现今大多数实验室都拥有某种形式的实验室信息管理系统（LIMS）来帮助管理他们的工作流程。从简单的电子表格到管理几乎每个实验室功能的智能程式，而 LIMS 可以包含很多类型。“LIMS” （实验室信息管理系统）用语本身非常广泛，实质上意味着任何具有支持现代实验室工作流程的软件工具。¹这些系统可以从专门为此目的开发软件的公司购买，或者可以由实验室中的员工使用其他预先存在的数据管理程序拼凑在一起。
当实验室需要 LIMS，无论是正在使用自行开发的 LIMS 或是考虑实施购买新的 LIMS，都需要考虑几个因素。在这篇文章，我们将讨论实验室及其员工的需求，LIMS 在满足这些需求方面的作用，以及自行开发和外购 LIMS 的一些优点和缺点，以帮助确定哪些条件最适合特定的实验室。
与其他实验室流程一样，数据管理近几十年来发展迅速。最初，重要的信息和实验结果会保存在文件系统的记录卡中，而技术人员把观察和原始数据手写并记录在实验室笔记本中。许多实验室仍然使用个人的实验室笔记本来记录方法流程，时间点和计算，但数字化的数据存储已经越见普及。数字化文件具有易于复制，修改和访问的优点。搜索纸质文件相当耗时以及存在信息丢失或损坏的可能性导致大多数实验室会以某种形式的电子副本保留其基本数据。
在当今高容量的实验室中，任何时候正在进行的任务数量以及每天生成的数据量都以倍数方式膨胀。
在全球和所有行业中，
1992年每天已经生成 100千兆字节的数据。
到1997年，这个数据量每小时便生成一次。
到2002年，这一数据量每秒都在生成。
现在，在2018年，这已经增长到每秒产生50,000千兆字节的数据。
²多达 30％的数据来自医疗保健行业。³
实验室管理人员和技术人员比以往任何时候更需要一个能够有效存储，组织和分析数据的系统，以及跟踪大量样本和与之相关的信息。电子实验室笔记本（ELN）已经开始取代传统的纸质笔记本，而科学数据管理系统（SDMS）则开发来处理复杂的信息存储。编写软件包和文字原件是为了帮助自动化工作流程并跟踪测试计划而撰写。¹
存在各种类型 LIMS 的原因与个体实验室的需求有关。无论实验室是专注于测试环境科学或生物样品，对制造业务进行质量控制，还是进行新颖的研究和发现，这都有非常具体的数据和工作流程管理需求。这取决于正在执行的测试类型，组织规模以及分析和报告结果的要求。
对于任何类型的实验室，无论是用于制造商的研究，诊断还是质量测试，每个实验室都需要确保其测试和产品的质量。
必须验证分析和协议，必须校准设备，并且必须定期验证结果的准确性。法律/法规要求需要一些质量保证流程，例如符合美国农业部（USDA），食品药品管理局（FDA），良好生产规范（GMP）和临床实验改进的行为（CLIA）。此外，实验室可能需要遵守其他内部指引并进行额外评估，以确保高质量，一致性和准确性。随着时间的推移，质量监控数据需要通过准确的记录进行仔细管理，这些记录会由 LIMS 处理。
大部份 LIMS 都有一些相似之处。LIMS 的核心通常是样本跟踪，数据捕获，数据管理和某种形式的工作流管理。它们可能包含 ELN，SDMS 的元素，或者，为考虑业务方面的运营，可以包含用于处理计费和购买的企业资源规划（ERP）工具。从那里，LIMS 的特定功能可由 LIMS 管理员高度定制，以满足实验室的需求。
较新或较小的实验室可以选择将其他通用软件程序中的功能性 LIMS 零碎组合在一起。当样本和测试不是太多而且过程和分析的复杂性不是太大时，可以使用标准的工作软件来执行这些功能。在这些情况下，通常将单独的程序用于实验室操作的每个不同组件。
最常用的程式类型之一是电子表格程式，例如微软的 Microsoft Excel。电子表格用于存储原始数据，还可以制作基本图表和图形，组织和排序数据以及执行基本分析。管理工作簿规则可以标记有问题的值并计算到期日和周转时间。如果实验室需要增加其功能，可以下载附加组件，或者可以编写文字原件以执行更复杂的计算或自主运行。可在线获得的任务管理程序以及多用户电子日历可用于跟踪时间表和设备可用性。
电子表格的好处是它们兼容性高，可导入其他分析程序的数据。如果实验室需要执行更复杂的任务，可以根据需要购买新的程序。某些统计软件包可以执行更大范围的统计分析，并创建更复杂的技术图表，例如 SigmaPlot 或 Graphpad Prism。数据库软件（如 Microsoft Access 或 Oracle 数据库）可以从Excel导入数据，并可以将数据选项卡链接在一起以进行批处理或重复采样或客户端。
