Das digitale Zeitalter für Forschungsbetrieb und Management ist angebrochen. Hier ist der Grund.

Die Digitalisierung erobert unser Privat- und Berufsleben.

Life-Science-Organisationen sind heute mehr denn je Digitalisierung ihrer Laborwerkzeuge und Forschungsabläufe um die Effizienz zu steigern, das Datenmanagement zu verbessern, die Zusammenarbeit zu fördern und die Datensicherheit zu gewährleisten.

Die Anwendung von künstlicher Intelligenz (KI) und maschinellem Lernen (ML) hat sich ebenfalls verbreitet, wodurch tiefere Einblicke und Antworten auf die großen (aber herausfordernden) biologischen Fragen gewonnen werden, mit denen wir heute konfrontiert sind.

In diesem Blogbeitrag werden die zunehmenden Herausforderungen im Bereich Datenmanagement untersucht, mit denen akademische, industrielle, staatliche und gemeinnützige Forschungsorganisationen in unserer sich schnell entwickelnden Ära von KI, Automatisierung und Multi-Omics konfrontiert sind.

Die Notwendigkeit einer digitalen Lösung für „alles“ im Life Science Lab

Der Bedarf an einer umfassenden digitalen Laborlösung ist immer offensichtlicher geworden, da Forschungsdaten immer mehr auf verschiedene Datenanalyse- und Informationsmanagementsysteme verteilt werden. In der heutigen dynamischen Landschaft suchen Unternehmen nach einer zentralisierteren Plattform, um „alles“ in einem biowissenschaftlichen Labor zu überwachen: Daten, Proben, Protokolle, Notizbucheinträge, Reagenzien, Inventare, Instrumente und mehr.

Darüber hinaus wächst die Nachfrage nach Interoperabilität und nahtloser Integration mit anderen Systemen rasant, ebenso wie die Notwendigkeit, den sich ständig ändernden Anforderungen an Forschungsrichtlinien, Ethik, Datensicherheit und Bildung gerecht zu werden.

Um diesen Herausforderungen effektiv zu begegnen, begann vor über zwei Jahrzehnten der Übergang von herkömmlichen Labornotizbüchern aus Papier zu elektronischen Labornotizbüchern (ELNs), der sich nun beschleunigt und wächst weltweit. Adoption eines ELN bietet eine Reihe von Vorteilen, einschließlich benutzerfreundlicher Oberflächen, verbesserter Sicherheitsmaßnahmen und Kompatibilität mit anderen Systemen.

Durch die Digitalisierung der Laborprozesse wird erwartet, dass der wissenschaftliche Fortschritt und die Veröffentlichungen in großem Umfang zunehmen, die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften verbessert werden und die Arbeitszufriedenheit und Die Lernerfahrungen der Schüler werden verbessert.

Es ist wichtig zu beachten, dass der Erfolg und die Auswirkungen der Labordigitalisierung von internen Change-Management-Praktiken, der Prozessstandardisierung und soliden Schulungs- und Unterstützungsstrukturen für Endbenutzer abhängen.

Wenn diese Elemente vorhanden sind, können Life-Science-Organisationen das Potenzial digitaler Laborlösungen voll ausschöpfen und den transformativen Weg zu einer effizienteren Forschungsumgebung beschreiten.

Wie unterstützen digitale Laborplattformen den Forschungsbetrieb und das Management?

Es gibt viele Möglichkeiten, wie digitale Laborplattformen biowissenschaftlichen Laboren zugute kommen können. Hier geben wir einen Überblick über einige wichtige Veröffentlichungen, die zuverlässige Daten liefern, um die Vorteile der Verwendung digitaler Laborplattformen zu belegen.

Schnellere und fairere Datenqualitätsausgabe

Bei effektiver Nutzung erhöhen ELNs die Geschwindigkeit der Datenerfassung, -analyse und -zusammenarbeit erheblich.

Forscher, die ELNs erfolgreich implementiert haben, haben berichtet schnellerer Abschluss von Forschungsexperimenten im Vergleich zu herkömmlichen Notizbüchern aus Papier. Dies liegt zum Teil daran, dass moderne Forschungsgeräte digitale Daten generieren, was eine nahtlose Integration mit ELNs ermöglicht.

