CDS - Hệ thống dữ liệu sắc ký

Hệ thống dữ liệu sắc ký (Chromatography Data System, CDS) quản lý thiết bị, thử nghiệm tính phù hợp của hệ thống (system suitability), thu thập và xử lý sắc ký đồ từ các thiết bị GC hay LC.

CDS thường được tích hợp với các hệ thống tin học Phòng thí nghiệm khác như LIMS, LES hoặc ELN. Khi được tích hợp vào LIMS, các sequence chứa thông tin mẫu cần phân tích, phương pháp và tiêu chuẩn được tạo trong LIMS và gửi tới CDS để xử lý. Sau đó, dữ liệu kết quả phù hợp từ CDS sẽ được LIMS truy xuất, thực hiện tính toán bổ sung và đánh giá kết quả trước khi lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của LIMS.

CDS ngày càng được phát triển hoàn thiện trong khoảng 30 năm qua và thực hiện xuất sắc mục đích xác định ban đầu. Các nhà cung cấp LIMS nói riêng đã phát triển các giao diện mạnh mẽ cho các sản phẩm CDS, cho phép truyền thông tin liền mạch giữa hai hệ thống.

ELN - Sổ tay điện tử phòng thí nghiệm

Sổ tay điện tử phòng thí nghiệm (Electronic Laboratory Notebook, ELN) là một giải pháp thay thế kỹ thuật số hoàn hảo cho sổ tay giấy truyền thống, nơi nhà khoa học có thể ghi chép các chi tiết liên quan đến thí nghiệm của mình.

Không chỉ có vai trò như giải pháp thay thế sổ tay giấy, ELN còn cung cấp khả năng chuẩn hóa một phần quy trình làm việc, bao gồm khả năng khởi tạo các dạng bảng biểu mẫu (template) phù hợp theo từng phương pháp. Điều này giúp dễ dàng tìm kiếm và duy trì tương quan dữ liệu thử nghiệm trong ELN.

Bên cạnh đó, ELN là bước đệm hoàn chỉnh trong mục tiêu chuyển đổi số, nói cách khác ELN đóng vai trò thúc đẩy tiến trình tự động hóa phòng thí nghiệm. Trong lĩnh vực hóa học, việc thiết kế các phản ứng thử nghiệm sử dụng công cụ đồ họa cấu trúc ChemDraw, tra cứu hóa chất - thuốc thử từ các tài nguyên bên ngoài và nội bộ công ty, tự động hóa các quy trình in-house, thu thập kết quả và metadata cũng như ghi nhận các quan sát khác của kỹ thuật viên. Trong lĩnh vực sinh học, ELN hỗ trợ các thí nghiệm trên các phân tử lớn phức tạp, như dòng tế bào, kháng thể và protein. Trong cả hai trường hợp, vai trò chính của hệ thống ELN là cần đảm bảo về giao diện thiết bị, quản lý mẫu và quản lý hàng tồn kho..

Lợi ích quan trọng nhất của việc sử dụng ELN là tăng hiệu quả, khả năng thực hiện phân tích và trực quan hóa dữ liệu trên số lượng lớn dữ liệu được thu thập và khả năng cộng tác giữa các nhà nghiên cứu. Sự hợp tác ngày càng trở nên quan trọng khi nhiều tổ chức có xu hướng chuyển sang nền tảng nghiên cứu ảo, nơi giao thoa các hướng nghiên cứu giữa các đối tác bên ngoài như CRO và học viện, thay vì chỉ một nghiên cứu cụ thể được thực hiện bởi một nhóm các nhà nghiên cứu trong tổ chức.

LES - Hệ thống thực thi phòng thí nghiệm

Hệ thống thực thi phòng thí nghiệm (Laboratory Execution System, LES) là một biến thể chuyên sâu hơn của hệ thống ELN dành cho môi trường Sản xuất/QC. Trong môi trường này, các kỹ thuật viên thường lặp đi lặp lại các thực nghiệm giống nhau theo quy trình vận hành tiêu chuẩn dựa trên SOP hoặc Hướng dẫn công việc. Trong môi trường QC, yêu cầu về đảm bảo tính nhất quán trong cách thực hiện các thử nghiệm là một tuân thủ bắt buộc, vì vậy việc áp dụng LES giúp thực thi tuân thủ chính xác và hiệu quả hơn. 

Các SOP hoặc Hướng dẫn công việc được gói gọn trong phần mềm sao cho mỗi bước của quy trình kiểm tra được ghi lại và quan trọng nhất là ngăn nhà phân tích chuyển sang bước tiếp theo cho đến khi bước hiện tại được hoàn thành. Việc kiểm tra các chất chuẩn, thuốc thử hoặc dung dịch được thực hiện đồng thời khi mẫu đang được chuẩn bị và thử nghiệm. Những phát hiện về khả năng sử dụng thuốc thử hết hạn đều được xác định tại thời điểm sử dụng và do đó có thể ngăn ngừa sự sai lệch cho kết quả cuối cùng.

