Machine Learning‐Enhanced Optimization for High‐Throughput Precision in Cellular Droplet Bioprinting
Notice bibliographique
Résumé
Organoids produce through traditional manual pipetting methods face challenges such as labor-intensive procedures and batch-to-batch variability in quality. To ensure consistent organoid production, 3D bioprinting platforms offer a more efficient alternative. However, optimizing multiple printing parameters to achieve the desired organoid size remains a time-consuming and costly endeavor. To address these obstacles, machine learning is employed to optimize five critical printing parameters (i.e., bioink viscosity, nozzle size, printing time, printing pressure, and cell concentration), and develop algorithms capable of immediate cellular droplet size prediction. In this study, a high-throughput cellular droplet bioprinter is designed, capable of printing over 50 cellular droplets simultaneously, producing the large dataset required for effective machine learning training. Among the five algorithms evaluated, the multilayer perceptron model demonstrates the highest prediction accuracy, while the decision tree model offers the fastest computation time. Finally, these top-performing machine learning models are integrated into a user-friendly interface to streamline usability. The bioprinting parameter optimization platform develops in this study is expected to create significant synergy when combined with various bioprinting technologies, advancing the scalable production of organoids for a range of applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».