过程分析技术（PAT）知识管理软件系统的介绍及应用
过程分析技术（PAT）
PAT通过各种传感器/仪器监控工艺过程，并收集各种实际产品相关数据,这些数据被同步到高阶多元变量分析软件和建模系统，以实时预测关键产品属性CQAs。同时，PAT会记录所有测量和导出的数据，并将这些信息反馈给控制系统，实现闭环控制。简而言之，PAT是一个基于实时产品质量属性和过程理解的监测控制系统。
真正的PAT系统应具有诸多互连interconnections和交互interactions功能，涉及到各种的数学模型和逻辑运算函数。所有的数据存储必须鲁棒稳健，符合CFR21 part11的ALCOA+要求（数据完整性、审计追踪以及各项 GMP法规要求）。
PKM软件系统执行许多重要功能，包括管理连接、创建流程、收集数据、知识提炼及强化控制，以确保系统能够根据产品质量调控流程以及促进持续改进。
管理连接
PAT系统如此复杂的一个原因是它连接并影响多个分散的子系统，包括：
- 单变量数据生产者和使用者，如控制系统和历史数据库
- 光谱分析仪和多阵列仪器设备
- 多元变量分析 （MVA） 软件工具
- AI预测模型（ANN神经网路模型）
- 实验室信息管理系统 （LIMS）
创建流程
PKM最重要的功能之一是构建PAT方法学（创建流程）。这些流程控制数据流，包括数据收集、排序和协调，并且要在编排中执行的所需逻辑运算函数、数学物理模型、AI状态估计与预测，以及控制操作。这些流程还规定了数据的输出内容和方式，用于过程控制、第三方数据库或本地数据存储。
将收集的数据和衍生过程数据存储于数据存储管理系统中，不仅可以更方便地访问产品和过程的相关信息与知识，还能更好地满足监管机构对审计追踪的要求。在PKM中，可追溯性、合规性和数据完整性是至关重要的。
- 仪器设备标识
- 仪器设备的校准状态和系统配置
- 参考数据和分析方法
- 追溯参考数据和校准模型
- 数据集建立：用于构建和验证模型的数据
- 所有原始数据
- 所有派生数据
- 业务流程、校准模型和控制模型
- 所有电子签名和审计跟踪数据
- 所有元数据
知识提炼
知识管理，即将数据转化为知识信息，是 PAT 系统的基础，也是 PKM 的一个关键功能。PAT系统是基于代表性数据的收集和可靠的科学知识。从实验流程中获得的经验信息是知识管理周期的开始，如过程中某项CQA 的变化是由于哪些CPPs 扰动而引起的。这是一种持续的知识自我学习迭代过程（BNN贝叶斯神经网路），随着实际过程数据的不断输入，在制造阶段中持续改进优化控制策略。
强化控制
传统控制策略与基于 PAT 的强化控制策略 （ICH Q10） 之间的一个关键区别在于：使用基于 PAT 的控制系统，您可以使用基于风险的、科学有效的方法进行及时主动的控制策略，并且只使用了已知重要的信息。尽管这两种方法可以控制相同的过程参数（CPPs），但控制策略方式完全不同。
PAT在生物制药行业中的应用具有重要意义，启用基于PAT的工艺过程控制，能够促进工艺过程的持续改进与升级，加速药物开发和生产的创新与质量提升！
上海浚真生命科学有限公司成立于2020年，是一家集生命科学仪器的研发、生产、销售及服务于一体的高新科技企业。 公司拥有多领域交叉学科的技术团队，核心团队均来自于北京大学多个院系，已提交并获得国家专利30余项，PCT授权1项。自主研发体系基于微流控技术平台，凭借前沿的无标记光学成像技术，并结合机器学习与深度学习等人工智能算法，实现多维度数据建模，呈现活细胞在生物反应中的动态过程。产品线涵盖活细胞实时多模态成像、高内涵成像分析及特异性过程建模，可实现细胞凋亡、细胞周期等非标记方法准确识别及精准分析。公司已有多款产品上线，CytScop®智能细胞计数仪及生物工艺过程实时监测的Akwa® PAT系列产品，公司将持续专注于生命科学领域的细胞分析与生物反应过程监测技术，可广泛应用于疫苗、重组蛋白、单克隆抗体、细胞与基因治疗等生物制品的上游和下游工艺过程的CPPs和CQAs的持续监测和工艺开发优化，助力生物制药工艺朝着更加智能化、自动化、简单化方向转变，赋能生物制药产业高质量发展。
