Temat kommer att arbeta med frågor relaterade till dessa "fjärde generationens" biobaserade material för medicinska tillämpningar med hänsyn till relaterade sociala och filosofiska frågor.  I fokus är diskussionen om hur man kan integrera AI med biomaterialvetenskap (bortom gensekvensering och transkriptomik) för att designa och utveckla biomaterial. Samhällsbehov kommer att behandlas med särskilt fokus på biomedicin och hur man etablerar ett hållbart kretslopp från steg ett, valet av råvara, till slutprodukten.

När artificiell intelligens (AI) integreras med biomaterial bryts data för analys och forskningsändamål på sätt som tidigare var omöjliga. Användandet av AI för att designa, förstå, bearbeta och tillverka biomaterial minskar dramatiskt både tiden det tar och antalet laboratorieexperiment som behövs för att nya biomedicinska innovationer ska kunna omsättas till klinisk praktik. Att implementera nya AI-metoder inom behandlingar där biomaterial används, påskyndar utvecklingen av personligt anpassade och exakta biomaterial för medicinska tillämpningar. Tidskrävande experimentella och kliniska försöksperioder för olika ändamål (t.ex. diagnostiska anordningar, benregenerering, sårläkning och läkemedelstillförsel) förkortas avsevärt. Av dessa anledningar finns en hög efterfrågan på avancerad teknik inom området men trots det finns det fortfarande omfattande utmaningar vad gäller design, produktion, tillämpning och implementering.

Att skala upp och implementera de nya materialen inom biomedicin innebär betydande utmaningar, både vetenskapliga och sociala, och ligger till exempel i att förlita sig på modellering och mänskliga experiment, identifiera lämpliga AI-tekniker, samla in tillräckligt med experimentell data, skalbarhet och produktion, immateriella rättigheter, reglering, datatransparens och integritet.

Det gemensamma språket i biomaterialdatabaser är för närvarande begränsat. Hur tacklar man denna brist som i sin tur orsakar begränsningar i tillämpningen av AI-baserade textanalysmetoder för att upptäcka/förbättra bioinspirerade material? Vilka är de mest lovande AI-verktygen för att producera, karakterisera och benchmarka biomaterial?

Vidare kräver de tvärvetenskapliga färdigheter som krävs för att möta de inneboende utmaningarna kapabel ledning och ledarskap. Hur kan en hållbar utvecklingsprocess för biomaterial 4.0 organiseras, hanteras och ledas? Hur ska ”big data” behandlas i förhållande till datareglering och immaterialrättslagar? Och ur ett mer praktiskt perspektiv; vilka är de rättsliga ramarna för patienters rättigheter när det gäller transparens och förståelse?

Temat kommer att undersöka de utmaningar som ligger i övergången från traditionell designteknik till kraftfulla virtuella verktyg för utveckling av biomaterial samt arbeta mot potentiella lösningar i syfte att utveckla en färdplan för framtidens biomaterial 4.0.