自從我于20世紀(jì)80年代后期第一次作為微生物學(xué)家加入Millipore公司并開始專注于消毒過濾以來，無菌加工一直是我的興趣所在。盡管維持無菌環(huán)境和生產(chǎn)無菌藥物產(chǎn)品面臨挑戰(zhàn)，但我相信有一天科學(xué)技術(shù)將使制造商對無菌加工產(chǎn)品具有與最終無菌產(chǎn)品相同的信心。

　　1994年，Michael Korczynski在PDA Journal of Pharmaceutical Science and Technology上發(fā)表了一篇論文，題為“過程分析技術(shù)的整合，并行驗(yàn)證和無菌處理中的參數(shù)發(fā)布計(jì)劃”.1我對他的未來愿景充滿活力過程分析技術(shù)（PAT），并行驗(yàn)證和參數(shù)發(fā)布程序的集成可用于改進(jìn)制造過程中的產(chǎn)品和工藝質(zhì)量，并且如他總結(jié)的那樣，可提高經(jīng)濟(jì)和效率。在這篇論文中，Korczynski用一個(gè)假設(shè)的例子寫了關(guān)于在線或在線分析方法和測量技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用。他描述了利用進(jìn)程中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的價(jià)值。自那時(shí)以來，許多權(quán)威人士就這個(gè)問題發(fā)表了更多的內(nèi)容，但Korczynski的文章甚至在今天也值得一讀。

　　快進(jìn)到2014年。自從PDA期刊文章引發(fā)了我對這個(gè)話題的興趣之后，我參加了許多關(guān)于制藥和生物制藥制造的會(huì)議。在這些會(huì)議上，我總是為我們討論如何轉(zhuǎn)向Korczynski的愿景而感到震驚，但對于無菌加工（以及一般的制藥業(yè)生產(chǎn)）發(fā)生的變化情況并沒有多少感嘆。然而，事實(shí)是，現(xiàn)在正在取得明顯的進(jìn)步。大約在那段時(shí)間，我讀了一篇關(guān)于Merck & Co.如何利用信息技術(shù)工具優(yōu)化疫苗生產(chǎn)產(chǎn)量的文章.2我興趣激動(dòng)，我聯(lián)系了副總裁兼首席信息官制造信息部門的Michele D'Alessandro技術(shù)，并邀請她在2015年P(guān)DA / FDA疫苗會(huì)議上介紹該項(xiàng)目的文章。 Michele接受了她的演講，題為“案例研究：使用基于信息技術(shù)的工具優(yōu)化疫苗生產(chǎn)的產(chǎn)量”，展示了如何在從發(fā)酵到純化的每個(gè)生產(chǎn)步驟中應(yīng)用可操作的見解以提高產(chǎn)量.3她還強(qiáng)調(diào)如何全面了解大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用可以深入了解制造流程。數(shù)據(jù)難題似乎正在落實(shí)到位。

　　快速前進(jìn)到2016年。我聽到Fraunhofer IPA的Andreas Traube在PDA歐洲年會(huì)上發(fā)表了一篇非常有趣的演講，題為“工業(yè)4.0--為制藥公司做好準(zhǔn)備”.4 Andreas說我們現(xiàn)在處于第四次工業(yè)革命的邊緣在連接性和整體整合的驅(qū)動(dòng)下，這將促成將工廠與生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)連接起來的新制造業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，以及通過基礎(chǔ)設(shè)施和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)的新設(shè)計(jì)將消費(fèi)者連接起來。特勞貝的論點(diǎn)是，醫(yī)藥制造業(yè)有利用這一革命的商業(yè)潛力。這確實(shí)令人興奮。自那以后，我一遍又一遍地重新瀏覽這些幻燈片。但是，我錯(cuò)過了一個(gè)有趣的潛在好處，我確信它在那里，這可能是加強(qiáng)無菌加工故事的最好結(jié)局。

　　快速轉(zhuǎn)發(fā)到今天。我剛剛看到谷歌正在推出其2011年推出的Google Flight搜索引擎的新功能.5作為一名經(jīng)常旅行的人，我總是試圖在天氣，航空公司和航班延誤方面占上風(fēng)。使用谷歌飛行和其他智能手機(jī)應(yīng)用程序進(jìn)入多個(gè)航班數(shù)據(jù)庫，我通常知道什么時(shí)候我的航班在我收到可怕的“這是西南航空打來的航班狀態(tài)更新”呼叫之前被延遲或取消。我的一個(gè)應(yīng)用程序會(huì)報(bào)告實(shí)時(shí)顯示的航班狀態(tài)變化。例如，我提前了解西南航空公司（我真的很喜歡這家航空公司）已將飛機(jī)的抵達(dá)大門改變?yōu)槲冶緫?yīng)該出發(fā)的大門，這標(biāo)志著我的航班可能延誤，這并不罕見。利用這些先進(jìn)的知識(shí)，我可以根據(jù)需要調(diào)整我的旅行計(jì)劃，在大多數(shù)情況下可以帶來更好的結(jié)果。谷歌希望它能夠在航空公司官方確認(rèn)之前預(yù)測出一些延遲，并且它使用的算法比我現(xiàn)在所期望的要早得多，甚至使用我的應(yīng)用程序，都可以提前做出這些調(diào)用。該計(jì)劃還將提供延誤的原因，這對我也很有用，特別是如果我正在試圖決定是否切換到另一家航空公司，或者明天再次嘗試返回。

