Daten sind das schlagende Herz eines jeden Laborbetriebs, unabhängig davon, ob Sie nur einen Standort oder mehrere Labore auf der ganzen Welt haben. Ein Schlüsselelement für Ihren Erfolg ist jedoch, wie Sie diese Daten speichern und verwalten. Wie Sie all diese Informationen zusammenführen, kann den Unterschied zwischen einem Labor, das wie ein Uhrwerk läuft, oder einem organisatorischen Albtraum ausmachen.
Um dies zu veranschaulichen, werfen wir einen Blick auf ein typisches Datenspeicher-Setup und die häufigsten Probleme, die es verursacht.
Drei Arten von Instrumenten
Unabhängig davon, ob Sie viele Labore oder nur eines haben, gibt es wahrscheinlich mehrere Räume, in denen Analysen durchgeführt werden. Jeder Prozess umfasst ein oder mehrere Instrumente, die grob in drei Typen eingeteilt werden können:
1. "Dumme" Instrumente
Für diese Geräte gibt es keine Softwarelösung oder einen speziellen PC. Sie werden in der Regel direkt mit einem LIMS verbunden, entweder über eine serielle RS-232-Verbindung oder eine netzwerkbasierte Schnittstelle. In einigen Fällen ist eine Konverterbox erforderlich, um eine Netzwerkbettschnittstelle zu vervollständigen. Waagen oder pH-Messgeräte sind gängige Beispiele für diesen Typ.
2. Dateibasierte Instrumente
Eine Stufe höher auf der technologischen Leiter können dateibasierte Instrumente an einen PC angeschlossen werden, der die von ihnen erzeugten Daten sammelt. Der PC kann diese Daten auch mit einer vom Hersteller bereitgestellten Software zusätzlich manipulieren. Die Daten können dann zur weiteren Verwendung auf ein lokales oder Netzwerklaufwerk exportiert werden.
Die von dateibasierten Instrumenten generierten Daten liegen in zwei Formaten vor:
- Lesbar - Daten, für deren Interpretation kein Forscher eine spezielle Software benötigt. Es kann mit gängigen Anwendungen angezeigt werden, die auf den meisten PCs zu finden sind, z. B. Windows Notepad.
- Nicht für Menschen lesbar - Dieses Format erfordert, dass die proprietäre Software des Anbieters die Daten anzeigt und/oder manipuliert.
3. "Intelligente" Instrumente
Diese modernen Geräte können Daten über mehrere Technologien austauschen, darunter Streaming, verschiedene dateibasierte Formate, Webdienste oder die proprietäre Integrationslösung eines Anbieters. Größere Unternehmenslösungen, bei denen eine Softwarelösung mehrere Geräte gleichzeitig handhaben kann, fallen ebenfalls in diese Kategorie.
Beispiele für diese Gerätetypen sind Chromatographie-Datensysteme (CDS) wie Empower oder Chromeleon.
Mehrere Instrumente und Herausforderungen bei der Rohdatenspeicherung
In einem gewöhnlichen Labor werden "dumme" Instrumente direkt mit dem LIMS verbunden. Die Ergebnisse dieser Instrumente können direkt gegen die richtigen Ergebnisse gespeichert werden, aber ihre Rohdaten werden nicht im Scientific Data Lake gespeichert.
Die anderen beiden Kategorien können ihre Ergebnisse als Dateien speichern. Dazu könnten gehören:
- Ein lokales Dateiverzeichnis
- Ein freigegebener Netzwerkordner
- Eine Cloud-basierte Lösung wie AWS oder Azure Cloud Storage.
Das Problem bei der Verwaltung mehrerer Instrumente auf diese Weise besteht darin, dass Rohdaten an vielen verschiedenen Orten gespeichert werden. Dies kann einige Herausforderungen mit sich bringen:
- Mehrere Standorte verwalten: Die IT muss die Standorte separat verwalten, mit unterschiedlichen Lösungen für die Sicherung und Wiederherstellung von Daten.
- Dauer der Lagerung: Viele Labore müssen ihre Daten 30 Jahre oder länger aufbewahren.
- Datenverlust: Instrumente werden im Laufe der Zeit ausgetauscht, was zu Datenverlust führen kann. Oder lokale PCs mit Rohdaten können ausfallen - eine weitere häufige Quelle für Datenverlust.
- Zugänglichkeit: Andere Speicherorte, die bestimmte Rohdaten benötigen, können möglicherweise nicht darauf zugreifen.
