Steigern Sie Genauigkeit und Effizienz: Integrieren von Barcode in die LIMS-Software

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In modernen Laboren sind Effizienz, Genauigkeit und Rückverfolgbarkeit nicht verhandelbar. Da Labore immer komplexere Arbeitsabläufe und wachsende Probenmengen bewältigen müssen, sind manuelle Dateneingabe und papiergestützte Nachverfolgungssysteme nicht mehr zukunftsfähig. Eine leistungsstarke Methode zur Verbesserung der Betriebsleistung ist die Integration der Barcode-Technologie mit einem Laborinformationsmanagementsystem (LIMS). Diese Integration verbessert nicht nur die Datenintegrität, sondern reduziert auch Fehler, beschleunigt Arbeitsabläufe und unterstützt die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften. Die Verwendung von Barcode-Etiketten ist eine schnelle und zuverlässige Methode, um Proben im Labor zu protokollieren und nachzuverfolgen.

In diesem Blog werden wir die Grundlagen von Barcodes untersuchen — was sie sind, wie sie verwendet werden und warum sie wichtig sind — und gleichzeitig Anwendungsfälle im Labor hervorheben.

Was ist ein Barcode?

Ein Barcode ist eine visuelle Darstellung von Daten, die von einer Maschine gelesen werden können. Es verwendet ein Muster aus parallelen Linien mit unterschiedlichen Breiten und Abständen, um numerische oder alphanumerische Daten darzustellen. Diese Codes werden in der Regel auf Artikel gedruckt, um die automatische Identifizierung und Datenerfassung zu erleichtern. Ein Barcodeleser scannt codierte Daten und sendet sie sofort zur Verarbeitung an einen Computer.

Arten von Barcodes

Barcodes gibt es in verschiedenen Formen:

Eindimensionaler Barcode (1D):

Die heute gebräuchlichsten Barcodes sind eindimensional (1D) und verwenden vertikale Linien unterschiedlicher Dicke, um Buchstaben und Zahlen darzustellen. Der Name „Barcode“ wurde vom Aussehen dieser Schriften abgeleitet, da sie wie eine Reihe von „Balken“ aussehen. Es gibt mehrere „Symbologien“ für 1D-Barcode-Schriftarten, von denen die beliebtesten Code 39 (allgemein als 3 von 9 bezeichnet), Code 128 und Code 11 sind, aber es gibt noch mehrere andere branchenspezifische Formate.

In der folgenden Tabelle werden Zahlen aufgeführt, die mit der „Symbologie“ von Code 39 verknüpft sind.

Buchstaben können auch als Barcodes dargestellt werden. Die folgende Tabelle zeigt mehrere Buchstaben, die als Barcodes dargestellt werden. So wie Sie Barcode-Nummern miteinander kombinieren können, können Sie auch Buchstaben miteinander kombinieren, um Wörter zu buchstabieren.

Jeder Bezeichner, jedes Wort oder jede Phrase kann mit Barcodes dargestellt werden. Alles, was erforderlich ist, ist, dass Ihre Drucker in der Lage sind, die gewünschte Schrift auf das gewünschte Medium zu drucken. Barcode-Schriften sind als kostenlose Downloads oder als kostenpflichtige Optionen erhältlich, wobei kostenpflichtige Schriften in der Regel eine höhere Qualität bieten.

2-dimensionaler Barcode (2D):

2D-Barcodes verwenden eine einzigartige Anordnung von horizontalen und vertikalen Balken und Zwischenräumen unterschiedlicher Breite. Sie speichern deutlich mehr Informationen in einem kleineren Bereich als 1D-Barcodes und behalten gleichzeitig die Lesbarkeit bei. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn es sich um Proben mit kleinem Volumen und spezifischen Studien in einer Laborumgebung handelt.

RFID-Tags:

Ein RFID-Tag (Radio Frequency Identification) ist ein kleines elektronisches Gerät, das häufig einen Chip und eine Antenne enthält und Daten mithilfe von Hochfrequenzwellen speichert und überträgt. Es kann an Objekten angebracht werden, um detaillierte Informationen zu speichern und zu übertragen. Jedes RFID-Tag trägt eine eindeutige Seriennummer, die mit dem Artikel verknüpft ist. Dies ermöglicht nicht nur die Identifizierung, sondern auch die Standortverfolgung in Echtzeit, um Verlust oder Fehlplatzierung zu verhindern. Labore werden in Zukunft wahrscheinlich von 1D- und 2D-Barcodes auf RFID-Tags umsteigen, da RFID-Tags mehr Funktionen für den Einsatz im Labor bieten.