　　說完這一切，這項(xiàng)技術(shù)并不完美，我被愚弄了。然而，我的積極經(jīng)歷讓我懷疑，制藥公司是否很快能夠做到與Google Flights一樣的事情 - 也就是說，預(yù)測我們可能在制藥和無菌加工領(lǐng)域遇到的問題。

　　在最近的PDA制造科學(xué)與操作（MSOP）指導(dǎo)委員會(huì)（其中Michele D'Alessandro是其成員）的會(huì)議上，我們討論了正在進(jìn)行的制造智能項(xiàng)目，該項(xiàng)目正在研究大數(shù)據(jù)的應(yīng)用。我們還討論了一個(gè)實(shí)時(shí)發(fā)布藥品的項(xiàng)目，包括那些無菌處理的項(xiàng)目。而且，行業(yè)專家向我們介紹了連續(xù)制造和人工智能，因?yàn)樗鼰o疑將應(yīng)用于制藥和生物技術(shù)制造。

　　考慮到MSOP指導(dǎo)委員會(huì)和行業(yè)思想領(lǐng)袖的前瞻性思考以及一般技術(shù)（例如Google Flights）的快速發(fā)展，下一代制藥制造業(yè)無疑將受到工業(yè)4.0，大數(shù)據(jù)，增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，和人工智能。

　　現(xiàn)在看看無菌制造套件，我們可以看到數(shù)據(jù)的多樣性來自哪里，它將會(huì)走向何方，以及它將如何回歸。圖1支持我們對無菌加工未來的展望。具體來說，它確定了幾個(gè)可能已經(jīng)從某種程度的工業(yè)4.0連接中受益的領(lǐng)域：無菌制造，制造支持，實(shí)驗(yàn)室，云和病人。

　　業(yè)界關(guān)注工業(yè)4.0和與無菌處理相關(guān)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)（由PDA員工開發(fā)）

　　在無菌制造中，生產(chǎn)線上使用在線智能傳感器的PAT將與車間，實(shí)驗(yàn)室和云端相連。運(yùn)營商將使用平板電腦審查標(biāo)準(zhǔn)操作程序（SOP），分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)并輸入觀察結(jié)果。管理和質(zhì)量保證人員可以通過在線視頻會(huì)議與車間進(jìn)行溝通。關(guān)于產(chǎn)品和包裝的移動(dòng)機(jī)器人和RFID信息將被送到云端，云端將實(shí)時(shí)發(fā)送反饋。

　　制造支持將包含連接的計(jì)劃和控制系統(tǒng)。連接的供應(yīng)鏈和患者信息可以推動(dòng)制造和分銷活動(dòng)。人機(jī)對接可以利用分散的實(shí)時(shí)過程信息并提供在線培訓(xùn)和教育。支持人員和機(jī)器之間的連接可以推動(dòng)技術(shù)修改，維護(hù)和修理。與質(zhì)量和監(jiān)管信息的聯(lián)系可以推動(dòng)制造業(yè)窗口內(nèi)的流程改進(jìn)。

　　實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)將接收來自連接在線傳感器的信息，以及來自云端的反饋和歷史信息。

　　分散的實(shí)時(shí)收集流程將被路由到云端，大數(shù)據(jù)工具，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和AI將合作分析數(shù)據(jù)并向車間提供反饋。而云中的反饋可能是實(shí)時(shí)到達(dá)機(jī)器和操作員的預(yù)測信息。

　　患者可以提供更多有關(guān)人為因素的反饋，而連接的衛(wèi)生系統(tǒng)則提供健康結(jié)果和藥物警戒數(shù)據(jù)。

　　我預(yù)計(jì)在利用Michael Korczynski在1994年設(shè)想的原始概念之前不需要再過30年。隨著PDA MSOP指導(dǎo)委員會(huì)和我們的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者的前瞻性思考 - 以及工業(yè)4.0，PAT，大數(shù)據(jù)的融合，增強(qiáng)了現(xiàn)實(shí)和人工智能 - 我們很快就能夠整合預(yù)測資源，使我們能夠通過無菌處理實(shí)現(xiàn)最高水平的無菌保證。