在自行开发的 LIMS 设置中，用于操作实验室设备的软件，通常使用自己的数据分析程式独立运行。这些程式在分析后通常允许以文件格式导出原始数据和结果，该文件格式可以在其他程式中打开，例如电子表格或文本或照片文件。要自动导入数据，分析数据并生成报告，通常需要具有技术专业知识的工作人员编写代码以链接多个程序并自动执行步骤。⁴
实验室选择建立和研发自己的 LIMS 的主要原因是成本因素。购买市场上的 LIMS 可能需要一个巨大的前期成本，这在过去使较小的实验室无法购买和使用 LIMS。虽然购买 LIMS 的成本一直在下降，但许多实验室仍然选择让 IT 员工使用他们已经拥有的软件去构建 LIMS。⁵
许多实验室和企业也认为他们的项目太独特，无法通过预制的 LIMS 来满足他们的需求。从其他程式来构建 LIMS允许高度的自定义，这对于具有非常独特设置的实验室可能是有用的。⁶
最后，根据 LIMS 的复杂程度以及编码的完成程度，自行开发 LIMS 的一个好处是它们的可用性。工作人员经常熟悉所使用的一些程式的基础知识，并且它们的界面比市场上的一些 LIMS 更少混淆。自家研发的 LIMS 结构简单，组织良好，可能需要较少的时间来培训员工使用。
如前所述，自行开发的 LIMS 通常不能与高度专业化的软件接口，例如那些操作实验室或制造设备的软件。通过这些程式获得的数据经常必须导出，甚至手动输入到另一种格式，以便 LIMS 的程序可以使用。
在先进的分析应用方面，自行开发的 LIMS 也明显落后于商业对手。大多数情况下的统计分析，报告构建和数据解释必须在自行开发的 LIMS 设置中手动完成。更复杂的应用程式，例如分析数据或资源使用的长期趋势，或以有意义的方式将结果链接到其他信息，仍然超出了基本 LIMS 的能力，必须由用户执行。
使用不同程序的杂乱无章的系统来管理重要数据最明显的缺点之一是信息容易混乱，丢失或归档错误。当所有组件未完全集成时，手动数据输入具有高的错误率和不准确性。在处理受保护的健康信息（PHI）和客户的财务信息等敏感信息时，这尤其不利。这种系统缺乏透明度和问责制，这使得监管审计变得更加困难，而且发现错误的可能性更困难，最终可能需要很长时间才能进行更正.⁶
自行开发的 LIMS 有另一个特别构成问题的地方与它们的构建方式有关。首先，它们通常由公司的员工构建。他们要么是 IT 工作人员，没有广泛的测试程序和报告构建的知识，要么他们是实验室工作人员，往往没有高阶的编码经验。在早期使用该系统的少数人是其唯一的技术支持来源，因此没有外部人员可以很好地理解其工作以作管理。如果当中的工作人员离开公司，他们的替补员必须在 LIMS 操作中接受全面培训，否则管理系统的能力将会丢失。
市场上可选的 LIMS 类型变化很大，从基本数据管理程序到能够管理实验室操作各个方面及执行高级分析的大型软件包。最昂贵的一项是允许实验室直接购买软件和所有相关仪器的选项。对于无法负担此类购买的较小实验室，另一种选择是租用软件许可证或通过互联网使用“托管”系统.⁵
在讨论自行开发的 LIMS 的缺点时，已经提到了外购 LIMS 的许多优点。除此之外，外购 LIMS 还有许多其他的好处。
首先是技术支持。 LIMS 软件包也可以附带服务包，公司的技术人员随时可以提供帮助。许多 LIMS 自动将数据备份到外部站点并提供额外的数字安全性。同样，软件会定期更新，以保持安全并保持最佳的运行状态。
另一个主要的好处是能够与多个应用程序和仪器连接。可以从机器收集数据并实时处理。因为它会自动导入系统，无需单独下载数据或手动将其导出为不同的格式。此功能，自动化样本跟踪和测试计划以及可编程自动化的工作流程提供了简化的服务。
最后，外购的 LIMS 可以提供大量开箱即用的分析应用程序。许多 LIMS 供应商允许其客户在已安装的基本程式上定制特定功能，从而为实验室的特定需求提供一定程度的定制。这些应用程序可以执行高级计算，分析趋势并根据需要生成报告。
外购 LIMS 的主要缺点是成本。更先进的 LIMS 包可以非常昂贵，对于预算较低的较小或较新的实验室来说可能较难负担。然而，随着时间的推移，LIMS 的成本一直在下降，现在有更多可负担的选择。另一个缺点是许多 LIMS 的复杂用户界面。通常，LIMS 包的运作不怎么简便，可能会使实验室员工和管理人员感到复杂。除此之外，由于与所有设备接口及培训员工所需的工作时间，可能需要很长时间才能将新的 LIMS 实施到实验室中。
