화학 및 생물학적 등록 시스템: 그들이 무엇이며 필요한가?

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등록 시스템은 무엇입니까?

화학 및 생물학적 등록 시스템은 워크플로우를 간소화하려는 실험실의 무기고에서 유용한 IT 도구가 될 수 있습니다. 이름에서 알 수 있듯이 등록 시스템은 실험에 사용되는 다양한 화학 적 또는 생물학적 실체뿐만 아니라 실험실에서 지적 재산권으로 만든 새로운 개체를 추적할 수 있도록 설계되었습니다. 등록 시스템의 핵심 기능은 각 엔터티 및 일괄 처리 조합을 명확하게 식별하는 고유 식별자를 생성(또는 미러)하는 기능입니다. 이러한 기능은 구조, 다양한 물리적 및 화학적 특성 및 분석 테스트 데이터에 대한 세부 정보를 포함하여 복잡한 화학 적 분자및 생물학적 분자에 대한 정보를 캡처하는 기능을 지원합니다.

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등록 시스템의 이점

  1. 찾기 가능성 - 엔터티를 등록하는 가장 중요한 이유는 가장 명백한 것, 찾기가능성일 수도 있습니다. 언제든지 주어진 시험에 필요한 것을 찾을 수 있으면 시간을 절약하고 연구자에 대한 불만이 줄어듭니다. 실험실은 주어진 시간에 수백 또는 수천 개의 분자 및/또는 생물학적 생물을 재고할 수 있습니다. 여기에는 시약뿐만 아니라 조직의 지적 재산권 포트폴리오의 핵심 부분으로 테스트를 위해 만들어진 엔터티가 포함됩니다. 
  2. 고유성 - 화학 화합물 또는 생물학적 으로 작동하는 실험실의 관련 및 동등하게 중요한 고려 사항은 고유성과 모호성 또는 중복 오류의 원인과 관련된 엔터티 (제비, 소금 등)에 대한 중요한 세부 사항을 추적 할 수 있습니다. 등록 시스템은 연구원이 무의식적으로 항목을 복제하거나 동일한 엔터티의 다른 형태를 선별할 때 플래그를 표시할 수 있습니다. 이러한 시스템은 구조, 하위 구조 또는 시퀀스가 유사한 엔터티를 구분할 수도 있습니다.
  3. 추적 - 등록 시스템을 사용하여 엔터티를 등록하는 또 다른 이유는 향후 추적을 위해 화학 및 생물학적 개체를 저장할 수 있다는 것입니다. 연구원은 엔터티에 대한 쿼리를 실행하고 입체 화학 또는 유사한 시퀀스에 대한 정보를 포함하여 구조에 대한 전체 세부 사항을 볼 수 있습니다.
  4. 규정 준수 - 마지막으로, 실험실은 다양한 주 및 연방 규정을 준수해야하며 좋은 등록 시스템은 실험실 검사 또는 감사 중에 놀라움이 없도록하는 데 도움이 될 수 있습니다. 정보가 중앙 집중식 단일 위치에 있기 때문에 보고서를 신속하게 생성할 수 있습니다.
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화학 및 생물학적 등록 시스템은 어떻게 비교합니까?

광범위하게, 등록될 수 있는 실체는 2개의 종류로 속합니다: 1. 화학 분자 및 2. 생물학적 실체. 일부 등록 시스템은 하나의 범주를 처리하는 것을 전문으로 하며 다른 등록 시스템은 둘 다 수용할 수 있도록 설계되었습니다.

화학 등록: 개별 화합물 및 화합물 그룹을 입력 하는 도구를 포함, 구조에 의해 화합물을 검색, 실험실에 오는 각 화합물에 대 한 고유 식별자를 할당 에 대 한. 이러한 시스템에는 개별 화합물과 화합물 제품군 간의 관계를 수립하고 표시하고 실험실에서 관련 선별 데이터에 화합물을 연결하는 기능이 포함됩니다. 더욱이, 화학 시스템은 단순히 스테레오케미칼 또는 관련 스크리닝 데이터에 대한 더 세분화된 세부 사항 의 일부없이 분자를 저장하는 일부 화학 데이터베이스에서 단계입니다. 

