四代的质量:软件和数据integrity-an必不可少的伙伴关系吗?

约翰·p·哈蒙德

技术经理,Starna科学有限,52-54福勒,Hainault,埃塞克斯IG6 3 ut,英国

DOI:https://doi.org/10.1255/sew.2022.a7
©2022年作者
发表在Creative Commons BY-NC-ND执照

介绍

正如在上一篇文章中提到的,现在我们将考虑必要的组件,控制我们的现代仪器系统的数据完整性和相关概念的质量数据生成的基础。

研究这个话题,一篇文章在这个四代系列,证实我的声明在介绍性的文章:

“人已经参与分析的科学测量和/或光谱对于大多数我的成年生活,这段不仅集中反映在过去12个月,但重要的是我开始以后的更改在QA实验室多年前。”半岛综合体育官方APP下载德甲

如果我有关这个时间框架专门紫外/可见仪器的发展和演化,再次软件和数据完整性的年表可以有效地映射到时间线,以及在许多技术领域影响我们的现代生活中,有一个有趣的模拟转换成数字电子技术。更详细的了解这个电子跃迁的科学仪器,没有双关,参见下面详细讨论。

为个人和额外的洞察这个进化,我感激,感谢,我的同事在恂Unicam Doug爱尔兰的紫外可见的历史文档¹提供重要的年代学发生了什么在我1988年加入Unicam组织作为紫外线应用专家。然而,同时进化的Unicam紫外/可见四代的工具作为一个例子,基本电子硬件的变化(也许一两个例外)可以应用于大多数分析系统在实验室发现的主要供应商。

因此,本文探讨了四代前面描述的时期中,揭示其中的一些独特的点进行讨论。

1^圣代:1940和1975年之间

贝克曼杜分光光度计已经发展1941年阿诺德•贝克曼提出了一个仪器测量过程能力的比较和使用视觉颜色科学、有效地使化学物种的定量测定,利用相关方法的校准过程。大约30000 DU分光光度计是制造和销售在1941年至1976年之间,而且,因此,这个,和其他关键事件,提供了一个方便的按时间顺序的时间表。

从英国的角度来看,在1940年代末国家基本上是破产,没有现金资源购买美国制造的工具。“都市神话”是英国政府租借Unicam杜贝克曼仪器一个周末,本质上要求他们逆向工程基本上复制;Unicam SP 500诞生了。政府还租借乐器Hilger有限公司生产类似的面部Uvispec谁。

图1所示。贝克曼杜分光光度计。照片由贝克曼研究所伊利诺伊大学香槟分校先进的科学和技术

如前所述,²从个人的角度来看,我的旅行质量路径,始于1975年的质量保证(QA)实验室精细化工供应商,也有一个杜分光光度计的实验室工作,但更重要的是,本文的讨论,一个“现代”紫外线从其他主要供应商之一的添加功能扫描仪器的波长范围。这是如何实现可以被描述为有些古怪,事实上波长选择旋转拨轮这一决定改变了一套旋转的三个轮子编号显示在纳米波长,和扫描是由从事离合器和发动机,和看波长数字旋转和降低。作为一个可选的输出,这个乐器也有能力为视觉连接图表记录器记录的光谱。这个时候我不欣赏,即使在这个模拟配置,数据完整性的概念仍然存在。选择的图表记录器速度太快,仪器的输出会导致失真,即峰值形状的扭曲。直到下面描述的微处理机控制模拟系统到达接受扫描和/或图表记录器速度组合被锁定,从而提高数据的完整性。

成功的SP 500 SP 1952年之后的600年,和SP 700年的1958。SP 700非常的副本卡里那时被视为“劳斯莱斯”的斯派克(照片)对称。霍华德·加里·贝克曼杜背后的设计师,但贝克曼成立自己的公司与贝克曼的优点纠纷后单-和双光束斯派克(图)米;辩论,随后是重播在8700年开发的Unicam聚氨酯在1980年代,但更多这种革命性的仪器。

图2。紫外/可见分光光度计派伊Unicam成份公司。照片©伊恩•迈克尔•2019年与类型的许可复制派伊历史信任,英国剑桥。

软件

所以,在这1不出所料^圣代,没有输入到这个领域,因为所有控制是真正的电子和模拟。

数据完整性

选择不正确的图速度,我们看到数据完整性的一个基本前提是已经通过提出这个问题的,“…是被报道的真正价值是什么?”。

2^nd代:1975年至2000年

在派伊Unicam年表,SP 1800和SP 1700标志着开始使用衍射光栅而不是棱镜的分散元素,他们双光束仪器。SP 1800有一个模拟读出,SP 1700首次注册一个数字显示,可以连接到一个外部图表记录器。

1976年引入8100 SP, SP 8200, SP 8250。这个家庭的力学和光学双光束扫描仪器组成的骨干主要Unicam紫外/可见乐器家族多年来他们迁移到聚氨酯8300,400、500和8800系列。设计是一个基于艾伯特单色仪,用高灵敏度光电倍增管结束窗口。

