為什么說(shuō)LIMS實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)是實(shí)驗(yàn)室管理利器
LIMS(實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng))作為一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室信息化管理手段,受到業(yè)界的廣泛關(guān)注與重視,并被視為是現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室不可或缺的管理工具。
本文將介紹LIMS的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)、發(fā)展歷程及趨勢(shì),并重點(diǎn)盤(pán)點(diǎn)國(guó)內(nèi)外LIMS軟件廠(chǎng)商。
眾所周知,實(shí)驗(yàn)室即進(jìn)行試驗(yàn)的場(chǎng)所,其主要工作是向科研、生產(chǎn)、生活等提供準(zhǔn)確可靠的檢測(cè)數(shù)據(jù)和檢測(cè)結(jié)果,對(duì)科學(xué)技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研發(fā)服務(wù)起著重要作用。
近年來(lái),隨著現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室的快速發(fā)展,實(shí)驗(yàn)室分析測(cè)試儀器及檢測(cè)樣品數(shù)目不斷增加,疊加實(shí)驗(yàn)室自身認(rèn)證認(rèn)可的需要,實(shí)驗(yàn)室管理工作的復(fù)雜性和艱巨性與日俱增。傳統(tǒng)以人工和紙質(zhì)為主的實(shí)驗(yàn)室管理模式已不再適應(yīng),暴露出諸多問(wèn)題:
龐大的檢測(cè)數(shù)據(jù)依賴(lài)人工填寫(xiě)、統(tǒng)計(jì)、計(jì)算和報(bào)表編制,成本高、效率低且易出錯(cuò);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分散在不同的文件/系統(tǒng)中,易丟失、難積累、難復(fù)用,且人工傳遞無(wú)法保證數(shù)據(jù)的真實(shí)性、時(shí)效性;難以對(duì)樣品的整個(gè)流轉(zhuǎn)、處理流程進(jìn)行整體的記錄、跟蹤和控制,當(dāng)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題時(shí)難追溯;基于人、機(jī)、料、法、環(huán)的管理工作耗時(shí),缺乏有效管控,如儀器設(shè)備檢查、保養(yǎng)周期人工記錄,常出現(xiàn)遺漏或超期送檢,儀器去向無(wú)法知曉等情況;實(shí)驗(yàn)室報(bào)告格式種類(lèi)繁多,報(bào)告模板需經(jīng)常調(diào)整,手工調(diào)整,效率低……傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字化改造升級(jí)己是必然趨勢(shì)。
LIMS(Laboratory Information Management System,實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng))作為一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室信息化管理手段,日益受到業(yè)界的關(guān)注與重視,并被視為是現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室不可或缺的管理工具。本文將介紹LIMS的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)、發(fā)展歷程及趨勢(shì),并重點(diǎn)盤(pán)點(diǎn)國(guó)內(nèi)外LIMS軟件廠(chǎng)商。
LIMS 是一個(gè)集現(xiàn)代化管理思想與基于計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)、自動(dòng)化儀器分析技術(shù)于一體,以實(shí)驗(yàn)室業(yè)務(wù)和管理工作為核心,遵循實(shí)驗(yàn)室管理國(guó)際規(guī)范,實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)室全方位管理的信息管理系統(tǒng)。
LIMS將樣品管理、數(shù)據(jù)管理、資源管理、業(yè)務(wù)管理、報(bào)告管理等功能融為一體,組成一套完整的實(shí)驗(yàn)室綜合管理和產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控體系。其核心是規(guī)范樣品化驗(yàn)分析的工作流程,對(duì)樣品分析的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控和管理,在提高樣品分析質(zhì)量和人員工作效率的同時(shí),幫助實(shí)驗(yàn)室建立起一套完善的質(zhì)量保證體系, 對(duì)影響實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的人、機(jī)、料、法、環(huán)等要素進(jìn)行有效管理和控制,并嚴(yán)格規(guī)范實(shí)驗(yàn)室的操作流程。
