Workflows mit Laborsoftware digitalisieren

Vernetzte Labore in Zeiten des mobilen Arbeitens

In den letzten zwei Jahren hat die Digitalisierung von Prozessen das Wirtschafts-, Gesellschafts- und Arbeitsleben stark gewandelt: Abläufe wurden von heute auf morgen umgestellt und wann immer möglich hatte mobiles Arbeiten Vorrang. Diese Erfahrung wird den Weg zurück zur Normalität beeinflussen. Wie könnte zukünftig die Arbeit mit einer vernetzten Laboranalytik aussehen?
Prozesse/Stationen im Lebenszyklus von Daten. © Shimadzu

Wer die schnelle Umstellung auf digitale Medien lediglich als bloße Übernahme bestehender Prozesse sieht, verpasst die Gelegenheit, Verfahren zu optimieren und an die neuen digitalen Möglichkeiten anzupassen. Im Labor sind es die Analytiker beispielsweise gewohnt, sich schnell einen Überblick über den aktuellen Zustand von Gerät und Messung zu verschaffen. Daten werden teilweise direkt am Messrechner bearbeitet. Bei der Ad-hoc-Umstellung auf Home-Office geht so schnell der Überblick über den Stand im Labor verloren, und Messergebnisse müssen plötzlich über das Netzwerk verteilt werden.

Mit den gesammelten Erfahrungen aus den letzten zwei Jahren im Hinterkopf lässt sich nun der vollständige Datenlebenszyklus durch die digitale Brille betrachten. Er beginnt mit der Datenerzeugung – hier ist sicherlich die Anwesenheit im Labor notwendig – und mündet nach Verarbeitung und Prüfung in der Berichterstellung. Typischerweise schließt sich danach noch eine Archivierung sowie nach Ablauf von Aufbewahrungsfristen die gezielte Entsorgung an.

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Exemplarische Arbeitswoche mit Laborarbeit aus dem Home-Office. © Shimadzu

Eine digital unterstützte Arbeitswoche

Am Montag könnte die Arbeitswoche z. B. im HPLC-Labor beginnen: Es gilt Standard-Lösungen und QC-Proben zu präparieren, die eigentliche Probenvorbereitung zu erledigen und die HPLC mit Säule und mobiler Phase zu bestücken. Die weiteren Arbeitsschritte bis zum messfähigen Gerät lassen sich aus der Ferne über die Gerätesoftware umsetzen. Hierzu eignen sich Werkzeuge wie ein Web-Monitor des Instruments, automatische Start- bzw. Stopp-Sequenzen und Systeme, die den Füllstand der mobilen Phase überwachen.

Am Dienstag und Mittwoch lassen sich die Messungen bequem aus dem Home-Office überwachen, und die ersten Datenauswertungen können beginnen. Nach Abschluss der Messreihe müssen am Donnerstag im Labor neue Proben vorbereitet werden, die dann über das Wochenende messen. Freitags ist wieder keine Anwesenheit im Labor erforderlich.

Wie aufgezeigt, bestehen im Labor viele Möglichkeiten, aus der Ferne zu arbeiten. Wie geht es mit den erzeugten Daten nun in einem digitalen Prozess weiter? Zunächst gilt es, die Messdaten auszuwerten und in Berichten zusammenzustellen. Für die Auswertung ist typischerweise die Software des Geräteherstellers nötig, die häufig nicht auf den Laptops der Labormitarbeiter installiert ist. Es wird also eine technische Lösung benötigt, die den Mitarbeitern die Software und die Messergebnisse im Home-Office zur Verfügung stellt.

Ähnliches gilt für die Erstellung der Berichte. Die Archivierung ist typischerweise bereits von den Messgeräten getrennt und bedeutet somit keinen zusätzlichen Aufwand. Ist es aber sinnvoll, diesen Weg mit der bestehenden Infrastruktur und den bestehenden Lösungen weiterzugehen?

Eine Plattform für zahlreiche Prozesse

Ähnlich wie in einem zentralen Dokumentenmanagementsystem ist es wünschenswert, alle analytischen Rohdaten in einer Plattform zu vereinigen. Darin können alle administrativen Prozesse zentral und einheitlich abgebildet werden, wie Benutzer- und Rechteverwaltung, Systemprotokollierung und Audit-Trails, Backup usw. So genügt beispielsweise ein Backup, um alle Daten der HPLC-Instrumente, Photometer und TOC-Analysatoren zu sichern. Auch die Archivierung und gezielte Entsorgung lassen sich zentral in einem System organisieren.

Schnittstellen einrichten

Ein weiterer wichtiger Punkt eines solchen „analytischen Ökosystems“ sind Schnittstellen zu anderen Systemen. Natürlich können auch weiterhin Daten manuell von einem System in ein anderes übertragen werden. Wird aber die Infrastruktur im Labor verändert, lohnt es sich, für das Einrichten von Schnittstellen Zeit zu investieren. Diese Zeit gewinnt man dann im Betrieb durch die eingesparte manuelle Übertragung zurück.

Werkzeuge zur HPLC-Überwachung aus der Ferne. Links: Web-Monitor der HPLC; rechts: Mobile-Phase-Monitor. © Shimadzu

Häufig werden Messergebnisse an ein Labor-Informations- und Management-System (LIMS) übertragen. Dabei bietet es sich an, die Datenfreigabe mitzudenken. Sollen beispielsweise nur freigegebene Ergebnisse ans LIMS übertragen werden? Teilweise wird gewünscht, Messsequenzen durch das LIMS zu erstellen und lediglich in der Gerätesteuersoftware zu starten. Moderne Softwarelösungen und ihr Zusammenspiel bieten vielfältige Varianten, den gewünschten Ablauf im Labor ohne lästige manuelle Schritte umzusetzen. So kann mit der Lösung „LabSolutions CS“ der vollständige Datenlebenszyklus für eine Vielfalt von Geräten abgebildet werden. Natürlich erfordert jede Messmethode unterschiedliche Vorgehensweisen, wodurch sich die Gerätesteuerung je nach Analysensystem unterscheidet. Die Gerätesteuerung ähnlicher analytischer Methoden ist jedoch harmonisiert, so dass die Software beispielsweise für HPLC und GC nur geringe Unterschiede aufweist und auch die entsprechende Kopplung mit Massenspektrometrie nur wenig zusätzliche Einarbeitung erfordert.

Fazit

Die Ad-hoc-Digitalisierung in jüngster Zeit hat gezeigt, was heute technisch möglich ist. Die Erfahrungen daraus und aus den gezeigten Möglichkeiten lassen sich organisatorisch gut nutzen. Hierzu ist es wichtig, bestehende Prozesse kritisch zu prüfen und zu hinterfragen sowie die Möglichkeiten einer Anwendungssoftware zu kennen, um sie dann für die Labor-eigenen Vorgänge und Anforderungen zu nutzen. So lassen sich neue Abläufe und Prozesse etablieren, die Labor-Mitarbeitenden lästige manuelle Schritte abnehmen. Das vernetzte Labor eröffnet dem mobilen Arbeiten ganz neue Dimensionen.

AUTOREN
Max Franz, Dr. Stephan G. Koller
Shimadzu Deutschland GmbH, Duisburg
Tel.: 0203/7687-0
info@shimadzu.de
www.shimadzu.de

Analytica: Halle A1, Stand 502

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