Tekoäly biosensorien valmistusprosessissa
Uskali, Venla (2025-05-28)
Tekoäly biosensorien valmistusprosessissa
(28.05.2025)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025060662083
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2025060662083
Tiivistelmä
Biosensorit ovat laitteita, joiden tehtävä on tunnistaa analyytti biologisen reaktion perusteella. Sensorissa olevalla muuntimella signaali muutetaan mitattavaan muotoon, joka pystytään käsittelemään signaalinkäsittelykomponentilla tulkittavaan muotoon.
Biosensorikomponenttien valmistuksessa keskipiste on oikeanlaisten komponenttien suunnittelemisessa ja löytämisessä. Biologisessa tunnistimessa olevan bioreseptorin tulee olla spesifinen ja tarpeeksi herkkä analyyttiä kohtaan, jotta mittaus voidaan suorittaa onnistuneesti. Rakenne koostuu useista elektroniikkakomponenteista, joiden valmistamiseen voidaan käyttää esimerkiksi litografiaa sekä bio- ja 3D-tulostamista.
Tekoälyä voidaan hyödyntää valmistusprosessien tehostamiseen. Esimerkiksi konenäköä on mahdollista hyödyntää prosessien valvontaan valmistuksen aikana sekä koneoppivia järjestelmiä biotulostuksen suorituskyvyn parantamiseen. Tekoälyavusteisella mallintamisella puolestaan on käyttökohteita biospesifisten reseptori-analyyttiparien suunnittelussa, sillä tällaisten järjestelmien avulla on mahdollista suunnitella kokonaan uusia tunnistuspareja biologiseen tunnistimeen, ennustaa ja mallintaa esimerkiksi proteiinien rakennetta ja laskostumista sekä paremmin ymmärtää biomolekyylien vuorovaikutussuhteita ympäristöönsä sekä muihin biomolekyyleihin.
Lisäarvoa tekoäly tuo valmistamiseen erityisesti kustannustehokkuuden ja paremman laadunvalvonnan näkökulmasta. On otettava myös huomioon itse tekoälyjärjestelmien koulutuksen ja integroinnin kustannukset valmistukseen, vaikka alkuinvestointien jälkeen tekoälyn integroinnilla voidaan vähentää esimerkiksi hukkaan menevän materiaalin määrää sekä parantaa tuotantoprosessien tarkkuutta ja nopeutta.
Biosensorikomponenttien valmistuksessa keskipiste on oikeanlaisten komponenttien suunnittelemisessa ja löytämisessä. Biologisessa tunnistimessa olevan bioreseptorin tulee olla spesifinen ja tarpeeksi herkkä analyyttiä kohtaan, jotta mittaus voidaan suorittaa onnistuneesti. Rakenne koostuu useista elektroniikkakomponenteista, joiden valmistamiseen voidaan käyttää esimerkiksi litografiaa sekä bio- ja 3D-tulostamista.
Tekoälyä voidaan hyödyntää valmistusprosessien tehostamiseen. Esimerkiksi konenäköä on mahdollista hyödyntää prosessien valvontaan valmistuksen aikana sekä koneoppivia järjestelmiä biotulostuksen suorituskyvyn parantamiseen. Tekoälyavusteisella mallintamisella puolestaan on käyttökohteita biospesifisten reseptori-analyyttiparien suunnittelussa, sillä tällaisten järjestelmien avulla on mahdollista suunnitella kokonaan uusia tunnistuspareja biologiseen tunnistimeen, ennustaa ja mallintaa esimerkiksi proteiinien rakennetta ja laskostumista sekä paremmin ymmärtää biomolekyylien vuorovaikutussuhteita ympäristöönsä sekä muihin biomolekyyleihin.
Lisäarvoa tekoäly tuo valmistamiseen erityisesti kustannustehokkuuden ja paremman laadunvalvonnan näkökulmasta. On otettava myös huomioon itse tekoälyjärjestelmien koulutuksen ja integroinnin kustannukset valmistukseen, vaikka alkuinvestointien jälkeen tekoälyn integroinnilla voidaan vähentää esimerkiksi hukkaan menevän materiaalin määrää sekä parantaa tuotantoprosessien tarkkuutta ja nopeutta.