作為科技創(chuàng)新的前沿陣地,實驗室的建設(shè)管理涉及人員、環(huán)境、樣本、儀器設(shè)備、制度等諸多環(huán)節(jié),任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)疏忽都可能會影響到科研的安全、效率及質(zhì)量。近年來,隨著現(xiàn)代生命科學(xué)快速發(fā)展,以及生物技術(shù)與信息、材料、能源等技術(shù)加速融合,高通量測序等現(xiàn)代生物技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)化快速演進(jìn),生物經(jīng)濟(jì)時代加速到來,對實驗室建設(shè)管理提出了更高要求。
立足于生物經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域前沿探索需求,海爾生物醫(yī)療創(chuàng)新運用物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能、5G等數(shù)字技術(shù),打造出魁斗HaiLab智慧實驗室平臺,實現(xiàn)了實驗室管理的自動化、智能化、物聯(lián)化、共享化升級,在全方位保障實驗室的行為、管理、環(huán)境、數(shù)據(jù)等全景安全的同時,也將科研人員從繁瑣重復(fù)的工作中解放出來,讓科研更安全高效。近期,海爾生物醫(yī)療魁斗HaiLab智慧實驗室場景方案在北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院、國藥中生生物技術(shù)研究院有限公司(以下簡稱中國生物研究院)相繼落地,助力打造起更加安全高效的實驗室全周期數(shù)智化管理方案,開啟實驗室智慧升級新時代。
海爾生物醫(yī)療魁斗HaiLab智慧實驗室平臺
【資料圖】
打造全生命周期科學(xué)監(jiān)管 筑牢電鏡實驗室安全底線
北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院由山東省人民政府和北京大學(xué)合作共建,是山東省新舊動能轉(zhuǎn)換重點項目。著眼于建成國內(nèi)一流的應(yīng)用生物與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)及科研成果轉(zhuǎn)化基地的目標(biāo),北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院急需建設(shè)一座規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)字化、人性化的電鏡實驗室,為加速現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)及成果產(chǎn)業(yè)化提供堅實的技術(shù)保障。
對生物大分子、病毒等進(jìn)行各角度觀察解析,形成樣品三維結(jié)構(gòu)圖形,對結(jié)構(gòu)生物學(xué)的研究至關(guān)重要。作為科研型實驗室的一種,電鏡實驗室主要為生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)類樣品提供制備、測試等技術(shù)服務(wù)。它與生物實驗室、工業(yè)實驗室有著明顯區(qū)別,其核心設(shè)備電子顯微鏡屬于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價格昂貴且對環(huán)境條件要求嚴(yán)苛的大型精密儀器,并需要許多配套設(shè)置和附屬實驗室才能發(fā)揮效益。因此,電鏡實驗室不僅要滿足防磁、防震、防塵三大客觀要求,保證日常溫度、濕度、噪音等環(huán)境條件實時處于正常狀態(tài),還要在設(shè)計之初便根據(jù)電鏡室、制樣室、離心室、切片室等必備組成的功能要求,對其空間布局、設(shè)備放置等專門定制方案。這其中稍有錯漏,都會影響整個實驗室的運行和實驗結(jié)果正確率。
海爾生物醫(yī)療圍繞“設(shè)計一個實驗室”、“建設(shè)一個實驗室”、“服務(wù)一個實驗室”,聚焦從前期設(shè)計到施工,再到設(shè)備布局、數(shù)字化管理等全生命周期安全管控,為北大現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院定制專屬的電鏡實驗室建設(shè)方案。未來,依托“魁斗”HaiLab智慧實驗室平臺,北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院電鏡實驗室還將形成綜合性的智慧管控平臺系統(tǒng),實現(xiàn)儀器設(shè)備、環(huán)境、項目等多個環(huán)節(jié)的互聯(lián)互通,進(jìn)行實驗室管控、設(shè)備管理、追溯體系等全方位升級。
