Kemiska och biologiska registreringssystem: Vad de är och behöver du ett?

presenterad bild för CDD-inlägg "Kemiska och biologiska registreringssystem: Vad de är och behöver du ett?"
"1" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Vad är registreringssystem?

Kemiska och biologiska registreringssystem kan vara användbara IT-verktyg i arsenal av laboratorier som vill effektivisera sina arbetsflöden. Som namnet antyder är registreringssystem utformade för att hjälpa till att spåra de olika kemiska eller biologiska enheter som används för experiment, liksom nya som skapats i labbet som immateriell egendom. En kärnfunktion för registreringssystem är förmågan att generera (eller spegla) unika identifierare som entydigt identifierar varje enhet och batchkombination. Bland andra funktioner stöder dessa system förmågan att fånga information om komplexa kemiska och biologiska molekyler inklusive detaljer om deras struktur, olika fysikaliska och kemiska egenskaper och analystestdata.

"2" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Fördelarna med registreringssystem

  1. Finnbarhet - Det kanske viktigaste skälet för att registrera enheter är också det mest uppenbara, sökbarheten. Att kunna hitta vad som behövs för ett visst test när som helst sparar tid och resulterar i mindre frustration för forskare. Labs kan ha hundratals eller tusentals molekyler och / eller biologiska ämnen i lager vid varje given tidpunkt. Dessa inkluderar reagenser, liksom enheter som är gjorda för testning som kärndelen i en organisations portfölj för immateriella rättigheter.
  2. Unikhet - En relaterad och lika viktig övervägning för laboratorier som arbetar med kemiska föreningar eller biologiska ämnen är att kunna spåra viktiga detaljer om en enhet (partier, salter osv.) Som är relaterade till unikhet och orsak till oklarheter eller dubbleringsfel. Registreringssystem kan flagga när forskare oavsiktligt duplicerar poster eller screenar olika former av samma enhet. Dessa system kan också skilja mellan enheter som har liknande strukturer, substrukturer eller sekvenser.
  3. Spårning - Ett annat skäl att registrera dina enheter med ett registreringssystem är deras förmåga att lagra kemiska och biologiska enheter för framtida spårning. Forskare kan köra frågor om enheter och se fullständiga detaljer om strukturerna inklusive information om stereokemi eller liknande sekvenser.
  4. Efterlevnad - Slutligen måste laboratorier följa olika statliga och federala förordningar och ett bra registreringssystem kan hjälpa till att säkerställa att det inte finns några överraskningar under labbinspektioner eller revisioner. Eftersom informationen finns på en enda, centraliserad plats kan rapporter skapas snabbt - redovisning för alla nuvarande enheter.
"3" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Hur jämför kemiska och biologiska registreringssystem?

I stort sett ingår enheter som kan registreras i två kategorier: 1. kemiska molekyler och 2. biologiska enheter. Vissa registreringssystem är specialiserade på att hantera en kategori, medan andra är utformade för att rymma båda.

Kemisk registrering: inkludera verktyg för att komma in i enskilda föreningar och grupper av föreningar, söka efter föreningar efter struktur och för att tilldela unika identifierare för varje förening som kommer in i labbet. Dessa system inkluderar funktionalitet för att upprätta och visa förhållanden mellan enskilda föreningar och familjer av föreningar och för att länka föreningar till tillhörande screeningsdata i labbet. Dessutom är kemiska system ett steg upp från vissa kemiska databaser som helt enkelt lagrar molekylen utan några av de mer finkorniga detaljerna om stereokemi eller tillhörande screeningdata.

Biologisk registrering: erbjuder funktionalitet som låter användare definiera, registrera, fråga och rapportera om biologiska enheter inklusive proteiner, enzymer, antikroppar, DNA, RNA, cellinjer, plasmider, proteiner, siRNA och proteindrogkonjugat. Den innehåller också verktyg för att hantera relationer mellan biologiska enheter, samla in information om enskilda enheter, till exempel information om proteinuttryck, och generera kemiska representationer av enheter där det är möjligt.

"4" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Funktioner i registreringssystem

Allmänna fördelar med registreringssystem inkluderar följande:

  • Hantera och spåra enskilda kemiska och biologiska enheter samt blandningar av föreningar effektivt och automatiskt
  • Snabba och enkla frågor för att hitta enheter av intresse
  • Tilldela unika identifierare till biomolekyler och föreningar
  • Minskning av mängden tid som letades efter föreningar samt tid och resurser som slösas bort vid testning av okända former av samma förening
  • Information om olika enheter som används i labbexperiment kan vara tillgänglig från ett enda system
  • Kombinerad funktionalitet för att rita och namnge strukturer, lägga till och visualisera kommentarer och redigera strukturer i ett enda system
  • De flesta leverantörer kan sömlöst integrera sina registreringssystem med befintlig labinfrastruktur och programvara
  • Möjlighet att skapa granskningsspår och rapporter