SP 8200以各种方式开拓了新的道路。微处理机控制仪器,将英特尔4004芯片,第一个商用微处理器,非常粗糙,今天的标准;但事后可以为同一计算机系统表示,美国阿波罗月球着陆器着陆!的主要控制面板SP 8100 -主要是旋转旋钮和pushbuttons-was取而代之的是led灯和按钮的数组。当时,有很多争论在Unicam谁会想买其中的一个新奇设备和微处理器带来了什么好处?由于这些原因,该仪器在少量的Unicam部分专业在“突发事件”,与一个专用的单一软件工程师,严峻的完整逆转这个知觉到今天的现代系统。产品成为世界上第一个电流源紫外/可见乐器,击败对手在1978年优秀的几周。

聚氨酯8800于1982年推出,是基于光学的SP 8100系列,但随着新电子产品和视频显示器来显示结果。Commodore PET电脑购买在美国(1979年前后),之前他们在英国Unicam在英国有110伏,60赫兹电力供应。这是用来设计屏幕显示8800年聚氨酯和相似的字母和数字之间的Commodore, PU 8800非常明显。

从个人的角度来看,8800年聚氨酯是我的“劳斯莱斯”紫外/可见,并以其卓越的光学性能,它真的是一个系统的电缆被用作参考测量仪。这是我如何引入这个概念的校准实验室计量认证/赋值;协议积极使用和扩展Starna CRM实验室环境下的今天,尽管我们的参考系统,而类似的光学性能的聚氨酯8800(必要性)与其它领先的仪器供应商。

在1980年代早期的基本扫描底盘PU 8800显示其年龄和Unicam扫描仪器价格在市场上没有竞争力。吸取了教训的聚氨酯8800建在视频显示器的视频显示器市场快速变化的迅速升值,任何屏幕必须外部。

主要讨论了在用户界面的风格之前,我记得这是无处不在的IBM个人电脑的出现在1981年,没有一个PS / 2鼠标直到1986年。然而,即使是在1983年,苹果建立一个声誉有些独特的产品,并与苹果电脑国际教育协会,它发布了丽莎业务系统,用户界面是一个鼠标驱动系统。这种独特的解决方案和新rodent-based决心解决这个争论,和鼠标驱动PU 8700年出生,在1986年推出。末的1990年代的后几年的生活,还要求提供基于pc的软件,使用自己的鼠标控制,提供了显而易见的,但不容易解决表里不一的过程,也就是一个系统需要两只老鼠!然而,这要求“局部控制和基于pc的接口是为了证明从根本上有吸引力,在未来和未来一代的和非常有用的工具。

图3。广告8700年聚氨酯ESN-bdapp官方下载安卓版European光半岛综合体育官方APP下载德甲谱学新闻70 (1990)。

8700聚氨酯是伪双光束仪器(只有一束可以在样品室,但有助于提高漂移数据,硅板梁的4%左右的光反射到一个光电二极管,所以实际上双束系统创建)。两个微处理器使用了Z80应对所有的低级仪器控制逻辑,驱动步进电机等,摩托罗拉68008做所有的数据处理和图形显示。得到正确的颜色显示,建议从BBC寻求团队报道,Ceefax开发。然而,软件的发展是艰巨的task-experts从Logica引进,并警告称Unicam已经开始了太大的任务作为一个独特的操作系统开发的需要。工作进展与一群软件工程师(我们经常想起了布鲁克斯的《人月神话》,随着越来越多的软件工程师和承包商的项目),但最终8700年聚氨酯。

布鲁克斯对软件项目管理的法律是一个观察根据“一个软件项目后期增加人力资源使它之后”。这是由弗雷德布鲁克斯在他1975年的书《人月神话》。布鲁克斯表示,在某些情况下,一个增量的人当添加到一个项目使它承担更多,而不是更少的时间。

尽管8700年聚氨酯的性能与双光束仪器从竞争对手,其伪双光束设计是不可避免的在市场上。然而,微处理器控制并允许8700年聚氨酯使用单色仪驱动步进电机,有效地允许了扫描,即停止在每个离散单色仪测量波长,从而消除光谱失真由于错误的选择太扫描速度快;现在设计中发现许多现代系统和数据完整性的一个附加值。

在1990年代末,下一个家庭工具开发的紫外线系列回归传统的双光束设计和基于稳定的光学基板。这是在一个局部控制版本,或作为一个“盲目板凳”由电脑控制和视觉软件。这些系统的设计质量,像大多数Unicam产品,在这些系统仍然在使用在许多实验室环境,其中包括Starna。