Barcode-Schriftart und -größe

Die Schriftart und -größe des Barcodes sollten auf der Grundlage der Anforderungen des Labors, des Netzwerklayouts, des Budgets und anderer wichtiger Faktoren ausgewählt werden. Im Folgenden sind einige wichtige Überlegungen aufgeführt.

• Dargestellter Datenwert

• Printmedien (Größe und Typ)

• Verfügbarer Speicherplatz auf den Medien

• Umgebung (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Licht usw.)

• Gerät scannen

Barcodeleser

Der von Ihnen gewählte Barcodeleser bestimmt, welche kompatible Schriftart und welcher Drucker erforderlich sind. Dies ist eine wichtige Entscheidung in Ihrem Setup. Die Qualität und der Typ (tragbar, tragbar, Stab, Robustheit usw.) des Lesegeräts sind ausschlaggebend für:

• Die Barcode-Symbologie, die verwendet werden kann.

• Die Größe des Barcodes, der verwendet werden kann.

• Das Medium, das zum Drucken des Barcodes verwendet werden kann.

Das gebräuchlichste Lesegerät ist der tragbare Barcodescanner, der über USB direkt mit einem PC verbunden wird. Diese Scanner verfügen über integrierte Decoder, die mehrere Barcodetypen unterstützen und vom PC mit Strom versorgt werden, sodass keine externe Stromversorgung erforderlich ist. Sie schließen sie einfach an, identifizieren die zu erkennende Symbolik und können sie dann verwenden. Wenn ein Barcode mit diesen gängigen Geräten gescannt wird, werden die Daten direkt an den PC gesendet, als ob sie auf der Tastatur eingegeben worden wären.

Ein stationärer Scanner, ein PDA mit integriertem Scanner oder ein Handy mit integriertem Scanner sind ebenfalls Optionen, wie abgebildet.

Barcode-Drucker und Medien

Drucker:

Jeder moderne Drucker kann Barcodes drucken. Installieren Sie einfach die erforderliche Schriftart und verwenden Sie Ihre Berichts- oder Etikettendrucksoftware, um mit dem Drucken zu beginnen. Crystal Reports ist eines der beliebtesten Tools zur Generierung von Ausgaben (Berichte und Etiketten) aus Datenbankanwendungen. Wenn Sie einen Report Writer wie Crystal Reports verwenden, geben Sie einfach die Schriftart an, die Sie für die Ausgabe der Daten verwenden möchten. Im folgenden Beispiel wird die 48-Punkt-Schrift mit dem Namen Code39AzaleaRegular2 zur Ausgabe eines Werts verwendet.

Das wichtigste Merkmal eines Barcode-Etiketts ist seine Fähigkeit, in seiner Umgebung zuverlässig zu funktionieren und präzise und fehlerfrei zu scannen. Barcodedrucker verwenden verschiedene Technologien, darunter Laser-, Tintenstrahl-, Punktmatrix- und Thermodruck.

Tintenstrahldrucker sind die günstigste Option und kosten in der Regel zwischen 80 und 150 US-Dollar. Sie eignen sich für größere Etiketten oder wenn ein qualitativ hochwertiger Druck nicht unbedingt erforderlich ist.

Die meisten Barcode-Anwendungen erfordern jedoch eine höhere Haltbarkeit und Qualität. Für diese Anforderungen sind Thermodrucker die bevorzugte Wahl. Thermodrucker kosten zwischen 300 und 5.000 US-Dollar und werden häufig von Lieferanten verkauft, die auch Beratungsdienste anbieten, um bei der Entwicklung vollständiger Barcodelösungen, einschließlich Druckern, Etiketten und Scannern, zu helfen. Bei der Verwendung von Thermodruckern steht eine Vielzahl von Etiketten zur Verfügung, um den unterschiedlichen Bedingungen in allen industriellen Situationen gerecht zu werden.

