化学的および生物学的登録システム:それらは何であり、あなたはそれが必要ですか?

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登録システムとは何ですか?

化学的および生物学的登録システムは、ワークフローを合理化しようとしているラボの武器庫で役立つITツールです。 名前が示すように、登録システムは、実験に使用されるさまざまな化学的または生物学的実体、および研究室で知的財産として作成された新しい実体を追跡するのに役立つように設計されています。 登録システムのコア機能は、各エンティティとバッチの組み合わせを明確に識別する一意の識別子を生成(またはミラー)する機能です。 他の機能の中で、これらのシステムは、それらの構造、さまざまな物理的および化学的特性、およびアッセイテストデータに関する詳細を含む、複雑な化学的および生物学的分子に関する情報をキャプチャする機能をサポートします。

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登録システムの利点

  1. 見つけやすさ- エンティティを登録する最も重要な理由は、おそらく最も明白な理由、つまり見つけやすさです。 任意の時点で特定のテストに必要なものを見つけることができると、時間を節約でき、研究者の不満を減らします。 ラボでは、常時、数百または数千の分子や生物学的製剤を保管することができます。 これには、試薬だけでなく、組織の知的財産ポートフォリオの中核としてテスト用に作成されたエンティティも含まれます。
  2. 独自性- 化学化合物または生物学的製剤を扱うラボの場合、関連する同様に重要な考慮事項は、一意性とあいまいさまたは重複エラーの原因に関連するエンティティ(ロット、塩など)に関する重要な詳細を追跡できることです。 登録システムは、研究者が意図せずにエントリを複製したり、同じエンティティのさまざまな形式をスクリーニングしたりしたときにフラグを立てることができます。 これらのシステムは、類似した構造、サブ構造、またはシーケンスを持つエンティティを区別することもできます。
  3. 追跡 - 登録システムを使用してエンティティを登録するもうXNUMXつの理由は、将来の追跡のために化学的および生物学的エンティティを保存できることです。 研究者はエンティティに対してクエリを実行し、立体化学または類似のシーケンスに関する情報を含む、構造に関する詳細をすべて表示できます。
  4. コンプライアンス- 最後に、ラボはさまざまな州および連邦の規制に準拠する必要があり、優れた登録システムにより、ラボの検査または監査中に予期しないことがないようにできます。 情報は単一の集中化された場所に存在するため、レポートは迅速に作成でき、すべての存在するエンティティを考慮します。
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化学および生物学的登録システムはどのように比較されますか?

登録できるエンティティは、大きく分けて1.化学分子と2.生物学的エンティティのXNUMXつに分類されます。 一部の登録システムはXNUMXつのカテゴリの処理に特化していますが、他の登録システムは両方に対応するように設計されています。

化学物質登録: 個々の化合物や化合物のグループを入力したり、構造別に化合物を検索したり、ラボに入る各化合物に一意の識別子を割り当てたりするためのツールが含まれています。 これらのシステムには、個々の化合物と化合物のファミリー間の関係を確立および表示する機能と、ラボで関連するスクリーニングデータに化合物をリンクする機能が含まれています。 さらに、化学システムは、立体化学や関連するスクリーニングデータについてのより詳細な詳細なしに分子を単純に格納するいくつかの化学データベースからのステップアップです。

生物学的登録: タンパク質、酵素、抗体、DNA、RNA、細胞株、プラスミド、タンパク質、siRNA、タンパク質薬物複合体などの生物学的実体の定義、登録、クエリ、レポートを可能にする機能を提供します。 また、生物学的エンティティ間の関係を管理し、タンパク質発現情報などの個々のエンティティの詳細を収集し、可能な場合はエンティティの化学的表現を生成するためのツールも含まれています。

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登録システムの特徴

登録システムの一般的な利点は次のとおりです。

  • 個々の化学的および生物学的エンティティ、ならびに化合物の混合物を効率的かつ自動的に管理および追跡
  • 関心のあるエンティティを見つけるための迅速で簡単なクエリ
  • 生体分子および化合物への一意の識別子の割り当て
  • 化合物の検索に費やす時間と、同じ化合物の未知の形態をテストするために費やされる時間とリソースの削減
  • ラボの実験で使用されるさまざまなエンティティに関する情報に単一のシステムからアクセスできます
  • 構造の描画と命名、注釈の追加と視覚化、および単一システムでの構造の編集のための複合機能
  • ほとんどのベンダーは、登録システムを既存のラボのインフラストラクチャおよびソフトウェアとシームレスに統合できます
  • 監査証跡とレポートを作成する機能

