Ny digital filtertilgang har til formål at forbedre kemiske målinger

Præcise målinger er afgørende for opdagelsen, udvikling og brug af medicin. Større økonomiske og videnskabelige beslutninger inden for medicinalvirksomheder er baseret på resultaterne af kemiske og biologiske analyser. Selv små målevariationer kan tilføje risiko og usikkerhed i disse beslutninger med høj indsats.

En professor ved Purdue University og ekspert i målevidenskab har ledet et team til at designe et nyt filter, der har til formål at hjælpe lægemiddeludviklere og -forskere med at skabe mere nøjagtige målinger tidligt i lægemiddeludviklingsstadiet, som i sidste ende kan hjælpe med at flytte et lægemiddel til kliniske forsøg hurtigere.

Garth Simpson, en professor i analytisk og fysisk kemi ved Purdue's College of Science, skabte filteret som en del af sit arbejde med Merck-Purdue Center for Measurement Science. Det akademisk-industrielle partnerskab, som startede i 2017, er fokuseret på at udvikle teknologi til at forbedre fremstilling og formulering af lægemidler for at støtte lægemiddelindustrien i at fremskynde opdagelse og levering af lægemidler. Ifølge Food and Drug Administration, det kan tage op til 10 til 15 år eller længere at flytte et lægemiddel fra opdagelse til offentligheden.

Teknologien er offentliggjort i 25. marts-udgaven af Analytisk kemi .

"Dette center leverer testsenge i den virkelige verden til validering af ny teknologi relateret til kemiske målinger, "Simpson sagde. "Vores seneste udvikling er dette nye filterdesign til digital dekonvolution, der hjælper os med at fjerne timing-artefakter, der opstår fra responsfunktionen af ​​det instrument, vi bruger til dataindsamling."

Simpson sagde enhver praktisk måling af en begivenhed, inklusive dem, der bruges til at opdage lægemidler, er altid en kombination af selve hændelsen og måleinstrumentets respons. Han sagde, at de fleste algoritmer, der bruges til at korrigere for instrumentets responsfunktion, kræver stor viden om selve instrumentet.

"Vores digitale filtertilgang kræver kun, at en bruger har dataene, "Simpson sagde. "Vores filter og algoritme bruger derefter ikke-negativ matrixfaktorisering over korte sektioner af data for at tillade analyse af datasæt, der er for store til at blive karakteriseret ved andre konventionelle tilgange."

Filteret bruger matematiske formler til at analysere og organisere dataene, som nogle gange indeholder millioner af individuelle datapunkter, i brugbare sæt til forskere og lægemiddeludviklere.

Simpson sagde, at Purdue -filteret kan bruges til målinger i mikroskopi, kromatografi og triboluminescens, som alle bruges i de tidlige stadier af lægemiddeludvikling til at afgøre, hvilke molekyler der har det største potentiale til at gå videre til kliniske forsøg.

Simpson har arbejdet med Purdue Office of Technology Commercialization for at patentere sine målevidenskabelige teknologier. Hans forskerhold leder efter yderligere forskere og partnere til at licensere teknologierne.

Deres arbejde stemmer overens med Purdues Giant Leaps-fejring, fejrer de globale fremskridt inden for sundhed og kunstig intelligens som en del af Purdues 150-års jubilæum. Det er to af de fire temaer for den årelange fejring af Idéfestival, designet til at fremvise Purdue som et intellektuelt center, der løser problemer i den virkelige verden.