Der Scientific Data Lake
Ein zentraler Speicherort, wie z. B. ein Scientific Data Lake, schafft einen einzigen Speicherort für alle Rohdaten, wodurch lokal gespeicherte Dateien, die an die Geräte selbst gebunden sind, obsolet werden. Es wird zu einem primären Ort, an dem Daten von jedem Ort innerhalb des Labors - oder Unternehmens - abgerufen werden können.
Der Scientific Data Lake kann den lokalen Speicherordner jedes Instruments überwachen und die dort gespeicherten Daten erfassen. Während der Erfassung können Schlüsselinformationen aus den Rohdaten extrahiert und separat in einer Datenbank gespeichert werden, wodurch Schlüssel-Wert-Paare entstehen, die für die Suche nach Daten im Scientific Data Lake verwendet werden können.
Zu den Vorteilen eines Scientific Data Lake gehören:
- Einfache Wartung: Die IT muss nur einen Standort unterhalten, wenn es um die Sicherung und Wiederherstellung von Daten geht.
- Zugänglichkeit: Alle Rohdaten können von verschiedenen Laboren überall im Unternehmen abgerufen werden.
- Minimierung von Datenverlusten: Der Scientific Data Lake wird zum Hauptspeicherort für alle Daten, was zu weniger Datenverlusten führt.
- Vermeidung doppelter Tests: Wenn Sie die Daten allen Mitarbeitern Ihres Unternehmens zur Verfügung stellen, wird die Duplizierung von Analysen eingeschränkt.
Mehr als nur Speicher
Ein Scientific Data Lake kann enorme Vorteile bieten, indem er einfach die Datenspeicherung rationalisiert. Ein zusätzlicher Schritt kann ihn jedoch noch effizienter machen. Warum nicht Rohdaten innerhalb des LIMS-Systems direkt mit den erstellten Proben verbinden?
Und so funktioniert das Ganze:
- Rohdaten, die während der Analysen generiert werden, enthalten Proben-IDs, Geräte-IDs und andere eindeutige Identifikatoren von Objekten, die sich derzeit im LIMS befinden.
- Wann immer Daten generiert und im Scientific Data Lake gespeichert werden, können die Schlüssel-Wert-Paare verwendet werden, um sicherzustellen, dass Rohdaten direkt mit den Datensätzen im LIMS-System verbunden sind. Wenn also eine Probe in LIMS angezeigt wird, kann von diesem Datensatz aus auf die entsprechenden Rohdaten (die über den Data Lake verfügbar sind) zugegriffen werden.
- Alle im Labor generierten Rohdaten werden nicht mehr in einer großen Datenbank (dem Scientific Data Lake) gespeichert. Stattdessen erstellt LIMS eine Hierarchie, die alle Daten mit den richtigen Datensätzen verknüpft. Beispiele hierfür könnten die folgenden sein:
- Alle Rohdaten anzeigen, die einer bestimmten Probe zugeordnet sind
- Alle Rohdaten anzeigen, die von einem bestimmten Gerät erfasst wurden
- Eine vollständige Stabilitätsstudie kann zusammengefasst werden, indem alle Rohdaten in einer Ausgabe des LIMS angezeigt werden
- Und viele andere Möglichkeiten...
Der LabVantage LIMS-Vorteil
LabVantage LIMS bietet ein vollständig integriertes wissenschaftliches Datenmanagementsystem (SDMS), das einen bequemen zentralen Speicherort schafft. Das SDMS überwacht die Orte, an die die Instrumente ihre Daten senden, und interpretiert und speichert die von ihnen bereitgestellten Daten.
Folgende Speichermöglichkeiten stehen zur Verfügung:
- Speicherort der Netzwerkdatei
- Datenbankspeicher
- Cloud-Speicher wie AWS und Azure
Alle diese Standorte sind nur über das LIMS zugänglich, um sicherzustellen, dass die Verbindung zwischen den Daten und den Erfassungen im LIMS nicht unterbrochen wird. Wenn zusätzliche Analysen erforderlich sind, können die Daten erneut aus dem LIMS heruntergeladen werden.
Da das LIMS ein zentraler Ort für die Daten ist, macht es das SDMS automatisch zum zentralen Ort für Rohdaten.
Für weitere Details zu diesem Prozess und wie ein SDMS Ihren Laborbetrieb verändern kann, kontaktieren Sie uns noch heute.