值得一提的是,LIMS通過(guò)可擴(kuò)展接口與各種分析儀器連接,可以實(shí)現(xiàn)儀器數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸,避免了數(shù)據(jù)錄入的人工失誤。
具體來(lái)看,LIMS的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在:
? 管理海量信息。LIMS的最大特點(diǎn)是將實(shí)驗(yàn)室中的數(shù)據(jù)和信息集中起來(lái), 進(jìn)行快速處理、統(tǒng)一管理,并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、查詢(xún)、發(fā)布等功能,它滿(mǎn)足了實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)可追溯性要求,輔助實(shí)驗(yàn)室的質(zhì)量保證,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的內(nèi)部共享。
? 加強(qiáng)質(zhì)量保證。質(zhì)量保證(QA)即建立品控體系,通過(guò)制訂相應(yīng)的文件,規(guī)范各過(guò)程活動(dòng)并留下活動(dòng)實(shí)施的證據(jù),以便提供足夠的信任表明產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足品質(zhì)要求。LIMS的出現(xiàn)顯著促進(jìn)了QA的落地,一個(gè)明顯的原因是使實(shí)驗(yàn)室對(duì)數(shù)據(jù)的管理變得更容易、更可靠,減少了數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤,可以保證有效的審核追蹤、自動(dòng)進(jìn)行樣品跟蹤、儀器校準(zhǔn)、流程及記錄可追溯等。
? 促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)證認(rèn)可。先進(jìn)的LIMS嚴(yán)格遵循質(zhì)量體系認(rèn)證設(shè)計(jì)的管理流程,可以幫助受監(jiān)管企業(yè)遵循相應(yīng)的國(guó)內(nèi)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),如制藥企業(yè)應(yīng)遵循的cGLP、cGMP、FDA 21 CFR Part 11規(guī)范,為企業(yè)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)證認(rèn)可創(chuàng)造了條件。
? 縮短樣品分析周期,提高分析結(jié)果的可靠性。LIMS可與實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化系統(tǒng)、分析儀器及軟件集成,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集、傳輸和分析計(jì)算,減少人為誤差和時(shí)間延誤;還可自動(dòng)生成各類(lèi)報(bào)表,大大提高工作效率。
? 規(guī)范業(yè)務(wù)流程。LIMS為實(shí)驗(yàn)室的工作流程建立嚴(yán)格程序,如報(bào)告流程和樣品流轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的流程化,還可對(duì)每個(gè)流程設(shè)置電子簽名,并實(shí)時(shí)跟蹤。
? 提高資源利用率。LIMS能將實(shí)驗(yàn)室所需的各類(lèi)資源(如儀器設(shè)備、人員等)整合在一起,合理分配與監(jiān)管,提高資源的使用效率,最大程度地減少資源的浪費(fèi)。如LIMS允許為儀器創(chuàng)建定期的校正計(jì)劃表、跟蹤、記錄校正情況,并能統(tǒng)計(jì)儀器的使用率,最大限度地利用儀器。
? 支持實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更大范圍的共享與挖掘分析。LIMS既是實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部的信息集成,也是連接實(shí)驗(yàn)室、研發(fā)、生產(chǎn)等的信息平臺(tái),可與其他部門(mén)實(shí)現(xiàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)的有效共享,避免重復(fù)檢測(cè)。例如通過(guò)與PLM的集成,LIMS接收來(lái)自PLM的實(shí)驗(yàn)申請(qǐng)單,在檢測(cè)完成后反饋測(cè)試結(jié)果給PLM,形成研發(fā)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)閉環(huán)管理。此外,通過(guò)對(duì)大量歷史樣品數(shù)據(jù)的挖掘分析,還能幫助生產(chǎn)、質(zhì)量等部門(mén)發(fā)現(xiàn)和查找影響產(chǎn)品質(zhì)量的因素。
