MATLAB e Simulink per Biotecnologia e Farmacologia

Sviluppo di algoritmi, elaborazione dati, progettazione di dispositivi ed esecuzione della modellazione e della simulazione nell’ambito della scoperta e dello sviluppo di nuovi farmaci

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Gli scienziati e gli ingegneri che operano nel settore della biotecnologia e della farmacologia usano MATLAB e Simulink per workflow multidisciplinari di analisi dei dati e di tipo end-to-end.

Grazie a MATLAB, gli scienziati e gli ingegneri saranno in grado di:

  • Ibridare i dati provenienti da svariati flussi di dati, compresi i segnali, le immagini, i dati testuali e genetici
  • Ottimizzare la produzione di farmaci attraverso l’ingegneria dei processi
  • Eseguire la modellazione e la simulazione nell’ambito della scoperta e dello sviluppo di nuovi farmaci
  • Progettare, implementare e distribuire codice per controllare nuovi dispositivi medici
  • Creare report di output automatici in formati file quali Adobe Acrobat o Microsoft Word e PowerPoint

“Pfizer sta integrando attività di modellazione, simulazione e analisi dei dati nel corso dell’intero processo di scoperta e sviluppo dei nuovi farmaci. Questo approccio è utile a ridurre il tasso di insuccesso (attrition rate) della fase II guidando la selezione del percorso biologico, del target, della molecola, del regime di dosaggio e della popolazione di pazienti migliori.”

Dr. Piet van der Graaf, Pfizer

Analisi dei dati biomedici e sulla salute

Grazie a MATLAB, gli scienziati e gli analisti saranno in grado di:

  • Esplorare e pulire i set di dati nella ricerca in biotecnologia e farmacologia
  • Usare workflow basati su app per sviluppare schemi per analisi semplificate, da scalare e distribuire nel Cloud
  • Sintetizzare fonti di dati multimodali, compresi segnali, immagini, date, dispositivi, dati genetici e Internet of Things per costruire modelli analitici predittivi
  • Parallelizzare l’analisi in base a un numero qualsiasi di nodi computazionali usando sintassi praticamente identiche come approcci desktop per passare da uno sviluppo su desktop a cluster di elaborazione ad alte prestazioni
Analisi dei dati biomedici e sulla salute

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Scoperta e sviluppo di nuovi farmaci

Scoperta e sviluppo di nuovi farmaci

Grazie a MATLAB, gli scienziati e i team addetti alla modellazione saranno in grado di:

  • Modellare e simulare farmacologia quantitativa dei sistemi (QSP) e sistemi di farmacocinetica/farmacodinamica (PK/PD) usando SimBiology per svolgere studi sui farmaci simulati e l’analisi di sensibilità dei parametri
  • Sviluppare modelli matematici predittivi per la valutazione della sicurezza e dell’efficacia dei farmaci, della fattibilità del target e dell’ottimizzazione dei programmi di dosaggio
  • Ibridare i flussi di dati per la medicina di precisione
  • Interagire con database esistenti per scoprire nuove applicazioni dei farmaci esistenti
  • Fornire una quantificazione delle immagini e il fitting dei modelli negli studi di biodistribuzione

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Produzione di farmaci

Grazie a MATLAB e Simulink, gli ingegneri saranno in grado di:

  • Ottimizzare la resa in fase di produzione dei farmaci, abbassando i costi e accorciando i tempi di immissione sul mercato
  • Creare gemelli digitali in un’architettura di Internet of Things industriale per analizzare le prestazioni in tempo reale, migliorare le operazioni e procedere alla manutenzione predittiva
  • Utilizzare la modellazione basata sulla fisica, la modellazione empirica basata sui dati o una loro combinazione per aumentare la resa e la qualità della produzione
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Ricerca e sviluppo clinico e preclinico

Ricerca e sviluppo clinico e preclinico

Gli scienziati, gli ingegneri e coloro che si occupano di ricerca clinica usano MATLAB per:

  • Calcolare e determinare l’importanza relativa delle feature delle immagini come l’analisi radiomica
  • Interrogare i database contenenti i dati legacy etichettati e usare il Deep Learning per creare strumenti di segmentazione automatica
  • Analizzare dati dell’intero vetrino (whole slide), compresa la classificazione delle cellule e la segmentazione semantica
  • Segmentare, caricare e analizzare immagini DICOM

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Sviluppo di dispositivi per il settore della biotecnologia

Grazie alla progettazione Model-Based, gli ingegneri che si occupano di dispositivi per il settore della biotecnologia saranno in grado di:

  • Progettare e testare dispositivi medici sfruttando le simulazioni, il che riduce i tempi di sviluppo e permette di eseguire la verifica e la convalida precoci a livello di sistema
  • Distribuire software e algoritmi su strumentazioni in produzione usando la generazione automatica di codice
  • Creare la documentazione tecnica necessaria a partire dalle operazioni di sviluppo e test di software in conformità ai regolamenti dell’FDA e degli standard industriali, quali IEC 62304
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