생물학적 등록: 사용자가 단백질, 효소, 항체, DNA, RNA, 세포주, 플라스미드, 단백질, siRNA 및 단백질 약물 컨쥬게이트를 포함한 생물학적 실체에 대해 정의, 등록, 쿼리 및 보고할 수 있는 기능을 제공합니다. 또한 생물학적 실체 간의 관계를 관리하고, 단백질 발현 정보와 같은 개별 엔터티에 대한 세부 정보를 수집하고, 가능한 경우 실체의 화학 적 표현을 생성하는 도구가 포함되어 있습니다.

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등록 시스템의 특징

등록 시스템의 일반적인 이점은 다음과 같습니다.

  • 개별 화학 및 생물학적 실체뿐만 아니라 화합물혼합물을 효율적이고 자동으로 관리 및 추적
  • 관심 있는 엔터티를 찾을 수 있는 빠르고 쉬운 쿼리
  • 생체 분자 및 화합물에 고유 식별자 할당
  • 화합물을 검색하는 데 소요된 시간뿐만 아니라 동일한 화합물의 알 수 없는 형태를 테스트하는 데 낭비되는 시간과 자원의 감소
  • 랩 실험에 사용되는 다양한 엔터티에 대한 정보는 단일 시스템에서 액세스할 수 있습니다.
  • 단일 시스템에서 도면 및 이름 지정 구조, 주석 추가 및 시각화 및 구조 편집을 위한 통합 기능
  • 대부분의 공급업체는 등록 시스템을 기존 랩 인프라 및 소프트웨어와 원활하게 통합할 수 있습니다.
  • 감사 추적 및 보고서를 작성할 수 있는 기능

 

화학 등록 시스템의 특정 이점은 다음과 같습니다. 

  • 구조 데이터 파일 또는 SMILES 문자열을 사용하여 단일 화합물 또는 화합물 배치를 등록하는 기능
  • 중복 항목을 오류로 플래그
  • 화합물 구조를 기반으로 예측된 화학 적 특성에 대한 정보를 캡처하는 기능
  • 관련 화합물과 염 또는 동위 원소 간의 관계 등록
  • 구조, 하위 구조 및 대체 구조별로 화합물 검색
  • 다중 성분 화합물 등록 및 저장

 

생물학적 등록 시스템에 다음과 같은 특정 이점은 다음과 같습니다. 

  • 단일 생물학적 실체 또는 엔터티 배치를 등록하는 기능
  • 다양한 생물학적 샘플에 대한 세부 정보 수집
  • 복잡한 생체 분자를 만들고 공유하기 위한 도구
  • 시퀀스 유사성 검색을 수행하기 위한 도구
  • 혈통을 확립하고 계보를 추적하기 위해 서로 다른 분자 실간의 관계를 만드는 도구
  • 생물학적 특성 계산을 위한 기능
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상용 등록 시스템

엔터티 등록 기능을 제공하는 시장에는 광범위한 상용 솔루션이 있습니다. 많은 상용 솔루션과 마찬가지로 공급업체는 시스템에 추가 맞춤형 기능 및 기능을 포함할 수 있습니다. 대부분의 경우 이러한 시스템은 전자 실험실 노트북 및 실험실 정보 관리 시스템과 같은 재고 소프트웨어를 비롯한 기존 랩 인프라와 쉽게 통합할 수 있으며, 일부는 특정 데이터 관리 워크플로우를 자동화하여 더 많은 시간을 절약할 수 있는 API를 제공할 수도 있습니다.

시장에서 사용 가능한 솔루션은 다음과 같습니다.

현미경을 이용한 과학자
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등록 시스템이 스프레드시트보다 더 나은 이유는 무엇입니까?

