Artificial Intelligence in the Pharmaceutical Industry: Manufacturing, Product Development, and Quality Control - A Systematic Review
| Title: | Artificial Intelligence in the Pharmaceutical Industry: Manufacturing, Product Development, and Quality Control - A Systematic Review |
| Author(s): | Lindevall, Mari |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Pharmacy |
| Degree program: | Master 's Programme in Pharmacy |
| Specialisation: | Industrial pharmacy |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2021 |
| Abstract: |
Tämän systemaattisen katsauksen tarkoitus on tutkia tekoälyn käyttöä lääketeollisuudessa lääketuotannon, tuotekehityksen sekä laadunvalvonnan osalta. Tänä päivänä uuden lääkkeen kehittäminen ja markkinoille saaminen on aikaa vievää, tehotonta sekä kallista. Tekoäly nähdään yhtenä mahdollisena ratkaisuna lääketeollisuuden ongelmiin.
Systemaattisen kirjallisuuskatsauksen avulla 734 artikkelin joukosta valikoituneet 77 akateemista tutkimusartikkelia osoittivat keinotekoisten hermoverkkojen olevan eniten käytetty tekoälymetodi vuosien 1991–2021 välillä. Haku suoritettiin kolmesta tietokannasta ja mukaan valittiin englanninkieliset, länsimaisen farmasian akateemiset alkuperäistutkimusartikkelit, joissa tekoälyä käytettiin joko lääketuotannossa, tuotekehityksessä tai laadunvalvonnassa. Suoritetulla systemaattisella kirjallisuuskatsauksella on kolme päärajoitetta: mahdollisuus tärkeän hakusanan puuttumiseen hakualgoritmista, artikkelien valikoituminen yhden henkilön arvion perusteella sekä mahdollinen suppea kuva käytetyistä tekoälyn menetelmistä lääketeollisuudessa, sillä myös lääkeyritykset tekevät aiheesta tutkimusta.
Tämän systemaattisen kirjallisuuskatsauksen mukaan tekoälyn käyttöä on tutkittu eniten tuotekehityksessä, kun taas sen käyttöä laadunvalvonnassa on tutkittu vähiten. Tabletit olivat tutkimuksissa suosittu lääkemuoto, kun taas biologisten lääkkeiden osuus oli aliedustettu. Kaikkiaan tutkimusten julkaisumäärä nousi kolmen vuosikymmenen aikana. Artikkeleista suurin osa julkaistiin kuitenkin vuonna 2020. Lähes puolella artikkeleista mainittiin olevan jokin yhteys lääkeyritykseen, mikä kertoo myös lääkeyritysten kiinnostuksesta käyttää tekoälyä lääketuotannossa, tuotekehityksessä sekä laadunvalvonnassa. Tulevaisuudessa tekoälyn vaikuttavuutta sekä sen menetelmien rajoitteita tulee tutkia, jotta voidaan tehdä johtopäätöksiä sen mahdollisuudesta toimia avaintekijänä lääketeollisuuden uudistamisessa. Systemaattisen kirjallisuuskatsauksen tulokset osoittavat tekoälyn aallon saapuneen lääketeollisuuteen, kuitenkin sen todellinen hyöty on nähtävissä vasta tulevaisuuden tutkimusten myötä.
The purpose of this systematic review is to investigate the usage of artificial intelligence in the pharmaceutical industry in the fields of pharmaceutical manufacturing, product development, and quality control. Today, developing and getting a new drug on the market is time-consuming, ineffective, and expensive. Artificial intelligence is seen as one possible solution to the problems of the pharmaceutical industry.
From 734 articles 77 academic study articles were included. Included articles showed artificial neural networks to be the most used artificial intelligence method between 1991 and 2021. The search was conducted from three databases with the following inclusion criteria: studies using AI in either pharmaceutical manufacturing, product development or quality control, English as the language, and Western medicine-based pharmacy as a branch of science. This systematic literature review has three main limitations: the possibility of an important search word missing from the search algorithm, the selection of articles according to one person's assessment, and the possible narrow picture of the used artificial intelligence methods in the pharmaceutical industry, as pharmaceutical companies also research the subject.
The use of artificial intelligence in product development has been studied the most, while its use in quality control has been studied the least. In the studies, tablets were a popular drug form, while biological drugs were underrepresented. In total, the number of studies published increased over three decades. However, most of the articles were published in 2020. Nearly half of the articles had some connection to a pharmaceutical company, indicating the interest of both the academy and pharmaceutical companies in the use of artificial intelligence in manufacturing, product development, and quality control. In the future, the efficacy of artificial intelligence, as well as its limitations as a method, should be investigated to conclude its potential to play a key role in reforming the pharmaceutical industry. The results of the study show that a wave of artificial intelligence has arrived in the pharmaceutical industry, however, its real benefits will only be seen with future research.
|
| Keyword(s): | artificial intelligence pharmaceutical industry manufacturing drug development quality control artificial neural network systematic literature review |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Lindevall_Mari_tutkielma_2021.pdf | 1.855Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Pharmacy [538]