化学物質登録システムの具体的な利点は次のとおりです。

  • 構造データファイルまたはSMILES文字列を使用して、単一の化合物または化合物のバッチを登録する機能
  • 重複エントリにエラーとしてフラグを立てます
  • 化合物の構造に基づいて予測される化学的性質に関する情報を取得する機能
  • 関連化合物と同じ化合物の塩または同位体間の関係の登録
  • 構造、サブ構造、および代替構造による化合物の検索
  • 多成分化合物の登録と保存

生物学的登録システムには次のような利点があります。

  • 単一の生物学的エンティティまたはエンティティのバッチを登録する機能
  • さまざまな生物学的サンプルの詳細の収集
  • 複雑な生体分子を作成および共有するためのツール
  • 配列類似性検索を実行するためのツール
  • 系統を確立して系図を追跡するために、異なる分子エンティティ間の関係を作成するツール
  • 生物学的特性を計算するための機能
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商業登録システム

エンティティ登録機能を提供する市場には、幅広い商用ソリューションがあります。 多くの商用ソリューションと同様に、ベンダーはシステムに追加のオーダーメイドの機能を追加する場合があります。 ほとんどの場合、これらのシステムは、電子ラボノートブックやラボ情報管理システムなどのインベントリソフトウェアを含む既存のラボインフラストラクチャと簡単に統合できます。また、特定のデータ管理ワークフローを自動化できるAPIを提供して、さらに時間を節約できるものもあります。

市場で利用可能なソリューションは次のとおりです。

顕微鏡を使用する科学者
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なぜ登録システムはスプレッドシートより優れているのですか?

スプレッドシートには用途があります。 そして、それらはラボのエンティティを追跡するための実行可能なオプションのように思えるかもしれません。 しかし、それらは制限されており、化合物や生物製剤のリストが増えるにつれて、スプレッドシートの効果が低下します。 さらに、スプレッドシートは化学者や生物学者を考慮して作成されていません。 そのため、それらには化学構造やシーケンスを適切に描画および表示する機能がありません。

また、研究者は自分の研究エンティティを処理するために別のソリューションを使用する必要があるかもしれないことも意味します。 たとえば、化学物質名のスプレッドシートを使用してから、別の描画ツールを使用して構造を作成します。 これは実行可能なソリューションですが、エラーのリスクを高め、貴重な時間を浪費します。 さらに、Excel内では、これらの構造は静的な画像として保存され、対話性はほとんどありません。 最後に、さまざまな化学関連の計算を実行するExcel関数をプログラムすることは可能ですが、これには手間がかかり、ほとんどのラボの能力を超えるレベルの専門知識が必要です。

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化学および生物登録システムとLIMSおよびELNの比較

LIMSELN サンプル登録および追跡システムです。 それらが設計された目的を考えると、それらは、主にサンプルレベルではありますが、化学的および生物学的登録システムと同じようないくつかの利点と機能を提供します。

LIMSおよびELNが提供する機能の範囲には、サンプルの一意の識別子、管理の連鎖、カスタムレポート機能、役割の割り当て、タスク管理、電子署名、供給管理、機器のメンテナンス、顧客への請求および請求などが含まれます。 これらのシステムには、次のような同様の利点もあります。

  • 簡単で自動化された管理により、サンプルの管理と管理から当て推量を排除し、事務処理を削減または排除します。
  • より効率的で自動化されたラボプロセスとワークフローの結果としての時間とコストの節約は、全体的に大幅な時間とコストの節約につながります。
  • 単一のシステムからアクセス可能な情報。
  • シーケンス装置、分光計、PCRマシンなどの既存のラボインフラストラクチャと統合されたLIMSおよびELNソリューション。

違いはその特異性に帰着します。 この記事の冒頭で述べたように、「登録システムのコア機能は、各エンティティとバッチの組み合わせを明確に識別する一意の識別子を生成(またはミラー)する機能です。」 登録システムは、エンティティ自体だけでなく、その構造、シーケンス、一意の登録番号の生成も処理し、これらのエンティティを関連するスクリーニングデータにリンクするように構築されています。 LIMSとELNSは、登録システムと統合されていない限り、通常、この種の機能を含みません。

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登録システムの決定方法は?