스프레드시트는 용도가 있습니다. 그리고 그들은 당신의 실험실의 엔터티를 추적하기위한 실행 가능한 옵션처럼 보일 수 있습니다. 그러나 그(것)들은 제한되고 화합물 및/또는 생물학의 목록이 증가함에 따라, 스프레드시트는 보다 적게 효과적이게 됩니다. 또한, 스프레드시트는 화학자 나 생물학자를 염두에 두고 만들어지지 않았습니다. 따라서 화학 구조나 서열을 적절히 끌어내고 표시할 수 있는 능력이 없습니다. 

그것은 또한 연구원그들의 연구 기관을 취급하기 위하여 개별적인 해결책을 사용해야 할 지도 모른다는 것을 의미합니다. 예를 들어, 그들은 화학 화합물의 이름에 대 한 스프레드 시트를 사용 하 여 다음 구조를 만드는 별도 그리기 도구를 사용할 수 있습니다. 그것은 실행 가능한 솔루션이지만 오류의 위험을 증가시키고 귀중한 시간을 낭비합니다. 또한 Excel 내에서 이러한 구조는 상호 작용을 거의 또는 전혀 제공하지 않는 정적 이미지로 저장됩니다. 마지막으로 다양한 화학 관련 계산을 수행하는 Excel 기능을 프로그래밍할 수 있지만 작업이 필요하며 대부분의 랩 용량을 초과할 수 있는 수준의 전문 지식이 필요합니다.

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화학 및 생물학적 등록 시스템 비교- LIMS 및 ELNs

LIMSELN은 샘플 등록 및 추적 시스템입니다. 그들이 설계 된 목적을 감안할 때, 그들은 화학 및 생물학적 등록 시스템이 하는 몇 가지 유사한 혜택 과 기능을 제공, 주로 샘플 수준에서 이기는 하지만.

LIMS 와 ELN이 제공하는 기능 범위에는 샘플, 관리 체인, 사용자 지정 보고 기능, 역할 할당, 작업 관리, 전자 서명, 공급 관리, 계측기 유지 관리, 고객 호출 및 청구 등에 대한 고유 식별자가 포함될 수 있습니다. 이러한 시스템은 다음과 같은 유사한 이점을 제공합니다. 

  • 샘플 관리 및 관리에서 추측을 제거하고 서류를 줄이거나 제거하는 쉽고 자동화된 관리. 
  • 보다 효율적이고 자동화된 실험실 프로세스와 워크플로우로 인해 시간과 비용 절감으로 인해 전반적으로 상당한 시간과 비용 절감이 발생할 수 있습니다. 
  • 단일 시스템에서 액세스할 수 있는 정보입니다. 
  • 시퀀싱 계측기, 분광계 및 PCR 기계를 포함한 기존 실험실 인프라와 통합된 LIMS 및 ELN 솔루션. 

차이점은 그들의 특이성에 내린다. 이 문서의 시작 부분에 언급된 바와 같이 "등록 시스템의 핵심 기능은 각 엔터티및 배치 조합을 명확하게 식별하는 고유 식별자를 생성(또는 미러)하는 기능입니다." 등록 시스템은 엔터티 자체뿐만 아니라 구조, 시퀀스 및 고유 등록 번호 생성을 처리하고 이러한 엔터티를 연결된 검사 데이터와 연결하도록 구축되었습니다. LIMS 및 ELNS는 등록 시스템과 통합되지 않는 한 일반적으로 이러한 종류의 기능을 포함하지 않습니다.

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등록 시스템을 결정하는 방법?

등록 시스템에 투자하기로 한 결정은 각 실험실에서 개별적으로 해야 합니다. 실험실에서 다양한 화합물 및/또는 생물학적 분자의 대량으로 작동하거나 화합물혼합물과 함께 작동하는 경우, 즉시 (이상적으로 웹 액세스 가능) 시스템은 종종 연구 정보학 포트폴리오에 가치있는 투자입니다. 일부 랩에는 자체 시스템을 구축하거나 기존 오픈 소스 옵션을 사용할 수 있는 전문 지식이 있을 수 있습니다. 그러나 이러한 옵션에는 시스템 프로그래밍, 유지 관리(종종 시간이 지남에 따라 오버헤드의 대부분), 규정 준수, 소프트웨어 업데이트 및 패치 보장, 적절한 보안 구현에 대한 단독 책임 등 몇 가지 단점이 있습니다.