EIN 2022 Natur Artikel hob hervor, dass durch die Verwendung von ELNs mehr Zeit für die eigentliche Recherche gewonnen wird, da der Zeitaufwand für die Datenerfassung, Analyse und Manuskriptvorbereitung reduziert wird. Können Sie sich vorstellen, wie viel Zeit Sie sparen könnten, wenn Sie nicht Daten auf Papier drucken, den Überschuss mit einer Schere abschneiden und auf ein Labornotizbuch aus Papier kleben oder kleben müssten? Darüber hinaus erleichtert die Digitalisierung der Laborprozesse die Standardisierung der Datenerhebung und -analyse und fördert so die Transparenz und Reproduzierbarkeit von Experimenten.

Eine weitere Herausforderung für Wissenschaftler und Forscher besteht darin, Maschinen und Menschen die Entdeckung wissenschaftlicher Daten und der damit verbundenen Arbeitsabläufe und Algorithmen zu erleichtern. FAIRE Datenpraktiken skizzieren Sie Prinzipien, um Daten auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar zu machen und so den ungehinderten Datenfluss an die breitere wissenschaftliche Gemeinschaft zu erleichtern. Mit ELNs können Sie alle Gerätekonfigurationen dokumentieren, Experimente planen, digitale Versuchsdaten speichern und menschliche oder analoge Beobachtungen hinzufügen, sodass Forscher die FAIR-Datenpraktiken nahtlos einhalten können.

Zusätzlich zu diesen Vorteilen bieten bestimmte ELN-Anbieter Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) und Software Development Kits (SDKs) an, mit denen Benutzer ihr ELN mit anderen Forschungssoftwareplattformen und -systemen wie Microsoft365, GraphPad Prism und anderer Software von Drittanbietern verbinden können.

Diese Integrationen optimieren Arbeitsabläufe, minimieren Fehler und Duplikate und ermöglichen eine einfache Datenübertragung oder gemeinsame Nutzung zwischen Plattformen.

Die Digitalisierung von Laboren verbessert die Forschungsleistung und macht Ihre Prozesse zukunftssicher, indem sie die weitere Integration und Anpassung an sich ändernde interbetriebliche Anforderungen erleichtert. Durch die Nutzung von ELNs können Forscher einen beschleunigten Forschungsfortschritt erzielen und gleichzeitig eine solide Grundlage für ihre laufenden wissenschaftlichen Bemühungen schaffen.

Bessere Einhaltung gesetzlicher Vorschriften

Neben den offensichtlichen Vorteilen wie dem Schutz sensibler Daten, geistigem Eigentum und Patenten gewährleistet eine hervorragende digitale Laborplattform die Einhaltung gesetzlicher und Cybersicherheitsstandards. ELNs können auch die Einhaltung der Vorschriften für das Management von Biorisiken und Gefahrstoffen verbessern.

ELNs können beispielsweise Funktionen enthalten, die die ordnungsgemäße Handhabung, Lagerung und Entsorgung biologischer und gefährlicher Materialien erleichtern. Sie stellen Prüfprotokolle zur Verfügung und erstellen Berichte, wodurch der Nachweis der Einhaltung der Vorschriften bei Inspektionen oder Audits vereinfacht wird. Darüber hinaus ermöglichen ELNs eine projekt- und benutzerorientierte Organisation und nicht nur die starre und traditionelle benutzerorientierte Organisation, wie sie in Laborheften aus Papier üblich ist. Somit können die Protokolle, Proben und Daten mehrerer Personen, die an einem bestimmten Projekt arbeiten, von einem einzigen Ort innerhalb des ELN aus abgerufen werden. Dies ermöglicht eine genauere Nachverfolgung der Abläufe, da es im Laufe eines Projekts oder der Vorbereitung eines Manuskripts zu Personalfluktuationen kommen kann.

In einer Bewertung veröffentlicht in der Zeitschrift für Biosicherheit und Biosicherheit, Sonne et al. empfehlen die Verwendung digitaler Laborplattformen, um die Sicherheit, Effizienz und Einhaltung der Vorschriften für das Biorisikomanagement in Laboratorien für biologische Sicherheit (BSL) zu gewährleisten.