Specifika fördelar med kemiska registreringssystem inkluderar:

  • Möjlighet att registrera enstaka föreningar eller partier av föreningar med Structure Data-filer eller SMILES-strängar
  • Flaggar duplicerar poster som fel
  • Förmåga att fånga information om förutsagda kemiska egenskaper baserat på sammansatt struktur
  • Registrera förhållanden mellan relaterade föreningar och salter eller isotoper av samma förening
  • Söker efter föreningar efter struktur, substrukturer och alternativa strukturer
  • Registrera och lagra flerkomponentföreningar

Specifika fördelar som biologiska registreringssystem inkluderar:

  • Möjlighet att registrera enskilda biologiska enheter eller partier av enheter
  • Insamling av detaljer om olika biologiska prover
  • Verktyg för att skapa och dela komplexa biomolekyler
  • Verktyg för att utföra sekvenslikhetsökningar
  • Verktyg för att skapa relationer mellan olika molekylära enheter för att upprätta avstamning och spåra släktforskning
  • Funktionalitet för beräkning av biologiska egenskaper
"5" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Kommersiella registreringssystem

Det finns ett brett utbud av kommersiella lösningar på marknaden som erbjuder enhetsregistreringsfunktioner. Som med många kommersiella lösningar kan leverantörer inkludera ytterligare, skräddarsydd funktionalitet och funktioner i sina system. I de flesta fall kan dessa system enkelt integreras med befintlig labbinfrastruktur inklusive lagerprogramvara som elektroniska laboratorieböcker och laboratorieinformationshanteringssystem, och vissa kan till och med erbjuda API: er som kan automatisera vissa arbetshanteringar för datahantering, vilket ger ännu större tidsbesparing.

Tillgängliga lösningar på marknaden inkluderar:

Forskare som använder ett mikroskop
"6" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Varför är registreringssystem bättre än kalkylblad?

Kalkylark har sina användningsområden. Och de kan verka som ett genomförbart alternativ för att spåra dina laboratoriesenheter. Men de är begränsade och när listan över föreningar och / eller biologiska växer blir kalkylarken mindre effektiv. Dessutom skapades inte kalkylblad med kemister eller biologer i åtanke. Som sådan har de inte kapacitet att korrekt rita och visa kemiska strukturer eller sekvenser.

Det innebär också att forskare kan behöva använda separata lösningar för att hantera sina forskningsenheter. Till exempel kan de använda ett kalkylblad för namnen på kemiska föreningar och sedan ett separat ritverktyg för att skapa strukturerna. Det är en genomförbar lösning, men det ökar risken för fel och slösar bort dyrbar tid. Dessutom sparas dessa strukturer i Excel som statiska bilder som erbjuder liten eller ingen interaktivitet. Slutligen, även om det kan vara möjligt att programmera Excel-funktioner som utför olika kemirelaterade beräkningar, tar detta arbete och kräver en kompetensnivå som kan vara längre än de flesta laboratoriers kapacitet.

"7" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Jämförelse av kemiska och biologiska registreringssystem med LIMS & ELN

LIMS och ELNs är provregistrerings- och spårningssystem. Med tanke på det syfte de utformades för erbjuder de några liknande fördelar och funktioner som kemiska och biologiska registreringssystem gör, om än i första hand på provnivån.

Utbudet av funktioner som LIMS och ELN erbjuder kan innehålla unika identifierare för prover, kedja av vårdnad, anpassad rapporteringsfunktion, rolltilldelning, uppgiftshantering, elektroniska signaturer, leveranshantering, instrumentunderhåll, kundfakturering och fakturering och mycket mer. Dessa system erbjuder också liknande fördelar inklusive:

  • Enkel och automatiserad administration som tar gissningen ur provadministration och -hantering och som minskar eller eliminerar pappersarbete.
  • Tids- och kostnadsbesparingar som ett resultat av effektivare, automatiserade labbprocesser och arbetsflöden kan resultera i betydande tids- och kostnadsbesparingar överallt.
  • Information tillgänglig från ett enda system.
  • LIMS- och ELN-lösningar integrerade med befintlig labbinfrastruktur inklusive sekvenseringsinstrument, spektrometrar och PCR-maskiner.

Skillnaden beror på deras specificitet. Som nämnts i början av denna artikel "En kärnfunktion i registreringssystem är förmågan att generera (eller spegla) unika identifierare som entydigt identifierar varje enhet och batchkombination." Registreringssystem är byggda för att inte bara hantera själva enheterna utan också deras strukturer, sekvenser och generering av unika registreringsnummer och för att länka dessa enheter till eventuella tillhörande screeningdata. LIMS och ELNS inkluderar i allmänhet inte den här typen av funktionalitet, såvida de inte är integrerade med ett registreringssystem.