시스템 구매를 고려 중인 랩의 경우 다음과 같은 몇 가지 사항을 고려해야 합니다. 

  1. 설치, 라이센스, 직원 교육, 데이터 스토리지 비용 및 지속적인 유지 관리와 같은 시스템을 구입하고 관련 비용을 충당할 예산이 있습니까? 일부 상용 소프트웨어 설치는 실험실 예산에서 상당한 덩어리를 취할 수 있으므로 견고한 이점을 보장하기 위해 수학을 수행하는 것이 중요합니다: 비용 비율(ROI).
  2. 등록 시스템이 기존 랩 인프라와 통합될 수 있습니까? 요즘 대부분의 공급업체는 통합을 제공할 수 있지만 구매하는 시스템이 보유한 타사 인프라와 함께 작동할지 확인하거나 이를 실현하는 데 필요한 사항을 파악하는 것이 좋습니다(수동으로, 반자동 또는 자동화).
  3. 공급업체에서 제공하는 사용자 지정 기능, 향상된 기능 또는 업그레이드는 무엇입니까? 등록 시스템은 동일한 기본 기능을 제공하기 때문에 맞춤형 기능이 차이를 만들 수 있습니다. 
  4. 공급업체와 직접 소통할 수 있는 기회가 있습니까? 소프트웨어 시스템을 테스트하여 랩에 적합한 디자인과 기능을 찾는 것이 유용할 수 있습니다. 평가가 무료인가요?
  5. 구현에는 얼마나 걸까요? 모든 소프트웨어를 구현하는 데는 시간이 걸리며 등록 시스템에도 마찬가지입니다. 레거시 인프라에서 업그레이드할 때 기대치를 설정하고 실험실 프로세스에 대한 최소한의 중단을 보장하기 위한 계획을 세우는 것이 중요합니다. 빠르고 쉽게 설정하거나 번거롭습니까?
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결론

데이터에서 통찰력을 빠르게 수집하고 생산성을 향상시킬 수 있는 것은 올바른 기술 솔루션으로 중요하고 달성가능합니다. 산업 전반에 걸쳐 화학 및 생물학적 등록 시스템은 많은 수의 화학 및 생물학적 실체 및 관련 데이터와 협력하는 실험실에 상당한 가치를 더합니다. 더 큰 연구 정보학 도구 제품군의 일환으로 이러한 솔루션은 운영 효율성을 개선하고, 인적 오류의 위험을 줄이고, 시간을 절약하며, 작업의 무결성과 유산을 보장합니다.

참조

  1. 화학 등록이란 무엇입니까? https://info.collaborativedrug.com/chemicalregistration
  2. 화학 데이터베이스 https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_database#List_of_Chemical_Registration_Systems
  3. CDD Vault 활동 및 등록 모듈 https://www.collaborativedrug.com/benefits/activity-registration/
  4. 바이오비아 생물등록데이터시트 https://www.3dsbiovia.com/products/datasheets/biological-registration.pdf
  5. 화학등록 시스템 http://openbabel.org/docs/current/Cheminf101/registration.html
  6. 좋은 화학 재고 시스템의 장점은 https://www.bioraft.com/resources/the-advantages-of-a-good-chemical-inventory-system
  7. 복합 등록 http://www.corelims.com/v4Docs/Chemistry_Specific/Single_Compound_Registration/Chemistry_v4.htm
  8. 마틴, E., Monge, A., Duret, J. A., Gualandi, F., 페이치, M.C., 그리고 포피스실, P. (2012). R&D 화학 등록 시스템 구축. 화학 정보학저널, 4(1), 11. https://doi.org/10.1186/1758-2946-4-11

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