineering
|July 12, 2023
概括
对一般图像识别任务进行预训练的深度学习模型可以有效地分析制药颗粒图像. 这些模型提供了一个强大的,适应性的工具,用于表征可见的粒子和评估药物产品质量,而无需定制模型开发.
科学领域:
- 制药分析 制药分析
- 生物技术是生物技术.
- 机器学习应用程序 机器学习应用程序
背景情况:
- 可见和不可见的颗粒是无菌药品的关键质量属性.
- 描述这些粒子通常涉及高通量成像和人口数据分析.
- 提取复杂的形态特征通常需要开发新的,复杂的图像分析模型.
研究的目的:
- 调查预训练深度学习模型对分析生物制药颗粒图像数据的有用性.
- 为了证明在无关任务上训练的模型可以重新用于制药颗粒的表征.
- 展示这些模型的应用,用于高层次分析和粒子群体的预选.
主要方法:
- 采用已知,预训练的深度学习模型 (例如,EfficientNet) 来进行图像分析.
- 从粒子图像中提取视觉特征向量,而无需对特定任务进行重新训练.
- 将模型应用于各种案例研究,包括风险评估,方法可比性和辅助剂影响.
主要成果:
- 预训练的深度学习模型成功地从制药颗粒图像中提取了有用的视觉特征向量.
- 这些模型在各种场景中显示出适用性,包括油颗粒风险评估和聚酸盐80 (PS80) 对形态的影响.
- 这种方法在分析高通量显微镜方法 (如微流和背景膜成像) 的数据方面被证明是有效的.
结论:
- 预训练的深度学习模型作为有效的预选工具,用于生物制药颗粒图像数据的高层特征.
- 这些模型提供了一个不可知和可适应的解决方案,用于根据视觉和形态特征识别不同的粒子群体.
- 利用现成的预训练模型简化和增强了药品质量控制中可见微粒的分析.
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