"8" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Hur beslutar jag om ett registreringssystem?

Beslutet att investera i ett registreringssystem är det som varje labb måste göra individuellt. Om ditt laboratorium arbetar med stora mängder olika föreningar och / eller biologiska molekyler, eller arbetar med blandningar av föreningar, är ett out-of-the-box (idealiskt webbåtkomligt) system ofta en värdefull investering i din forskningsinformatikportfölj. Det är viktigt att notera här att vissa laboratorier kan ha expertis för att bygga sina egna system eller använda ett befintligt open source-alternativ. Dessa alternativ har emellertid vissa nackdelar, inklusive det enda ansvaret för att programmera systemet, underhåll (ofta majoriteten av omkostnaderna över tid), säkerställa överensstämmelse med reglerna, programuppdateringar och korrigeringar och implementera tillräcklig säkerhet.

För labb som överväger att köpa ett system är här några saker att tänka på:

  1. Har du budgeten att köpa ett system och täcka tillhörande kostnader - installation, licenser, personalutbildning, datalagringskostnader och allt pågående underhåll? Vissa kommersiella mjukvaruinstallationer kan ta en betydande del av en labbs budget, så det är viktigt att göra matematiken för att säkerställa en solid fördel: kostnadsförhållande (ROI).
  2. Kan registreringssystemet integreras med befintlig labbinfrastruktur? Idag kan de flesta leverantörer erbjuda integration, men det är fortfarande klokt att kontrollera att systemet du köper kommer att fungera med tredjepartsinfrastruktur som du har eller ta reda på vad som kommer att kräva för att få det att hända (antingen manuellt, halvautomatiserat eller automatiserat) ).
  3. Vilka anpassade funktioner, förbättringar eller uppgraderingar erbjuder leverantören? Eftersom registreringssystem erbjuder samma basfunktionalitet kan skräddarsydda funktioner göra skillnaden.
  4. Finns det möjligheter att samarbeta direkt med leverantörer? Det kan vara bra att testa programvaran för att hitta rätt blandning av design och funktionalitet för ditt labb. Är utvärderingen gratis kontra betalad?
  5. Hur lång tid kommer genomförandet att ta? Att implementera programvara tar tid och detsamma gäller för registreringssystem. När du uppgraderar från äldre infrastruktur är det viktigt att ställa förväntningar och ha en plan för att säkerställa minsta störning i labbprocesserna. Är det snabbt och enkelt att installera eller klumpigt?
"9" listaikon för CDD Vault ELN Blogginlägg

Slutsats

Att snabbt kunna hämta insikter från data och förbättra produktiviteten är både viktigt och uppnåeligt med rätt tekniklösningar. Inom branscher tillför kemiska och biologiska registreringssystem betydande värde till laboratorier som arbetar med ett stort antal kemiska och biologiska enheter och tillhörande data. Som en del av ett större paket med forskningsinformatikverktyg förbättrar dessa lösningar driftseffektiviteten, minskar riskerna för mänskliga misstag, sparar tid och säkerställer integriteten och arvet i ditt arbete.

referenser

  1. Vad är kemisk registrering? https://info.collaborativedrug.com/chemicalregistration
  2. Kemisk databas https://en.wikipedia.org/wiki/Chemical_database#List_of_Chemical_Registration_Systems
  3. CDD Vault Aktivitets- och registreringsmodul https://www.collaborativedrug.com/benefits/activity-registration/
  4. Datablad för Biovia Biologisk registrering https://www.3dsbiovia.com/products/datasheets/biological-registration.pdf
  5. Kemiska registreringssystem http://openbabel.org/docs/current/Cheminf101/registration.html
  6. Fördelarna med ett bra kemiskt inventeringssystem https://www.bioraft.com/resources/the-advantages-of-a-good-chemical-inventory-system
  7. Sammansatt registrering http://www.corelims.com/v4Docs/Chemistry_Specific/Single_Compound_Registration/Chemistry_v4.htm
  8. Martin, E., Monge, A., Duret, JA, Gualandi, F., Peitsch, MC, & Pospisil, P. (2012). Bygga ett FoU-kemiskt registreringssystem. Journal of cheminformatics, 4 (1), 11. https://doi.org/10.1186/1758-2946-4-11

Den här bloggen är författad av medlemmar i CDD Vault gemenskap. CDD Vault är en värd läkemedelsupptäckt informatik plattform som säkert hanterar både privata och externa biologiska och kemiska data. Det ger kärnfunktioner inklusive kemisk registrering, struktur aktivitet relation, kemisk inventeringoch elektronisk labb anteckningsbok kapacitet.

Collaborative Drug Discovery (CDD) Vault Logo