雅培信息的 STARLIMS 解决方案是一种结合了外购 LIMS 的功能，效率和分析能力的选择，同时富有自家实验室开发 LIMS 的易用性和灵活性。此外，雅培信息还通过云订购提供 STARLIMS 解决方案，其中包括雅培信息行业领先 LIMS 的创新，以及基于云解决方案的无忧，经济高效的可靠性。使用雅培信息云服务，您可以购买 STARLIMS 解决方案，但无需购买硬件，安装软件或管理系统基础架构。云服务使您可以在不影响安全性或功能的情况下提高工作效率和成本效益。
STARLIMS 解决方案（包括云解决方案）可轻松与其他实验室程式和设备集成，并允许实时的测试和仪器状态监控。样本和库存跟踪，测试和维护计划，客户数据以及测试结果和报告都在一个简化的系统中进行管理。⁷
除了与现有的实验室设备集成外，STARLIMS 解决方案还将以前收集的所有数据和信息导入一个集中式数据库。该数据库易于搜索和编程，因此相关用户可以根据许可证访问文件，并可通过安全的，基于云的存储系统从任何移动设备上查看个人化的仪表板。还提供内部 ELN 和 SDMS，可以无缝地完全集成实验室操作的各个方面。⁷
STARLIMS 的高级分析使实验室能够识别工作流程瓶颈，确定资源缺乏或过多的位置，并使用互动式图表和图形自动生成简便的报告。⁷通过智能数据，订单和市场分析，可以收集关键的业务洞察。⁷
与自家研发的 LIMS 设置一样，STARLIMS 具有可配置的功能和可选模块，可根据实验室的特定需求进行定制。界面使用起来也很简便，不需要花费大量时间或精力来培训员工。⁷
雅培信息的一个重要目标是提供能够满足实验室所有期望的 LIMS，匹配并超过其他外购和自家研发 LIMS 所能提供的。现在，选择不仅仅在富有高级应用程序和完整功能集成的外购 LIMS ，或者具有定制和简单易用格式的自行开发 LIMS 之间。无论实验室的具体需求是什么，STARLIMS 都能够提供所有这些以及更多。
参考文献：
1.Maier H, Schutt C, Steinkamp R, et al. Principles andapplication of LIMS in mouse clinics. Mammalian genome: official journal of the International Mammalian Genome Society. 2015;26(9-10):467-481.
2.Walker B. Every day big data statistics. In: big-data-infographic1.png, ed: Vouchercloud; 2015.
3.Gerrity J. Comment: Health networks- delivering thefuture of healthcare. Technology 2014;
https://www.buildingbetterhealthcare.co.uk/technical/article_page/Comment_Health_networks__delivering_the_future_of_healthcare/94931, 2018.
4.LIMS L. Off the Shelf Packaged LIMS (e.g. LabSoftLIMS) vs In-House Home Grown LIMS. Frequently Asked Questions
https://www.labsoftlims.com/computing-solutions/faq/inhouse/, 2018.
5.Kent JT. The Right LIMS Delivery Method. In. Bio-ITWorld. Vol January/February 20092009:35.
6.Segalstad SH. Build LIMS Yourself or Buy a CommercialLIMS? Cost of LIMS 2015; https://softwarepoint.com/blog/build-lims-yourself-or-buy-commercial-lims, 2018.
7.Laboratories A. LIMS Capabilities. STARLIMS 2016;
https://www.informatics.abbott/us/en/offerings/lims, 2018.
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