الطيفية الامتصاصية فوق البنفسجية مدعومة بتعلم الآلة لاكتشاف التلوث الجرثومي في منتجات العلاج بالخلايا

نثبت جدوى استخدام تقنيات التعلم الآلي لتحليل الطيف الماص للأشعة فوق البنفسجية في الكشف عن التلوث الدقيق خلال تصنيع منتجات العلاج الخلوي (CTP). تعتمد هذه الطريقة على آلة متجه داعمة من فئة واحدة لتحليل طيف الامتصاص للثقافات الخلوية والتوقع ما إذا كانت العينة معقمة أو ملوثة. توفر هذه التقنية التي لا تتطلب وضع علامات نتائج سريعة (أقل من 30 دقيقة) مع إعداد عينات بسيط وحجم عينة صغير (أقل من 1 مل). أظهرت تجارب إدخال 7 كائنات دقيقة إلى عينات السائل الزائد للخلايا الجذعية المسنشئة من 6 متبرعين تجاريين أنه يمكن اكتشاف أحداث التلوث عند تركيزات زراعة قليلة تبلغ 10 وحدة تكون المستعمرات (CFU)، بمعدلات حقيقية إيجابية وسلبية متوسطة بلغت 92.7٪ و77.7٪ على التوالي. تحسنت معدل الإيجابيات الحقيقية السلبية إلى 92٪ بعد استبعاد العينات من متبرع واحد كان لديه نسبة عالية غير طبيعية من حمض النيكوتينيك. في الخلايا التي تم إدخال 10 وحدة تكون المستعمرات (CFU) من البكتيريا coli فيها، تم اكتشاف التلوث في نقطة الزمن 21 ساعة، مما يدل على حساسية مماثلة لاختبار USP < 71 > (حوالي 24 ساعة). نفترض أن الاختلافات الطيفية بين حمض النيكوتينيك والنيكوتيناميد في المنطقة فوق البنفسجية هي الآلية الأساسية لكشف التلوث. يمكن تنفيذ هذا النهج كاختبار أولي خلال مختلف مراحل تصنيع CTP، لمراقبة الثقافات بشكل مستمر ومباشر، مما يمكّن من اكتشاف مبكر للتلوث الدقيق ويضمن سلامة المنتج الخلوي العلاجي (CTP).