Új real-time képalkotó eszköz fejlesztése gyógyszeripari kristályosítás szabályozására
A PAT (Process Analytical Technology, folyamatfelügyelő, és -analitikai technológia) elterjedésének következtében egyre nagyobb az igény valós idejű elemzésen alapuló eszközök fejlesztésére, a piacon kapható gyártók eszközeinél kedvezőbb áron, amely túlmutat a már meglévő rendszerek teljesítőképességén és korlátain.
Ezért munkám célja egy gyógyszeripari kristályosításban használható, képanalízisen alapuló eszköz fejlesztése, mely képes a gyógyszerhatóanyag morfológiájának (polimorfia, szemcseméret eloszlás, szemcsehabitus) szabályozására. A prototípushoz egy ipari kamerát alapul véve szoftveres fejlesztéseket valósítottam meg C# objektumorientált programozási nyelven az Aforge.NET keretrendszer felhasználásával. Ez a keretrendszer speciálisan fejlesztők és kutatók számára készült, számítógépes képalkotás és mesterséges intelligencia fejlesztésére. Az általam készített algoritmus alapján a létrehozott Windows platformon futó grafikus felületű program képes a kamera folyamat közben rögzített képén az individuális kristályok detektálására, a szemcseméret eloszlásának valós idejű meghatározására. A felhasználó számára a kapott eredmények szemléltetésére a megfelelő képszűrő-kombinációk alkalmazása után a szemcseméret eloszlás hisztogramon ábrázolható.
Kísérleti munkám során előre felépített kísérleti tervet követve, a kamerás képalkotó rendszert adott gyógyszerhatóanyag különböző szemcséinek kristályosító reaktorban való követésére optimáltam. Megállapítottam a képalkotást befolyásoló paraméterek (kristályméret, szuszpenzió sűrűség, keverési fordulatszám, kamera záridő, stb.) képminőségre gyakorolt hatását. A kristály tulajdonságok közül a méreteloszlás mellett vizsgáltam a kristályok habitusánák azonosítási lehetőségeit is, szférikus és tűs kristályok elkülönítése céljából. A kristályhabitus felismerését neurális hálók alkalmazásával végeztem. A képelemző szoftver hatékonyságát végül carvedilol gyógyszerhatóanyag hűtéses kristályosításában teszteltem.