在日常管理方面,智慧管控平臺匯聚視頻監(jiān)控、報警信息、能耗監(jiān)控、數(shù)據(jù)查詢等模塊,保障實驗室安全。其中,環(huán)境監(jiān)測方案可對實驗室內(nèi)溫濕度、各種氣體濃度實時監(jiān)控;預(yù)約管理則支持預(yù)約申請及審批,嚴(yán)格控制人員進(jìn)出;借助AI智能視覺技術(shù),可智能識別人員行為,規(guī)范實驗室操作安全合規(guī)。與此同時,通過搭載物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),智慧實驗室可對儀器設(shè)備進(jìn)行全方位監(jiān)控服務(wù)。不僅設(shè)備的運行狀態(tài)、溫濕度、開關(guān)門等內(nèi)容實時顯示,方便信息查看;還能幫助用戶快速判斷設(shè)備使用壽命,及時進(jìn)行利用率分析,防止出現(xiàn)利用率不高及過渡使用情況。
北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院的創(chuàng)新升級,不僅為開展前沿農(nóng)業(yè)科學(xué)研究和成果轉(zhuǎn)化奠定了堅實技術(shù)基礎(chǔ),也為生物醫(yī)學(xué)及材料工程等領(lǐng)域電鏡實驗室的建設(shè)管理提供了可參考樣板。
樣本全流程信息化管理 提升生物制藥實驗室科研效率
與專注于農(nóng)業(yè)研究的北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院不同,中國生物研究院作為中國生物技術(shù)股份有限公司全資子公司,是新型疫苗國家工程研究中心。眼下其正以國家疾病預(yù)防戰(zhàn)略和現(xiàn)代疫苗研發(fā)的發(fā)展方向,重點圍繞預(yù)防和治療危害人類健康的新發(fā)傳染病和重大疾病開展新型疫苗研發(fā)、產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與工藝研究,為我國目前正在研究開發(fā)的新型疫苗提供完整的工程化和產(chǎn)業(yè)化技術(shù)平臺。
近年來,隨著多項重大研發(fā)課題的推進(jìn),中國生物研究院內(nèi)樣本數(shù)量快速累積,且類型多樣。細(xì)胞、組織、病毒等樣本極其“嬌貴”,只有在-80℃至-196℃低溫環(huán)境中長期凍存,才能最大程度保持樣本活性。樣本出入庫、查找、盤點等諸多流程,如果采取人工管理,不僅樣本狀態(tài)、使用情況及庫存信息無法實時監(jiān)控,還費時費力易出錯、增加人工成本,嚴(yán)重影響科研效率及質(zhì)量。因此,對該研究院液氮生物樣本庫進(jìn)行數(shù)字化升級,提升管理效率和安全水平至關(guān)重要。
對此,海爾生物醫(yī)療沿著“設(shè)備+平臺+服務(wù)”模式,為中國生物研究院量身定制了智慧液氮生物樣本庫綜合方案,實現(xiàn)了樣本從采集、處理、暫存、出入庫到銷毀等全生命周期信息化管理。并與實驗室環(huán)境管理系統(tǒng)實現(xiàn)了無縫對接,可對設(shè)備運行狀態(tài)、環(huán)境溫度等進(jìn)行實時監(jiān)控、自動報警等安全管理。日常管理中,針對海量樣本信息龐雜等問題,通過智慧生物樣本信息管理平臺,庫內(nèi)所有樣本的來源、存取時間、庫存、位置、數(shù)量等信息可實時追溯留存,方便查看、修改、篩選及余量預(yù)警等,實現(xiàn)了高效安全的智慧管理,為科研探索提供不間斷的寶貴數(shù)據(jù)積累。同時,智能液氮罐運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),可實時監(jiān)控液位、壓力、溫度,并帶有遠(yuǎn)程報警功能,保證樣本安全;還搭載智能液晶大屏,實現(xiàn)樣本可視化管理,可一鍵快速查找樣本。
海爾生物醫(yī)療智慧液氮生物樣本庫場景落地中國生物研究院
目前,海爾生物醫(yī)療智慧液氮生物樣本庫場景,已成為中國生物研究院亦莊二期項目的重要組成部分,為其建設(shè)成為中國生物的技術(shù)創(chuàng)新中心、成果轉(zhuǎn)化中心提供可靠技術(shù)保障,助力中國生物醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展。
上述落地場景,只是海爾生物醫(yī)療深耕智慧實驗室領(lǐng)域的縮影。聚焦用戶需求,海爾生物醫(yī)療加速數(shù)字化創(chuàng)新與生態(tài)融合,打造的“魁斗”HaiLab智慧實驗室已衍生出微生物實驗室、生物制藥實驗室、智慧生物樣本庫、高等級生物安全實驗室等7大數(shù)字場景生態(tài),持續(xù)服務(wù)于我國生物安全、生物多樣性、糧食安全以及健康中國等國家重大戰(zhàn)略項目,已累計服務(wù)1.3萬多科研、高校、企業(yè)用戶。不止于此,海爾生物醫(yī)療還通過并購蘇州康盛生物有限公司,布局實驗室一次性塑料耗材領(lǐng)域,加速智慧實驗室場景拓展。
用戶的需求是企業(yè)創(chuàng)新的著力點。在生物經(jīng)濟(jì)與數(shù)字經(jīng)濟(jì)加速融合發(fā)展的當(dāng)下,海爾生物醫(yī)療將積極響應(yīng)國家重大需求,繼續(xù)以創(chuàng)用戶最佳體驗為中心,加速技術(shù)攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)及方案迭代,不斷拓寬生命科學(xué)與醫(yī)療創(chuàng)新應(yīng)用領(lǐng)域,為生命科學(xué)和生物技術(shù)發(fā)展進(jìn)步注入科技動能,讓生命更美好。
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