編輯搜圖
圖2.LIMS的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)無(wú)疑,LIMS改變了傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室管理和運(yùn)營(yíng)模式,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)流程、資源等的全面、規(guī)范、高效管理,為實(shí)驗(yàn)室管理和檢測(cè)水平的整體提高和全面協(xié)調(diào)提供了先進(jìn)的技術(shù)支持。如今,LIMS已廣泛應(yīng)用于石油化工、生物制藥、食品飲料、煙草、煤炭礦產(chǎn)、環(huán)境檢測(cè)、計(jì)量、科研教學(xué)等行業(yè)實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)用場(chǎng)景廣泛。包括為生產(chǎn)性企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程提供質(zhì)量檢測(cè),應(yīng)用于高校、科研院所、大型集團(tuán)公司的試驗(yàn)研究,以及各類(lèi)監(jiān)測(cè)中心、疾控中心、第三方實(shí)驗(yàn)室的分析檢測(cè)等。
1、國(guó)際LIMS軟件廠(chǎng)商
國(guó)外LIMS起步早,產(chǎn)品較成熟。當(dāng)前,國(guó)際上比較著名的LIMS軟件廠(chǎng)商主要有Thermo Fisher Scientific、LabVantage Solution、STARLIMS(已更名為Abbott Informatics)、LabWare、LABWORKS 、Caliber、GenoLogics(被Illumina收購(gòu))、LabLogic Systems、Novatek Internationa、Agilent、Siemens、Clinisys、Waters、CloudLIMS.com、Autoscribe Informatics、Computing Solutions、Khemia Software、LabLynx等(見(jiàn)表1)。已進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)的廠(chǎng)商包括Thermo Fisher Scientific、LabVantage Solutions、STARLIMS、LabWare、Caliber、Illumina、Agilent、Waters、Siemens等。其中,Thermo Fisher Scientific提供包括高端分析儀器、實(shí)驗(yàn)室裝備、軟件、服務(wù)、耗材和試劑在內(nèi)的實(shí)驗(yàn)室綜合解決方案,其SampleManager LIMS是一款適用于生產(chǎn) QA/QC 和流程行業(yè)合規(guī)性的 LIMS,在石化行業(yè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì),也是全球部署最多的 LIMS 之一。Thermo Fisher還打造了云原生軟件Core LIMS,主要支持研發(fā)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)管理和工作流程定義,及專(zhuān)為生物分析和藥物開(kāi)發(fā)而設(shè)計(jì)的Watson LIMS。Thermo Fisher 于1982年進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng),在中國(guó)發(fā)展已超過(guò)40年。LabVantage Solution是實(shí)驗(yàn)室信息學(xué)解決方案和服務(wù)的領(lǐng)先提供商,其于2009年通過(guò)收購(gòu)ABI公司旗下的SQL*LIMS業(yè)務(wù),成為業(yè)界第一大LIMS供應(yīng)商,SQL*LIMS以功能強(qiáng)大和技術(shù)先進(jìn)而聞名于世,在醫(yī)藥行業(yè)具有領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。如今,LabVantage 公司打造了結(jié)合了LIMS、ELN、LES和SDMS于一體的LabVantage解決方案。在中國(guó),LabVantage Solution主要與三維天地建立了戰(zhàn)略合作關(guān)系。