Diese digitalen Lösungen optimieren die Datenerfassung, verfolgen den Transport biologischer und chemischer Proben und halten aktuelle Standardarbeitsanweisungen aufrecht. ELNs bieten einfache Benutzeroberflächen und anpassbare Funktionen für den Umgang mit Herausforderungen wie gentechnisch veränderten (GM) Proben, radioaktiven Proben oder zytotoxischen Materialien.

Durch den Einsatz von ELNs und anderen digitalen Laborlösungen können Forscher die Einhaltung der Vorschriften zum Biorisikomanagement verbessern, die Rückverfolgbarkeit von Daten verbessern und Prozesse im Zusammenhang mit dem Umgang mit Gefahrstoffen rationalisieren.

Verbessertes Laborpersonal und Studentenerfahrung

ELNs bieten eine zuverlässige und effiziente Möglichkeit, aktuelle Aufzeichnungen von Experimenten und Forschungsdaten zu führen. Diese Lösungen sind mit digitalen Funktionen ausgestattet und ermöglichen es Wissenschaftlern, Schablonenund analysieren Sie Daten mit verbesserter Effizienz. Das spart Zeit und stellt sicher, dass Informationen bei Bedarf leicht zugänglich sind.

Ein weiterer bemerkenswerter Vorteil von ELNs ist ihr positiver Einfluss auf die Lernerfahrungen der Schüler. Recherche von Riley et al. hat gezeigt, dass ELNs das Lernen in Laborumgebungen erleichtern. Studierende profitieren mehr davon, Informationen schnell zu suchen und abzurufen, ihren Arbeitsablauf zu optimieren und sich bei ihrer Arbeit engagierter und motivierter zu fühlen. ELNs unterstützen auch teambasiertes Lernen und fördern so die Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen den Studierenden.

ELNs unterstützen nicht nur das Lernen der Studierenden, sondern verbessern auch die interdisziplinäre Zusammenarbeit und den Wissensaustausch zwischen Forschern. Sie ermöglichen es Wissenschaftlern, effektiver mit externen Partnern zusammenzuarbeiten, erleichtern den Transfer von Wissen und Fachwissen und verbessern die Produktivität und Effizienz im Labor.

Durch die Automatisierung von Routineaufgaben wie Dateneingabe, Berechnungen und Berichtserstellung können Wissenschaftler mehr Zeit für hochwertige Forschungsaktivitäten aufwenden. Insbesondere ELNs, die mit anderen Systemen kompatibel sind, dürften der täglichen Arbeit des Laborpersonals einen Mehrwert bieten, da sie die Arbeitsabläufe weiter rationalisieren werden.

Die Anpassung an Veränderungen kann zwar für Endnutzer eine Herausforderung sein, aber die Vorteile einer digitalen Laborumgebung, unterstützt durch angemessene Schulungen und Unterstützung, werden sich zweifellos positiv und nachhaltig auf die Erfahrung von Forschungspersonal und Studenten auswirken, die in Labors arbeiten.

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass elektronische Labornotizbücher Organisationen in Bezug auf Forschungsmanagement und -betrieb zugute kommen. Während der Verwendung von ELNs und Digitalisierung im Labor hängt von der internen Rollout- und Unterstützungsstruktur für diese systemischen Veränderungen ab. Es gibt Hinweise darauf, dass sie:

1. Tragen Sie zu effizienteren und kollaborativeren Forschungsprozessen bei, was letztendlich zu schnelleren Veröffentlichungszeiten führen kann.
2. Erleichtern Sie die Einhaltung von Vorschriften durch verbesserte Nachverfolgung, Dokumentation und Prüfung.
3. Verbessern Sie die Laborerfahrung von Studierenden und Laborpersonal, indem Sie ihren Verwaltungsaufwand reduzieren und Zeit für ihre wichtige Arbeit gewinnen (z. B. Durchführung von Recherchen und Datenanalysen sowie Vorbereitung von Manuskripten).

Unser Produkt, eLabJournal, ist mehr als nur ein ELN. Es ist eine umfassende digitale Laborplattform (DLP), mit der Sie Ihre Forschungsdaten, Protokolle und Ihr Inventar verwalten und in bestehende Forschungssysteme integrieren können.

Kontaktiere uns für Ihre kostenlose 30-Tage-Testversion und/oder eine Vorführung, um sich selbst davon zu überzeugen!