La industria farmacéutica ha luchado durante mucho tiempo con la cuestión del seguimiento de las características de una mezcla de secado, un paso crítico en la producción de medicamentos y compuestos químicos. En la ahora, existen dos enfoques de caracterización no invasivos que se utilizan normalmente: se toman imágenes de una muestra y se cuentan las partículas individuales, o los investigadores utilizan una luz dispersa para estimar la distribución del tamaño de las partículas (PSD). Lo primero requiere mucho tiempo y genera un anciano desperdicio, lo que hace que lo segundo sea una opción más atractiva.
En los últimos abriles, los ingenieros e investigadores del MIT desarrollaron un Enfoque de luz dispersa basado en física y estudios mecánico. Se ha demostrado que esto mejoría los procesos de fabricación de píldoras y polvos farmacéuticos, aumentando la eficiencia y la precisión y dando como resultado menos lotes fallidos de productos. Un nuevo documento de acercamiento campechano, “Estimación no invasiva de la distribución del tamaño del polvo a partir de una única imagen moteada”, adecuado en la revista Luz: ciencia y aplicaciónamplía este trabajo, introduciendo un enfoque aún más rápido.
«Comprender el comportamiento de la luz dispersa es uno de los temas más importantes en óptica», dice Qihang Zhang PhD ’23, investigador asociado de la Universidad de Tsinghua. “Al avanzar en el descomposición de la luz dispersa, además inventamos una útil útil para la industria farmacéutica. Delimitar el punto débil y resolverlo investigando la regla fundamental es lo más emocionante para el equipo de investigación”.
El artículo propone un nuevo método de estimación de PSD, basado en ingeniería de pupilas, que reduce la cantidad de fotogramas necesarios para el descomposición. «Nuestro maniquí basado en el estudios puede estimar la distribución del tamaño del polvo a partir de una única imagen moteada, reduciendo en consecuencia el tiempo de reconstrucción de 15 segundos a tan solo 0,25 segundos», explican los investigadores.
«Nuestra principal contribución en este trabajo es acelerar 60 veces un método de detección del tamaño de partículas, con una optimización colectiva tanto del cálculo como del hardware», dice Zhang. «Esta sonda de suscripción velocidad es capaz de detectar la desarrollo del tamaño en sistemas dinámicos rápidos, proporcionando una plataforma para estudiar modelos de procesos en la industria farmacéutica, incluidos el secado, la mezcla y la combinación».
La técnica ofrece una sonda de tamaño de partículas no invasiva y de bajo costo que recoge la luz retrodispersada de las superficies del polvo. El prototipo compacto y portátil es compatible con la mayoría de sistemas de secado del mercado, siempre que cuente con una ventana de observación. Este enfoque de medición en radio puede ayudar a controlar los procesos de fabricación, mejorando la eficiencia y la calidad del producto. Por otra parte, la antedicho desidia de seguimiento en radio impidió el estudio sistemático de modelos dinámicos en los procesos de fabricación. Esta sonda podría aportar una nueva plataforma para arrostrar a sitio investigaciones en serie y modelización de la desarrollo del tamaño de las partículas.
Este trabajo, una exitosa colaboración entre físicos e ingenieros, se genera a partir del software MIT-Takeda. Los colaboradores están afiliados a tres departamentos del MIT: Ingeniería Mecánica, Ingeniería Química e Ingeniería Eléctrica e Informática. George Barbastathis, profesor de ingeniería mecánica en el MIT, es el autor principal del artículo.