登録システムに投資するという決定は、各ラボが個別に行う必要がある決定です。 ラボが多様な化合物や生体分子を大量に使用したり、化合物の混合物を使用したりする場合、すぐに使用できる(理想的にはWebアクセス可能な)システムは、多くの場合、研究情報科学ポートフォリオに投資する価値があります。 ラボによっては、独自のシステムを構築したり、既存のオープンソースオプションを使用したりする専門知識がある場合があることに注意してください。 ただし、これらのオプションには、システムのプログラミング、メンテナンス(多くの場合、経費の大部分)の責任、法規制の遵守、ソフトウェアの更新とパッチの適用、適切なセキュリティの実装など、いくつかの欠点があります。

システムの購入を検討しているラボでは、次のことを考慮してください。

  1. システムを購入し、関連するコスト(インストール、ライセンス、スタッフのトレーニング、データストレージのコスト、継続的なメンテナンス)をカバーする予算はありますか? 一部の商用ソフトウェアのインストールでは、ラボの予算からかなりの部分を取り除くことができるため、計算を実行して、確実な利点:コスト比(ROI)を確保することが重要です。
  2. 登録システムは既存のラボインフラストラクチャと統合できますか? 最近、ほとんどのベンダーが統合を提供できますが、購入するシステムがサードパーティのインフラストラクチャで動作することを確認するか、それを実現するために何が必要か(手動、半自動、また​​は自動)を理解するのが賢明です)。
  3. ベンダーはどのようなカスタム機能、拡張機能、またはアップグレードを提供していますか? 登録システムは同じ基本機能を提供するため、オーダーメイドの機能が違いを生む可能性があります。
  4. ベンダーと直接関わる機会はありますか? ラボに適した設計と機能の組み合わせを見つけるためにソフトウェアシステムをテストすると役立つ場合があります。 評価は無料ですか、有料ですか?
  5. 実装にはどのくらい時間がかかりますか? ソフトウェアの実装には時間がかかり、同じことが登録システムにも当てはまります。 レガシーインフラストラクチャからアップグレードする場合、ラボプロセスの中断を最小限に抑えるために、期待を設定し、計画を立てることが重要です。 セットアップや面倒な作業は簡単ですか?
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結論

データから洞察をすばやく収集して生産性を向上させることは、適切なテクノロジーソリューションで重要かつ達成可能です。 業界全体で、化学および生物学的登録システムは、多数の化学的および生物学的エンティティと関連データを扱うラボに大きな価値をもたらします。 リサーチインフォマティクスツールのより大きなスイートの一部として、これらのソリューションは運用効率を改善し、人的ミスのリスクを減らし、時間を節約し、作業の完全性とレガシーを保証します。

リファレンス

  1. 化学物質登録とは何ですか? https://info.collaborativedrug.com/chemicalregistration
  2. 化学データベース https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_database#List_of_Chemical_Registration_Systems
  3. CDD Vault アクティビティと登録モジュール https://www.collaborativedrug.com/benefits/activity-registration/
  4. Biovia生物学的登録データシート https://www.3dsbiovia.com/products/datasheets/biological-registration.pdf
  5. 化学物質登録システム http://openbabel.org/docs/current/Cheminf101/registration.html
  6. 優れた化学品在庫システムの利点 https://www.bioraft.com/resources/the-advantages-of-a-good-chemical-inventory-system
  7. 化合物登録 http://www.corelims.com/v4Docs/Chemistry_Specific/Single_Compound_Registration/Chemistry_v4.htm
  8. マーティン、E、モンジュ、A、デュレット、JA、グアランディ、F、ペイチ、MC、およびポスピシル、P(2012)。 R&D化学物質登録システムの構築。 Journal of cheminformatics、4(1)、11。 https://doi.org/10.1186/1758-2946-4-11

このブログは、 CDD Vault コミュニティ。 CDD Vault ホストされている 創薬情報学 プライベートおよび外部の生物学的および化学的データの両方を安全に管理するプラットフォーム。 以下を含むコア機能を提供します 化学登録, 構造活動関係, 化学インベントリおよび 電子ラボノート 機能を提供します。

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