Thermotransfer-Etiketten:

Thermotransferetiketten sind mit einer Reihe von Decklacken, Klebstoffen und Trägermaterialien erhältlich, um den hohen Anforderungen an die Haltbarkeit gerecht zu werden. Sie wurden für die Verwendung mit Hochleistungs-Harzbändern entwickelt und bieten eine hervorragende Beständigkeit gegen Abrieb und Chemikalien. Etikettenhersteller können individuelle Etiketten in jeder Größe, Farbe oder Konfiguration erstellen, und ihre Experten können Ihnen bei der Auswahl des richtigen Farbbands für Ihr Etikett, Ihren Drucker und Ihre Anwendung helfen. ‍

Direkte thermische synthetische Etiketten:

‍Für Etikettierungsanwendungen, die verbesserte Haltbarkeitseigenschaften erfordern, sollten direkte synthetische Thermoetiketten verwendet werden. Thermodirektetiketten benötigen kein Farbband zum Drucken von Barcodes, Text oder Grafiken. Thermodirektetiketten verwenden eine spezielle thermisch reaktive Beschichtung auf der Etikettenoberfläche, die während des Druckvorgangs mit der Hitze eines Barcodedruckers reagiert. Diese Etiketten bestehen aus Materialien, die so konzipiert sind, dass sie Umgebungsbedingungen und Haltbarkeitsanforderungen standhalten, die über herkömmliche Thermodirektetiketten aus Papier hinausgehen.

‍Etikettendesign:

Beachten Sie beim Entwerfen von Barcode-Etiketten die folgenden Fragen und Antworten, um herauszufinden, was innerhalb der Grenzen Ihrer Hardware, Software, Netzwerkeinrichtung und Endbenutzeranforderungen erreichbar ist. Dieser Prozess hilft Ihnen dabei, fundierte, praktische Entscheidungen zu treffen, die auf Ihre individuelle Umgebung zugeschnitten sind.

• Welches Datenelement (e) möchten Sie durch einen Barcode dargestellt haben?

• Werden Sie Barcodes verwenden, um einzigartige Proben darzustellen, oder werden Sie Barcodes verwenden, um Informationen einzugeben, um den Probenanmeldevorgang zu vereinfachen, oder werden Sie Barcodes für beide verwenden?

• Werden Sie auch von Menschen lesbaren Text auf das Etikett drucken lassen?

• Welche Etikettengröße wird je nach den zu verwendenden Behältern benötigt und wie viel Speicherplatz wird den Barcode-Daten zugewiesen?

• Wann möchten Sie die Labels zur Verfügung haben (vor oder nach der Erstellung der Muster)?

• Werden Etikettendrucker an Standorten verfügbar sein, die für die Benutzer, die sie drucken müssen, günstig sind?

• Werden die Probenbehälter nach dem Anbringen der Etiketten rauen Umgebungsbedingungen ausgesetzt sein (z. B. Kontakt mit Chemikalien, hohe/niedrige Temperaturen, hohe/niedrige Luftfeuchtigkeit, intensives Licht usw.)?

• Beschreiben Sie Ihre geplante Verwendung von Barcodes im Labor und den Arbeitsablauf Ihrer Organisation.

Verwendung von Barcodes in Laboratorien

Die Verwendung von Barcodes in Labors ist je nach Branche und Labor sehr unterschiedlich. In diesem Abschnitt werden gängige Anwendungen vorgestellt, aber je nach den Bedürfnissen und der Kreativität der einzelnen Labore gibt es unzählige andere Möglichkeiten.

‍Drucken Sie die eindeutige Proben-ID bei der Probenanmeldung aus

Die häufigste Verwendung von Barcodes in Labors ist das automatische Drucken von Etiketten bei der Probenanmeldung. In diesem Fall wird bei der Erstellung des neuen Probendatensatzes in der Datenbank eine Transaktion ausgeführt, die ein Etikett auf einen bestimmten Etikettendrucker druckt, das sowohl für Menschen lesbare Deskriptoren als auch die eindeutige Probenidentifikation (Proben-ID) in einer Barcode-Schrift enthält.

Drucken Sie den eindeutigen Probenidentifikator auf Anfrage aus

Manchmal ist es wünschenswert, zusätzliche Barcodes zu drucken, nachdem die Probe erstellt wurde. Auf diese Weise können Sie die Probe in mehrere Behälter aufteilen, um sie von anderen Personen oder Abteilungen in Ihrem Labor verwenden zu können, oder sie zur weiteren Untersuchung an externe Labore oder Vertragslabore senden.

Dies ist ein unkomplizierter Vorgang. Suchen Sie in Confience ELIMS den Datensatz, der die Probe oder den Satz von Proben enthält, für die die Etiketten gewünscht werden, und wählen Sie dann den Bericht aus, der das gewünschte Etikettenformat darstellt, oder drucken Sie die Etiketten mit einem Klick aus.

