博客文章:

如何解决实验室数据挑战

无论您只有一家研究中心还是遍布全球的多个实验室,数据是任何实验室操作的跳动心脏。但是,成功的一个关键因素是如何存储和管理这些数据。如何将所有这些信息整合在一起,可能意味着实验室是像发条一样运转,或者这是组织的噩梦。

键盘上显示“原始数据”的按键

 

为了说明这一点,让我们一窥典型数据存储设置,以及其产生的常见问题。

三种风格的仪器

无论您有多间实验室还是只有一间实验室,都可能存在多个空间进行分析。每个过程将涉及一种或多种仪器,这些仪器大致可分为三种类型:

1.“无声”仪器

这些设备没有软件解决方案或专用电脑。它们通常通过 RS-232 串行连接或基于网络的接口直接连接到 LIMS。在某些情况下,需要一个转换器盒来完成网床接口。天平或 pH 计是此类的常见示例。

2. 基于文件的仪器

在技术阶梯的更高一级,基于文件的仪器可以连接到个人电脑上,收集它们创建的数据。PC 还可以使用供应商提供的软件对该数据进行其他操作。然后,可以将数据导出到本地或网络驱动器以供进一步使用。

基于文件的仪器生成的数据有两种格式:

  • 可读 -不需要任何特殊软件即供研究人员解释的数据,可以使用大多数 PC 上的常见应用程序(如 Windows 记事本)进行查看。
  • 不可读 -这种格式需要供应商的专有软件来查看和/或操作数据。

3. “智能”仪器

这些现代仪器可以通过多种技术共享数据,包括流、各种基于文件的格式、Web 服务或供应商自身专有集成解决方案。大型企业解决方案,即一个软件解决方案可以同时处理多台仪器,也属于这一类。

这些仪器类型的示例包括色谱数据系统 (CDS),如 Empower 或 Chromeleon。

多种仪器和原始数据存储挑战

在常见的实验室设置中,“无声”仪器将直接连接至 LIMS。这些仪器的结果可以直接存储在正确的结果中,但它们的原始数据不会存储在科学数据湖中。

其他两个类别可以将其结果存储为文件,可能包括:

  • 本地文件目录
  • 共享网络文件夹
  • 基于云的解决方案,例如 AWS 或 Azure 云存储。

以这种方式管理多台仪器的麻烦之处在于,原始数据最终会存储在许多不同的位置,这可能导致面临很多挑战:

  • 维护多个位置:IT 需要单独维护这些位置,并使用不同的解决方案来备份和恢复数据。
  • 储存时间:许多实验室需要将其数据保留 30 年或更长时间。
  • 数据丢失:仪器将随着时间的推移而更换,这可能会导致数据丢失;或者包含原始数据的本地 PC 可能会发生故障 - 这是数据丢失的另一个常见来源。
  • 访问性:其他需要某些原始数据的位置可能无法访问它。

科学数据湖

科学数据湖中央存储位置(如科学数据湖)为所有原始数据创建一个单一的位置,使与仪器本身绑定的本地存储文件过时。它成为可以从实验室或公司的任何位置检索数据的主要位置。

科学数据湖可以监控每台仪器的本地存储文件夹,并获取存储在其中的数据。在采集过程中,可以从原始数据中提取关键信息并单独存储在数据库中,从而创建可用于在科学数据湖中搜索数据的键值对。

 

科学数据湖的优势包括:

  • 维护简单:在备份和恢复数据时,IT 部门只需要维护一个位置。
  • 访问性:所有原始数据都可以由公司任何地方的不同实验室访问。
  • 最大限度减少数据丢失:科学数据湖成为所有数据的主要位置,从而减少数据丢失。
  • 避免测试重复:使数据可供操作中的每个人使用,从而限制了分析的重复。

不仅仅是存储

科学数据湖只需简化数据存储即可带来巨大优势。但是,额外的步骤可以使其更加高效。为什么不将 LIMS 系统中的原始数据直接连接到创建的样本呢?

其工作原理如下:

  • 分析期间生成的原始数据将包含样本ID、仪器 ID 和当前 LIMS 中对象的其他唯一标识符。
  • 每当数据生成并存储在科学数据湖中时,键值对都可用于确保原始数据直接连接至 LIMS 系统中的记录。因此,每当在 LIMS 中查看样本时,都可以从该记录访问相应的原始数据(可从数据湖获得)。
  • 实验室内生成的所有原始数据不再存储在一个大型数据库(即科学数据湖)中。相反,LIMS 会创建一个层次结构,将所有数据链接至正确的记录。相关示例可能包括:
    • 显示与特定样本关联的所有原始数据
    • 显示特定仪器采集的所有原始数据
    • 可以总结一个完整的稳定性研究,在 LIMS 的输出结果中显示其所有原始数据
    • 还有许多其他可能性......

LabVantage LIMS 的优势

LabVantage LIMS 可以提供开箱即用的完全集成的科学数据管理系统 (SDMS),创建一个方便的中央存储位置。SDMS 将监控仪器发送数据的位置,解释和存储它们提供的数据。

提供以下存储选项:

  • 网络文件位置
  • 数据库存储
  • 云存储,如 AWS 和 Azure

所有这些位置只能通过 LIMS 访问,从而确保数据与 LIMS 中捕获之间的链接不会中断。如果需要额外分析,可以再次从LIMS下载数据。

由于 LIMS 是数据的中心位置,因此它会自动使 SDMS 成为原始数据的中心位置。

有关此过程的更多详细信息,以及了解 SDMS 如何改变您的实验室操作,请即刻联系我们