Điểm khác nhau giữa LES khác với LIMS ở chỗ LIMS khó xây dựng các tính năng thực hiện tuần tự các nhiệm vụ và gặp khó khăn trong việc ghi lại các bước không liên quan bên ngoài bước đang được hoàn thành.

LIMS - Hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm

LIMS là một hệ thống quản lý thông tin phòng thí nghiệm. Theo truyền thống, LIMS lấy mẫu làm trung tâm, nghĩa là trọng tâm của thông tin được thu thập và thông tin được quản lý là về mẫu. Vì vậy, vai trò chính của hệ thống LIMS là việc theo dõi Metadata -- được thu thập trong LIMS khi mẫu bắt đầu được triển khai phân tích trong suốt vòng đời của mẫu, trong đó các thành phần của vòng đời mẫu bao gồm đăng ký, chỉ định thử nghiệm, nhập liệu và tính toán kết quả. Ngoài ra, LIMS còn quản lý các thông tin khác như vị trí mẫu, thiết bị phân tích và tình trạng hiệu chuẩn; tay nghề kỹ thuật viên; thông tin tiêu chuẩn, hóa chất & thuốc thử.

LIMS hỗ trợ quản lý lịch trình xét nghiệm, giám sát hiệu chuẩn thiết bị và bảo trì phòng ngừa, quản lý hàng tồn kho, bao gồm chất chuẩn và thuốc thử, tự động đối chứng và kiểm tra kết quả so với thông số kỹ thuật được lưu trữ. LIMS có thể xử lý việc xem xét, phê duyệt, báo cáo và phân phối kết quả thử nghiệm được thực hiện đối với mẫu.

Hơn nữa, LIMS có thể được giao tiếp khá dễ dàng với hầu hết các thiết bị phòng thí nghiệm tiêu chuẩn và được tích hợp với các hệ thống khác như ERP. Khả năng giao diện và tích hợp loại bỏ thao tác sao chép thông tin theo cách thủ công, vì vậy giảm thiểu khả năng xảy ra lỗi của con người.

Lợi ích chính của LIMS là tăng năng suất và hiệu quả, cải thiện tính tuân thủ và tính toàn vẹn của dữ liệu và lưu trữ tập trung thông tin mẫu. Trong môi trường sản xuất, kết quả chất lượng được lưu trữ trong LIMS có thể được sử dụng để truy ngược lại chính quy trình sản xuất.

Vấn đề quản trị dữ liệu và hệ thống tổng thể

Các nhà cung cấp LIMS, ELN và LES luôn nỗ lực không ngừng để tạo ra một nền tảng hợp nhất duy nhất bao gồm tất cả các hoạt động của Phòng thí nghiệm từ nghiên cứu đến sản xuất. Các nhà phát triển phần mềm LIMS hoàn thiện chức năng ELN-lite và LES, trong khi đó, nhà cung cấp ELN tích hợp LIMS như chức năng như quản lý hàng tồn kho, quản lý mẫu. Cũng giống như quá trình phát triển sản phẩm mới luôn tồn tại những trở ngại và thách thức, việc hợp nhất trở thành một nền tảng duy nhất sẽ trở nên khó khăn hơn khi thiết bị và hệ thống khác không có khả năng tương thích với nền tảng mới, chẳng hạn các nhà cung cấp (NCC) thiết bị có các định dạng độc quyền để lưu trữ dữ liệu, báo cáo kết quả hay chuyển đổi từ NCC này sang NCC khác yêu cầu sửa đổi giao diện phần mềm điều khiển thiết bị.

Giải pháp được cho là có thể giải quyết thách thức trên thông qua việc tạo ra một khuôn khổ cho dữ liệu phân tích, nếu được các NCC thiết bị chấp nhận, sẽ cung cấp một định dạng dữ liệu tiêu chuẩn bao gồm các thư viện giao diện và metadata có cấu trúc tiêu chuẩn, cải thiện khả năng giao tiếp giữa các hệ thống và phần mềm quản lý thông tin phòng thí nghiệm. Mục tiêu cuối cùng là mọi dữ liệu, phương pháp và phần cứng có thể được chia sẻ giữa các nền tảng khác nhau.

Công nghệ đang thay đổi với tốc độ ngày càng cao. Hệ thống mà doanh nghiệp lựa chọn chọn hôm nay có thể không phải là hệ thống tốt nhất cho mục đích của doanh nghiệp đó trong một vài năm tới, vì luôn tồn tại nhiều rủi ro của việc hợp nhất một nền tảng tổng thể và mặt khác, người dùng vẫn luôn gặp phải rất nhiều vấn đề liên quan đến khả năng tích hợp. Các doanh nghiệp đều sẽ cần cân nhắc lợi ích kinh doanh của giải pháp tốt nhất và những thách thức công nghệ của việc tích hợp hệ thống.

Reference:

Mackenzie, R. J. (2019, 01 11). ELN, LIMS, CDS, LES: What’s the Difference? Retrieved from Technology Networks: https://www.technologynetworks.com/informatics/articles/eln-lims-cds-les-whats-the-difference-313834

 Hotline: 028 3866 2068

 Để xem thông tin website: https://onqsoft.com.au//