Il potere del laboratorio integrato

Apr 09, 2023

Dave Dorsett, principale architetto software presso Astrix, è un leader di grande esperienza nel campo dell'informatica di ricerca e sviluppo con una vasta esperienza di lavoro con leader scientifici e IT senior per l'architettura, la progettazione,...

La tecnologia ha cambiato quasi ogni aspetto della nostra vita quotidiana e ha rapidamente ridefinito il modo in cui facciamo scienza. La rivoluzione digitale causata dal vasto afflusso di tecnologie innovative ha creato sia una crescente dipendenza dalla tecnologia sia un’accelerazione della scienza abilitata dal digitale. L’emergere dell’Internet delle cose (IoT), dell’intelligenza artificiale (AI) e dell’apprendimento automatico (ML) fornisce la base per l’automazione intelligente e le intuizioni basate sui big data.

Queste e altre tecnologie digitali sono in grado di aumentare la produttività e trasformare le operazioni nel laboratorio del futuro. La connettività del laboratorio è la chiave per sbloccare le conoscenze fornite da questa rivoluzione digitale, portando alla prossima svolta scientifica. Tuttavia, molte organizzazioni scientifiche hanno difficoltà a sfruttare questi strumenti.

La trasformazione digitale della ricerca e sviluppo incarna i principi della digitalizzazione per eliminare qualsiasi processo basato su carta, ma in un quadro di riesame dell’intero processo lavorativo. Piuttosto che limitarsi a spostare lo stato attuale della generazione e dell’acquisizione dei dati in formato elettronico, la trasformazione digitale si concentra su questioni più ampie, come quali dati vengono utilizzati da chi e per quali scopi e se esiste un percorso più diretto per raggiungere l’obiettivo scientifico. Ciò lo rende esplicitamente interfunzionale e apre opportunità di miglioramento dell’efficienza operativa complessiva e della produttività nei processi aziendali più ampi.

Il concetto di laboratorio integrato è un ambiente di laboratorio completamente digitale, in cui il lavoro manuale viene eliminato, i materiali e i campioni sono gestiti in modo trasparente e i processi di lavoro sono collegati tra tutti gli strumenti e fluiscono senza soluzione di continuità attraverso tutti i sistemi operativi necessari a supportare il lavoro. Questi flussi di lavoro digitali portano a una qualità dei dati complessivamente migliore attraverso l’automazione e la connettività esplicita: i sistemi operativi condividono metadati comuni critici ed espongono i propri dati per l’utilizzo da parte di altri sistemi apertamente e secondo necessità. Una caratteristica di questo tipo di dati è denominata FAIR1. I quattro principi fondamentali dei dati FAIR sono: reperibilità, accessibilità, interoperabilità e riusabilità. I dati che entrano ed escono dall'ambiente di laboratorio devono aderire ai principi FAIR per ottenere il vantaggio della "prontezza dei dati" dal laboratorio digitalmente integrato del futuro.

I sistemi disconnessi sono quindi diventati un importante punto dolente in laboratorio. Gestire processi misti digitali e non digitali utilizzando scienziati per trasportare i dati sta diminuendo l’efficienza operativa e sollevando questioni di qualità e completezza rispetto ai dati. Per superare le sfide derivanti dall'uso continuato di processi non digitali, il laboratorio moderno di oggi deve riesaminare il flusso di dati fondamentale.

Esaminando la generazione di dati come esempio, l'uso della tecnologia IoT (intelligente) migliora l'integrità della raccolta dei dati e associa i metadati intrinseci "chi, cosa e dove" con i risultati dello strumento. In questo stato futuro, tutti gli strumenti e le apparecchiature di laboratorio saranno collegati all'archiviazione nel cloud, dove potranno essere elaborati e combinati con altri dati aziendali rilevanti per l'analisi. Ciò migliora il rapporto tra i dati dello strumento e il suo utilizzo e a tutti i consumatori dei risultati viene dato accesso diretto ai dati dello strumento primario utilizzati per supportare i risultati.

Poiché le organizzazioni di ricerca e sviluppo continuano a operare con un'impronta globale, utilizzano servizi CRO/CMO in outsourcing e collaborano con partner esterni, la necessità di un laboratorio digitale integrato diventa imperativa per gestire il flusso bidirezionale sicuro e conforme di dati in una moltitudine di attività aziendali. e piattaforme informatiche.

La connettività digitale costituisce la base per la trasformazione della produttività del laboratorio. È comune per molti laboratori scientifici avere più implementazioni di LIMS, ELN e strumentazione analitica che è duplicata, isolata, obsoleta e richiede operazioni manuali o trascrizione. Per ottenere un ambiente di laboratorio realmente trasformativo, tutte le persone, i processi, i sistemi e i dati devono essere connessi e armonizzati in un sistema razionale e scalabile e in un'architettura dei dati.