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一文读懂实验室信息学

作者:杭州拿铁信息技术有限公司 浏览: 发表时间:2024-01-10 16:42:23

  从完整的实验室信息学发展来看,有超过30年的历史,目前较为成熟和领先的系统主要在美国,相关品牌的介绍(ThermoFisher、LABWRE、STARLIMS、LATTEBlackKBox),csdn的大佬有相关文章做了很好的总结。

        本文将把目前国际上较完整的实验室信息学内容进行归纳,其中的“红色”文字是即将面世的实验室“元”系统——LATTEBlackKBox遥遥领先的创新点,当然这里只阐述结论,暂不做原理分析。

实验室信息学

一、定义

  • 实验室信息学是信息技术的专业应用,旨在优化实验室操作;
  • 它是实验室环境中使用的信息学工具的集合,用于收集、存储、处理、分析、报告和归档来自实验室及其支持过程的数据和信息;
  • 包括有效使用关键数据管理的系统,以电子方式向客户交付结果;
  • 以及使用和集成支持系统(例如培训和政策管理)。

二、要素

  • 用于帮助实验室人员更好地收集、处理、分析、报告、存储和共享来自实验室及其支持过程的数据和信息。这些过程通常是实验室工作流程的一个组成部分,包括样本或实验的记录、测试分配、结果输入、结果审查和批准以及报告等活动;
  • “元”系统将会根据实验室的预期用途和实际场地信息,自动且完整的输出实验室所需的所有内容,包括“人、机、料、法、环、测”的全部要求,按此方案建设好实验室,可自动生成完整的运行系统,包括所有检项的执行步骤、记录、判定和报告生成。
  • 实验室信息学的范围包括多种技术解决方案或系统;
  • 负责简化实验室流程;
  • “元”系统不是简化实验室流程,而是完全“消灭”了实验室流程,所有的管理流程完全由系统替代,最大程度的保证了数据的一致、稳定、可信、可追溯,将完全符合GMP、GXP、ISO7025、FDA21CFR-11等标准和法规等要求。
  • 不仅仅是管理实验室数据的软件,有多种元素,其中一些元素与业务管理和其他第三方工具集成或交叉。这些元素在功能和互操作性方面也变得越来越复杂;
  • 在标准实验室信息管理系统(LIMS)和实验室信息系统(LIS)之外,现场数据采集系统、高级分析工具和人工智能等要素继续塑造这实验室信息学领域;
  • 随着功能的不断增加,这些系统类别和其他系统类别之间的划分不断模糊;
  • LISM最初是为了满足实验室管理实验操作和数据的需求,为所有实验室样本和设备提供可追溯性,并确保遵守实验室程序;
  • 电子实验室笔记本(ELN)最初是为了满足科学家以电子格式记录实验室设计、执行和结论的需求而创建的;
  • 科学数据管理系统(SDMS)是为了提供所有科学数据文件和结果的存储库;
  • “元”系统与不同的是具有一个完整的科学数据研发和生产系统,而不仅仅是数据文件和结果的存储,理论上具备了为所有专业实验室提供服务的能力,也可以理解为是一种专业化的AI

三、主要的实验室信息学工具

  • 实验室信息管理系统LIMS

    通常用于处理和报告来自研究、质量控制和制造实验室的批次样品,所有这些实验室大多处理匿名、复杂的实验数据;

  • 实验室执行系统LES

    通常用于自动化和连续的制造环境,在这些环境中,质量控制、过程控制、测试步骤执行以及仪器接口和计算验证支持实验室测试

  • 实验室信息系统LIS

    通常用于标本和患者的临床环境

  • 电子实验室笔记本ELN

    很大程度上可以作为传统纸质实验室笔记本的电子替代品

  • 科学数据管理系统SDMS

    主要用于整合数据和管理基于知识的资产

  • 色谱数据系统CDS

    设计用于收集、处理和分析在管理色谱技术的仪器上运行的样品。

“元”系统不是一个实验室信息学的使用工具,而是实验室的“大脑”和“神经网络”。

四、选择和实施解决方案的注意事项

  1. 需要部署多个信息系统来实现流程和数据管理的自动化
  2. 需要对实验室的要求进行详细分析,不应该是简单的产品堆砌
  3. 需要有了解实验室需求的信息技术人员(IT)和行业专家(SME)参与
  4. 需要在设计过程中考虑实验室信息相关联的客户(内部和外部),以确保系统之间的完全电子化集成

“元”系统只需要了解实验室真实用途的管理者或者工程师进行适度的配合,就可以完成所有的规划和建设方案。

“元”系统的面世,将会是实验室信息学的一个重大变革,而其最重要的使命——是让那些有真实需要但却没有专业人员和能力完成实验室规划建设和运行的中小企业,都能拥有自己的检测实验室,从而让实现质量全面管理成为可能。


 

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