在本系列上一篇文章报道,制药行业要求的特性来证明仪器正常工作时进行了分析,主要销售的产品是在复杂的性能验证设施建在硬件和相应的软件设施的视觉控制软件。此外,提供交叉验证的赋值/计量的概念由两个独立的途径,即专门的仪器控制和电脑;这两个已经严格验证是宝贵的在满足上述监管要求,在许多情况下现在事实上的现代仪表系统的标准设计。下面讨论为什么会出现这种情况。

软件

有如此多的标准和概念已经在本系列文章中所讨论的,最引人注目的和广泛的变化发生在20世纪的最后一个季度。我们从纯模拟电子、仪表显示和图表记录器,也没有软件(和/或相关的人员),个人电脑和专用的“局部控制”系统,在控制这些系统所需的软件是由一组高度发达的技术工程师,工作证明,更重要的是可以显示充分测试,符合新的和不断发展的规定。有时这种转变不亲切地称为:

“…字符串和滑线全电脑控制。”

从紫外线系列的角度来看,与主要仪器并行发展,一个重要的团队继续完善视觉基于pc的软件。重点是放在所需的可追溯性和安全的所有方面中定义的制药行业CFR21——Pt11美国食品及药物管理局。

图4。紫外线系列团队。照片由派伊历史信任。

数据完整性

再一次,一个模拟系统的设计考虑有关数据的准确解读,从而确保其完整性,是使用一个镜像规模计显示。利用这个简单的光增强,视差引起的可能性,通过查看仪表显示从non-perpendicular角是消除通过确保只有一个针图像可见规模时阅读。一旦移动计取代数字数字显示,它可能知道(即使使用镜像规模)一个简单的数字比仪表读数更精确的数字号码?辩论与讨论这个“黑匣子”综合症开始在这一点上,并继续更强烈,显然即使数字表示,这只是一个数字,对还是错?

紫外线系列,拥有能力测量相同的参考材料在局部控制和PC环境,从而旨在数据,并确保它的完整性提供了宝贵的在证明这种方法的接受监管环境。

千禧年的最后,最后,最后消失在时间的迷雾中,谁能记得担心是流传在过去几个月的末日即将到来的“千年虫”?,因为软件只承认两个数字的日期编码,如时钟敲响午夜后一秒1999年12月31日,所有内部软件时钟将恢复到1900年1月1日,与预期的后果!

值得庆幸的是,预测灾难并没有实现,但毫无疑问,这是一个有益的教训,多么简单数据的完整性可能会受到损害。

3^{理查德·道金斯}代:2000年至2020年

乐器的演变系列是最后一个家庭的Unicam紫外/可见仪器开发在剑桥(约2002)。UV系列的某些组件变得过时,进化是有效的替代品。多讨论发生了什么是主要的目标市场,并同意这应该是生命科学。意味着这是一个小光束在样本室(通过小细胞)和双光束仪器宽光束分离(允许细胞改变经营)。一个主要的创新是将氙气闪光灯作为光源,所以不再需要传统的氘和钨灯。

软件

在此期间在消费者市场上,我们看到越来越多的替代台式电脑,笔记本电脑,和后来的平板电脑和手机,所以我们现在都熟悉这些设备上可用的用户界面应用程序的形式等,我们看到系统出现在市场上,(特别是)的可用性屏幕用于平板电脑等用于这一目的。此外,总是在现代实验室这些系统(s)核心联系在一起,通过LIMS系统、数据库等。

数据完整性

正如我们所看到的进化过程的专用软件系统,任何一个平台上的开发,要求保证数据的有效性,并保持其完整性几乎成倍增加。因此,鉴于其他商业基础工具的可用性,如Excel,这段时间确实看到扩大这些法的使用工具为系统提供额外的功能。然而,在最近一段时间,类似的讨论/辩论围绕生产工作表,即它是提供正确的答案——“熟悉”,多严峻数字显示的讨论吗?

如上所述,连接系统一起带来自己的头痛对数据完整性的保护和保存。

4^th代:从2021年

现在我们有了一个现代化的实验室,完全集成,充分验证了LIMS系统?我们不能看到未来,我们只能讨论一些关键概念目前正在考虑,下面列出了这些讨论点。

软件

鉴于软件系统的发展和使用到“云”在很多商业领域,这将会持续未来的实验室吗?

数据完整性

如何保存这些新环境中数据的完整性;块链接是一个解决问题的办法,或(如最近向我描述)语音识别软件的使用,以确保过程的真实性吗?

考虑到我们现在有所有组件来测量,操作和生产所需的质量数据从一个系统,也许更重要的是,证明,本系列的下一篇文章将看一些最近的这些基本的用途和应用光谱技术。

引用

1. d .爱尔兰紫外和可见光谱(UV / Vis)。派伊历史信任。bit . ly / PyeTrust
2. 摩根大通(J.P.哈蒙德,“四代的质量:未来”,Spectrosc。bdapp官方下载安卓版欧洲33 (2),32 - 35 (2021)。https://doi.org/10.1255/sew.2021.a10