Verwenden Sie vorgedruckte Barcodes, um Beispieldatenbankdatensätze abzugleichen

In einigen Fällen werden Proben an Orten ohne Zugang zu Barcodedruckern gesammelt. Eine genaue Identifizierung ist jedoch nach wie vor unerlässlich, um eine ordnungsgemäße Verarbeitung und einen ordnungsgemäßen Empfang im Labor zu gewährleisten. In diesen Fällen können vorgedruckte Barcode-Etiketten direkt den Probenehmern in der Anlage oder vor Ort zur Verfügung gestellt werden, was eine schnelle und effiziente Datenerfassung vor Ort gewährleistet. Die Etiketten können von Confience ELIMS vorgedruckt oder von einem Etikettenlieferanten bereitgestellt werden. Der Schlüssel besteht darin, sicherzustellen, dass jedes Objekt einen eindeutigen Wert bietet, der letztendlich mit einem Datensatz in der LIMS-Datenbank verglichen werden kann.

Bei der Probenentnahme können die vorgedruckten Barcode-Etiketten auf den Proben angebracht werden, während die Proben vom Benutzer vor Ort registriert (protokolliert) werden. Die Barcode-ID wird dann während des Anmeldevorgangs in eines der Identifikationsfelder im Probendatensatz gescannt und mit der vom System generierten Proben-ID abgeglichen.

Bei der Lieferung an das Labor wird der Barcode gescannt, um eine hundertprozentige Identifizierung zu ermöglichen. Nach Erhalt können zusätzliche Etiketten mit vollständigen beschreibenden Informationen für den Laborgebrauch gedruckt werden.

Verwendung von Barcodes für das Chain-of-Custody (COC) -Tracking

Es gibt auch Situationen, in denen die Bewegung von Proben oder Gruppen von Proben schnell, einfach und positiv verfolgt werden muss, wenn sie von einem Ort zum anderen bewegt werden, entweder innerhalb Ihres Unternehmens oder wenn sie an 3 gesendet werden.^rd Partylabore zum Testen.

Barcodes können auch verwendet werden, um dieses Problem zu lösen. Eine Seite kann verwendet werden, um einzelne Proben oder Gruppen von Proben zu scannen. In diesem Fall wird das Ziel identifiziert (ausgewählt) und beim Scannen des Barcodes werden automatisch Uhrzeit und Datum der Übertragung zusammen mit der Person aufgezeichnet, die die Übertragung durchgeführt hat.

Zusätzliche Informationen wie die Menge der zu übertragenden Probe, der Grund für die Übertragung und alle anderen wichtigen Daten können zum Zeitpunkt der Übertragung aufgezeichnet werden, um eine vollständige Aufzeichnung zu erhalten.

Verwendung von Barcodes zur Identifizierung von Produkten und/oder Probenahmestellen

Barcodes können auch verwendet werden, um Proben schnell im Labor zu protokollieren (zu registrieren). Ein Barcode kann beispielsweise verwendet werden, um ein Produkt oder einen Ort der Probenentnahme darzustellen. Nach dem Scannen des Barcodes kann auf der Seite eine Beschreibung des Produkts oder der Probenentnahmestelle abgerufen werden, um eine detaillierte Aufzeichnung des Produkts und der durchzuführenden Tests zu erhalten. Die Testgrenzwerte für jeden gemessenen Analyten können automatisch zugewiesen werden. All dies kann durch das Lesen eines einzelnen Barcodes erfolgen.

Tatsächlich kann jede Art von Kennzeichnung (Einreicher, Produktionseinheit, Behälter, Projekt usw.) über einen Barcode eingegeben werden, um eine schnelle und fehlerfreie Identifizierung zu ermöglichen. Da diese eindeutigen Identifikatoren verwendet werden können, um Datensätze aus anderen Tabellen in Confience ELIMS (oder anderen zugehörigen Anwendungen) abzurufen, können viele Informationen auf der Seite abgerufen und vom Benutzer angezeigt werden.

Beispielsweise kann ein Blatt mit häufig verwendeten Werten auf einer Liste stehen, auf die beim Registrieren neuer Proben und/oder Anfragen schnell zugegriffen werden kann.

