LIMS zur digitale Erschließung und Bewahrung ... · Eigenschaften IPK-LIMS-System • Kombination...
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MatthiasLange12.Juni2018
LIMS zur digitale Erschließung und Bewahrung pflanzengenetischer Ressourcen am IPK-
Gatersleben
Gatersleben
IPK – Leibniz-Institut für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung
Gatersleben
Teilesammlung Nord
BereitstellungundNutzbarmachung
GenetischeVielfalt
Züchtungs-technologien
PflanzlicheLeistung
AnpassungundNachhaltigkeit
Biodiversität der
Kulturpflanzen
IPK Forschungsschwerpunkte
Datenspektrum
HandschriftlicheAufzeichnungenFeldbonituren,Lagermanagement Automatisierte/Hochdurchsatz
Phenotypisierung-HeterogeneSensorikplatformen
Genotypisierung–GenomeundMarkerDaten
Inhaltstoffmessung,Modellierung-Metabolitanalyse,Proteomics,Modelle
mM so
l. sug
ars
60
40
20
80
sucrosehexoses
I II III
12
34
56
7
hexoses sucrose
storage phaseprestorage phasedevelopmental
stages
protein
starch
Biodiversität der
Kulturpflanzen
Die Herausforderung: LIMS/ELN als zentrale Datenmanagement-Infrastruktur
©
DataAnalysis
DataPreservation
DataPublication
InformationRetrieval
WebPortal
IntuitiveGUI
APIs MetaDataMobilDevic
es
ImportExport
Vorgehensweise LIMS-Einführung am IPK
Seite6
ImplementierungKommerziellesProdukt
Auswahlaus4KandidatenPermanentePositioneines
LIMS-ManagerIntegrationinBioinformatikund
ITDirekterProjektleiterundSupportvomHersteller
VorstellungErgebnisseundEntscheidungderInstitutsleitungEigenentwicklungvsOpenSourcevsKommerziell
Kosten Betriebskonzept Personal Organigramm
Anforderungsworkshops
Nutzeranforderungen IT/Datenmanagementanforderungen Betriebsanforderungen
ErarbeitungStudiezurEinführungeinesLIMSProzesserfassungin
Pilotgruppen Referenzen Literaturstudium Markanalyse
EntscheidungInstitutsleitungzumBedarf
FinanzierungProjektgruppeLIMSüber12Monate
Eigenschaften IPK-LIMS-System
• KombinationausLIMSundELN• KombinationrelationaleDatenbankundexternerSpeicher
• Anpassbare,tabellarischeNutzeroberfläche
• FreiprogrammierbareImport-undExportschnittstellen
• ZentraleInstallationalsRemoteApp(MS-WindowsServer)
• ErweiterbaresDatenschema• AuditierungundDatenschutz
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RALIMS
LIMS ELN
strukturierteDatenablageundAnalytikdokumentation
AblageunstrukturierterDokumentealselektronisches
Laborbuch
LIMS Datenstruktur – Nachhaltig durch Einfachheit
project
experiment
probe result
parameter
sample
material
store
con-
nects
1
n
m
n
1
n
1
n n 1
1
1
m
n
has has
in- cludes
uses
has
measured by
measurement method
n
1
defined by
LIMSOPHY Module • GruppiertinFunktionskategorien
• TabellarischeDarstellungvonAllgemeinzuDetails
• IndividuelleAnsichten,LayoutsundBerechtigungen
• Copy/PasteIntegrationinStandardsoftware
• Auditierung,Archivierung
• Offline-fähig
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LIMSOPHY LIMS für strukturierte Daten
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• TabellenundAttributen
• GenerischeErgänzungen(EAV)
• Datentypen
• Wahrheitswerte
• Text
• Zahlen
• DiskreteWerte
• Dateireferenzen
• Binärdaten
LIMSOPHY: ELN Funktionalität
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• ElektronischesLaborbuch• UnstrukturierteDaten• VorlagenbasiertenAusfüllenvonLaborprotokollen
Akzeptanzerhöhung durch Erstellung nutzerspezifische Frontends
Projektspezifische Web-Portale
Status
GESAMT 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011
Proben 2.328.506 1.109.390 162.663 176.540 618.046 48.110 86.444 127.313
Dateien 1.714.149 297.623 261.095 456.352 317.274 178.196 190.319 13.290
Ergebnisse 4.664.003 2.218.708 487.989 353.080 123.6092 96.220 17.288 254.626
AktiveNutzer(proJahr) 160 131 101 54 70 42 nichtmehr
verfügbar
Seite 14
Querschnittsaufgaben• Lagerungverwaltung• Chemikalien,Gefahrstoffe• GVO• Fotoarchiv
Projektdatenmanagement• Laborbuch/Versuchsprotokollierung• Primärdatenkatalogisierungund-verwaltung
• AblageundOrganisationvonquantifiziertenMessdaten
• MigrationobsoleterDatenbankenundInformationssystemen
• LaboraufrägeundDatenauslieferung• ProjektspezifischeWeb-Portale
Arbeitsschwerpunkte Datenmanagement
• IT-Infrastructure• LaboratoryInformationManagementSystem:LIMSOPHY• ScalableStorageManagementSystem:HSM• ScalableHardware:OracleDataAppliance• DatabaseTechnology:relational,noSQL• FrontendTechnologies(OS-native,Web,MobileDevs)
• FAIRDataManagement• DataSharingandPublication:DataCite• UniqueResearcherIdentifier:ORCID-DE• SearchEngines,Registries,Repositories:diverse• RESTfulAPI’s:BreedingAPI• ResearchDataManagementPlans:ongoing
• DefinedProcessesandCommunication• MinimumInformationStandards:MIAPPE,MCPD• Standards:materialnaming,IDs,fileformats,storagepaths• Lab-Processesandpolicies:sequencing,chemicals,…• UserTrainingandSupport
DankefürIhreAufmerksamkeit
Architektur der IPK LIMS-Dateninfrastruktur
WindowsTerminalserver
HierarchicalStorageSystem
CentralDatabaseSystem
DesktopPCLabPC
DesktopPCLabPC
DesktopPCLabPC
RemoteApplication ComputeServer
DataAcquisition
LIMSalsBasisfürFAIRDataManagementDataPublication:
Infrastructure:
PlantPhenotypingNetworks&Standards:
PlantGeneticResourcesandBiodiversity:
“Vom Gen zum Phen”
(K.MochidaK.Shinozaki,PlantCell&Physiology,2010)
(R.Furbank,M.Tester,TrendsinPlantScience,2011)