COMPUTER-IMPLEMENTED METHOD, COMPUTER PROGRAM PRODUCT AND HYBRID SYSTEM FOR CELL METABOLISM STATE OBSERVER

Techniques for predicting an amount of at least one biomaterial produced or consumed by a biological system in a bioreactor are provided. Process conditions and metabolite concentrations are measured for the biological system as a function of time. Metabolic rates for the biological system, including specific consumption rates of metabolites and specific production rates of metabolites are determined. The process conditions and the metabolic rates are provided to a hybrid system model configured to predict production of the biomaterial. The hybrid system model includes a kinetic growth model configured to estimate cell growth as a function of time and a metabolic condition model based on metabolite specific consumption or secretion rates and select process conditions, wherein the metabolic condition model is configured to classify the biological system into a metabolic state. An amount of the biomaterial based on the hybrid system model is predicted. L'invention concerne des techniques de prédiction d'une quantité d'au moins un biomatériau produit ou consommé par un système biologique dans un bioréacteur. Les conditions de traitement et les concentrations de métabolites sont mesurées pour le système biologique en fonction du temps. Des taux métaboliques pour le système biologique, comprenant des taux de consommation spécifiques de métabolites et des taux de production spécifiques de métabolites, sont déterminés. Les conditions de traitement et les vitesses métaboliques sont fournies à un modèle de système hybride configuré pour prédire la production du biomatériau. Le modèle de système hybride comprend un modèle de croissance cinétique configuré pour estimer la croissance cellulaire en fonction du temps et d'un modèle de condition métabolique sur la base de taux de consommation ou de sécrétion spécifiques de métabolite et de conditions de traitement sélectionnées, le modèle de condition métabolique étant configuré pour classer le système biologique dans un état métabolique. Une quantité du biomatériau basé sur le modèle de système hybride est prédite.