Beim Scannen eines Werts können alle zugehörigen Informationen, die vom Benutzer oder der Anwendung gesehen werden müssen, automatisch abgerufen werden. Das Bild oben zeigt, wie viele demografische Informationen, Informationen zur Berichterstattung und zur Probenverarbeitung abgerufen werden können, indem einfach der Barcode gescannt wird, der den Absender darstellt.

Datensätze mithilfe von Barcodes abrufen

Der Hauptgrund für die Verwendung von Barcodes besteht darin, dass Benutzer den Barcode scannen können, um die zugehörigen Probendatensätze abzurufen. Bei der Interaktion, die zum Abrufen der Daten verwendet wird, muss der Benutzer den Cursor in das durch den Barcode dargestellte Feld bewegen und dann den Scan ausführen. Daraufhin wird der Barcode in für Menschen lesbare Zeichen entschlüsselt und die Suche wird ausgeführt, um den Datensatz der Probe in der Datenbank zu finden.

Die folgenden Bilder zeigen die am häufigsten verwendete Interaktion, bei der der Benutzer den Cursor in das Feld Proben-ID positioniert und dann den Barcode scannt. Dabei wird der Barcode in den Proben-Id-Wert dekodiert. Der Barcode enthält ein Zeichen, das den SQL-Befehl an die Datenbank ausführt, und die Datenbank ruft den Datensatz auf die Seite ab, damit der Benutzer den abgerufenen Beispieldatensatz anzeigen und mit ihm interagieren kann.

Natürlich ist das Abrufen von Daten nicht auf die Proben-ID beschränkt, aber dies ist die am häufigsten verwendete Interaktion, da ein LIMS „probenzentriert“ ist.

Jedes Feld in Confience ELIMS kann als Barcode auf einem Bericht oder Etikett ausgegeben werden, und jeder Wert kann in Confience ELIMS eingelesen werden, indem der Barcode in das zugehörige Feld gescannt wird.

Vorteile der Implementierung von Barcoding

Barcodes sind einfach zu verwenden und erhöhen die Produktivität in der Laborumgebung von der Probeneingabe bis zur endgültigen Entsorgung. Es bietet eine Reihe bedeutender Vorteile, die die Betriebsleistung in verschiedenen Branchen verbessern.

• Geschwindigkeit: Mit Barcodescannern, die schätzungsweise fünf- bis siebenmal schneller arbeiten als bei manueller Dateneingabe, können Labore die Produktivität erheblich steigern und die Verarbeitungszeit reduzieren.
  

• Genauigkeit: Durch die Automatisierung des Datenerfassungsprozesses wird durch Barcoding effektiv das Risiko menschlicher Fehler ausgeschlossen, das häufig mit manueller Eingabe einhergeht.

• Effizienz: Durch schnellere Transaktionen und weniger Fehler werden Arbeitsabläufe reibungsloser und zuverlässiger, was zu einer verbesserten Produktivität in allen Abteilungen führt.
  

• Kosteneinsparungen: Die Kombination aus schnelleren Verarbeitungszeiten, weniger Fehlern und einer zuverlässigeren Datenerfassung führt zu minimierten Arbeitskosten, weniger Ressourcen für Fehlerkorrekturen und besseren Entscheidungsmöglichkeiten. Daher können Unternehmen, die Barcode-Technologie implementieren, mit messbaren Leistungs- und Rentabilitätsgewinnen rechnen.

• Einhaltung: Barcode unterstützt regulatorische Standards, indem es sicherstellt, dass Daten rückverfolgbar und sicher mit Proben verknüpft sind. Automatisierte Nachverfolgung und elektronische Aufzeichnungen machen es außerdem einfacher, die Einhaltung der Protokolle bei Audits nachzuweisen.

Schlussbetrachtung

Wie in den obigen Beispielen gezeigt, ist die Integration von Barcodes in ein LIMS eine kluge Investition für Labore, die ihre Betriebsleistung verbessern möchten. Durch die Automatisierung der Datenerfassung und die Schaffung einer nahtlosen Verbindung zwischen physischen Proben und digitalen Aufzeichnungen ebnet diese Integration den Weg für eine effizientere und gesetzeskonformere Laborumgebung.

Da Labore einem steigenden Druck in Bezug auf Geschwindigkeit und Präzision ausgesetzt sind, ist die Barcode- und LIMS-Integration nicht nur ein Vorteil, sondern ein entscheidender Bestandteil exzellenter Laborqualität.