LIMS zur digitale Erschließung und Bewahrung ... · Eigenschaften IPK-LIMS-System • Kombination...

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

9

LIMSOPHY LIMS für strukturierte Daten

10

•  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)