STARLIMS在LIMS行業(yè)深耕業(yè)超過(guò)30 年,于2010 年被雅培公司收購(gòu),后改名為Abbott Informatics,其STARLIMS是一款將LIMS、ELN、SDMS、LES、高級(jí)分析、移動(dòng)應(yīng)用集中在一個(gè)應(yīng)用平臺(tái)中的支持全產(chǎn)品生命周期的實(shí)驗(yàn)室信息管理一體化解決方案,在公共衛(wèi)生行業(yè)具有領(lǐng)先地位。STARLIMS在中國(guó)成立了斯特利思(北京)信息科技有限公司,作為其獨(dú)立運(yùn)營(yíng)發(fā)展的全球戰(zhàn)略的一部分。LabWare以?xún)x器接口軟件的研發(fā)為起點(diǎn),于1994年率先推出了世界上第一個(gè)客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的、用戶(hù)可以組態(tài)的LIMS軟件產(chǎn)品,其LabWare LIMS儀器連接功能強(qiáng)大、可操作性強(qiáng),并已向市場(chǎng)提供了超過(guò)3000套的LIMS系統(tǒng),在制藥業(yè)中競(jìng)爭(zhēng)力很強(qiáng)。LabWare于2005也在中國(guó)成立了北京萊博韋爾科技有限公司。LABWORKS自1985年以來(lái)一直是實(shí)驗(yàn)室信息管理軟件行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者,已在全球400多個(gè)實(shí)驗(yàn)室成功實(shí)施,規(guī)模從單個(gè)實(shí)驗(yàn)室的幾個(gè)用戶(hù)到地理位置分散的許多實(shí)驗(yàn)室的數(shù)百個(gè)用戶(hù)不等。作為一款基于網(wǎng)絡(luò)的LIMS解決方案,LABWORKS LIMS軟件具有靈活、易于實(shí)施等特點(diǎn)。LABWORKS LIMS產(chǎn)品線(xiàn)原是PerkinElmer旗下品牌,于2016年出售給了以L(fǎng)ABWORKS命名的新成立公司。
2、國(guó)內(nèi)LIMS軟件廠(chǎng)商
相比國(guó)外,我國(guó)LIMS的研究與應(yīng)用起步較晚。1998年,石油化工科學(xué)研究院首次開(kāi)發(fā)出了國(guó)內(nèi)需求的商業(yè)版的LIMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),比國(guó)外晚了十多年。隨著石化、制藥、冶金等大型企業(yè)和國(guó)內(nèi)高校的多家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始應(yīng)用LIMS技術(shù),國(guó)內(nèi)關(guān)于LIMS的研究和開(kāi)發(fā)逐漸增多,并已出現(xiàn)了一批較成熟的LIMS廠(chǎng)商與產(chǎn)品。
據(jù)e-works不完全統(tǒng)計(jì),目前我國(guó)LIMS廠(chǎng)商超過(guò)40家(如表2)。這其中,比較具有代表性的廠(chǎng)商包括金現(xiàn)代、三維天地、青軟青之、創(chuàng)騰科技 、國(guó)工智能、上海賽印、天健通泰、仰群華創(chuàng)、百奧利盟、牽翼、網(wǎng)星軟件、海葒興等。
? 金現(xiàn)代
金現(xiàn)代是國(guó)內(nèi)有實(shí)力的LIMS供應(yīng)商,早期做電力發(fā)家的,主要服務(wù)大型央國(guó)企和民營(yíng)龍頭企業(yè),有二十年信息化經(jīng)驗(yàn)。最早是給華電集團(tuán)做的LIMS實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。華電集團(tuán)下屬70多家火電單位,一方面需要滿(mǎn)足合規(guī)、一方面就是需要將工作從線(xiàn)下轉(zhuǎn)移到線(xiàn)上,進(jìn)行自動(dòng)化的流程化的運(yùn)轉(zhuǎn)。金現(xiàn)代LIMS是由CNAS專(zhuān)家參與制作的,完全按照規(guī)范,打造了全要素管理、全流程管理、全樣品生命周期管理,保障合規(guī);
系統(tǒng)提供了豐富的實(shí)驗(yàn)?zāi)0澹ǜ鞣N實(shí)驗(yàn)流程圖、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄表等,用戶(hù)可以根據(jù)自己的需要通過(guò)拖拉拽的方式進(jìn)行繪制,輔助用戶(hù)根據(jù)實(shí)際情況定義合適的實(shí)驗(yàn)流程、實(shí)驗(yàn)?zāi)0搴蛯?shí)驗(yàn)報(bào)告,無(wú)需專(zhuān)業(yè)IT人員指導(dǎo),就像做PPT一樣簡(jiǎn)單。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,系統(tǒng)可以自動(dòng)抽取實(shí)驗(yàn)結(jié)果,生成數(shù)據(jù)曲線(xiàn),同時(shí)支持按照客戶(hù)需要的各種維度對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能分析,自動(dòng)生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,實(shí)現(xiàn)多元場(chǎng)景的實(shí)驗(yàn)記錄和研發(fā)過(guò)程記錄,大幅提升了工作效率。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新的重要基礎(chǔ),也是實(shí)驗(yàn)室的核心資產(chǎn)。由于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備眾多且各異,數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理和分析都面臨著諸多困難和挑戰(zhàn),影響了實(shí)驗(yàn)效率和質(zhì)量。易繪ELN電子實(shí)驗(yàn)記錄本具有串口取數(shù)、協(xié)議取數(shù)、AI智能取數(shù)三種取數(shù)方式,支持國(guó)內(nèi)外主流儀器設(shè)備,成熟的AI信息識(shí)別技術(shù),可以適配各種特殊設(shè)備和老舊設(shè)備,設(shè)備調(diào)通率達(dá)99%,輕松實(shí)現(xiàn)端到端的數(shù)據(jù)同步,形成有效數(shù)據(jù)協(xié)同,提升數(shù)據(jù)分析效率。
? 三維天地
三維天地是國(guó)內(nèi)較早開(kāi)展LIMS系統(tǒng)建設(shè)實(shí)施的知名服務(wù)商,基于二十余年的深耕,已形成以檢驗(yàn)檢測(cè)信息化為主、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理為輔的業(yè)務(wù)格局,覆蓋全國(guó)的服務(wù)體系。其自主研發(fā)的SW-LIMS完全基于Web,集LIMS、SDMS、ELN于一體,已在化工、環(huán)保、食品、科研等20余個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用,服務(wù)超過(guò)2500家企業(yè),成為行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先者。其最新版LIMS實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)V14則深度融合BI、低代碼開(kāi)發(fā)平臺(tái),并基于OCR、機(jī)器學(xué)習(xí)等人工智能技術(shù),可自動(dòng)識(shí)別PDF文件、圖像、紙質(zhì)文檔等媒介的有效內(nèi)容存儲(chǔ)到系統(tǒng)中。
??青軟青之
青軟青之自2016年成立以來(lái),一直專(zhuān)注于LIMS軟件開(kāi)發(fā),主導(dǎo)產(chǎn)品King's ?LIMS已廣泛應(yīng)用于國(guó)家各類(lèi)檢測(cè)機(jī)構(gòu)及生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室,客戶(hù)突破800家,在全國(guó)LIMS領(lǐng)域中占有一定的品牌地位。相比其他競(jìng)品,King's LIMS率先采用微服務(wù)架構(gòu),通過(guò)模塊配置實(shí)現(xiàn)自定義和快速部署,為實(shí)驗(yàn)室提供符合CNAS/CMA/ISO17025的透明工作流程和資源管理。2021年7月,青軟青之獲得世界上最大的分析儀器生產(chǎn)制造商之一珀金埃爾默(PerkinElmer)的A輪投資,2022年5月,又完成數(shù)千萬(wàn)元A+輪融資。
??創(chuàng)騰科技
創(chuàng)騰科技是面向生命科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域提供綜合研發(fā)、過(guò)程檢測(cè)、生產(chǎn)信息化平臺(tái)及咨詢(xún)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)。其提供計(jì)算模擬與數(shù)據(jù)建模、科研創(chuàng)新及質(zhì)量合規(guī)等全方位的信息化解決方案,產(chǎn)品包括以實(shí)驗(yàn)過(guò)程數(shù)據(jù)管理為核心的iLabPower研發(fā)創(chuàng)新平臺(tái)、將實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)MobiLIMS和專(zhuān)注于合規(guī)執(zhí)行的LES進(jìn)行無(wú)縫整合的質(zhì)量合規(guī)平臺(tái),及與人工智能結(jié)合的仿真模擬平臺(tái)等。在中國(guó),已有千余家生命科學(xué)和材料科學(xué)領(lǐng)域的機(jī)構(gòu)選擇了創(chuàng)騰科技的產(chǎn)品和服務(wù),包括國(guó)內(nèi)有影響力的制藥企業(yè)、新藥研發(fā)合同服務(wù)企業(yè)、石化企業(yè)以及高校、科研院所。2018年,創(chuàng)騰科技完成數(shù)千萬(wàn)元pre-A融資。