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洞察┃LIMS样品管理:从传统到智能的进化
来源:牵翼云(Qlab)--刘天晓 关键词 :LIMS,lims系统,检验检测,实验室信息管理系统 发表时间:2025-09-30 点击量:11

对实验室而言,样品是实验的灵魂,而样品管理则是守护灵魂的“生命线”。你是否还在为这些问题头疼?纸质流转单易丢失、字迹模糊,样品状态追溯像“大海捞针”;人工录入信息耗时又易错,一个数字偏差可能导致实验结果作废;不同行业样品特性迥异,通用管理方案总难适配……
从手写记录到智能感应,从分散管理到全流程闭环,LIMS样品管理功能的迭代是一部实验室效率升级的变革史,而牵翼LIMS正是这一变革的积极探索者和实践者。

一、从纸质到RFID:LIMS样品管理的智能化演进之路

第一阶段:纸质时代的“困境期”——繁琐与风险并存

在LIMS未普及的年代,实验室样品管理几乎靠“笔+纸+人工”支撑:
•样品接收时,工作人员手写流转单,记录样品名称、编号、来源等信息,一张单子要经过接收、入库、领样、检测等多个环节传递;
•样品存放靠“记忆+标签”,找样时需在货架间反复核对,若标签脱落,样品可能直接沦为“无主品”;
•一旦出现问题,追溯需翻找几十本台账,耗时数小时甚至数天,更别提纸质记录易篡改、难留存,根本无法满足实验室对数据真实性的要求。
这一阶段的样品管理,不仅效率低下,更暗藏数据失真、样品混淆的风险,成为实验室业务升级的“绊脚石”。

第二阶段:线上化初期的“革新期”——条码/二维码破解核心痛点

随着数字化浪潮来袭,牵翼数字化解决方案中的LIMS样品管理率先实现“线上化突破”,二维码/条形码技术成为关键抓手:
•样品接收时,工作人员只需在系统中录入基础信息,生成专属条码/二维码标签,贴在样品容器上,并可通过可视化视图的方式展示样本存储位置;

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•后续入库、领样、检测等环节,用扫码枪或移动设备轻轻一扫,就能快速读取样品信息,自动更新状态(如“已入库”“检测中”),无需人工二次录入;
•每个操作节点都会自动记录操作人员、时间,数据实时同步至系统,追溯时只需输入样品编号,就能调出完整流转记录,告别“翻台账”时代。

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这一变革,彻底解决了纸质管理的“慢、乱、错”问题,让样品管理效率提升50%以上,成为多数实验室从“线下”转向“线上”的首选方案。

第三阶段:智能时代的“升级期”——RFID标签实现“实时无感监控”

当实验室对样品管理的精度、实时性要求更高时,RFID柔性标签技术将LIMS样品管理推向“智能管控”新阶段。牵翼LIMS采用RFID标签自动感应技术与软件管理集成模式,帮助客户实现留痕自动化、流转更高效,管理更精细的实验室样品管理方式:

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•相比条码/二维码需要“扫码识别”,RFID标签支持“自动感应”——样品放入带有RFID阅读器的货架后,系统会自动识别并更新库存,无需人工干预;
•对于需要特殊环境(如低温、避光)存储的样品,RFID标签可联动环境传感器,实时上传温湿度数据,一旦超出阈值,系统会立即报警,避免样品损坏;
•样品流转过程中,管理人员通过系统就能实时查看样品位置、状态,哪怕样品在不同实验室间流转,也能精准追踪,实现“全程可视化”;
•样品进出实验室的记录可通过实验工位的固定传感器精准定位,实时记录样品处于具体检测项目的检测状态,方便精确管理样品流转状态,无须人工干预,如有需求可将样品状态同步给客户,提高客户满意度;

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牵翼LIMS某计量院所客户智能仓储管理场景



全生命周期闭环:从“接收”到“处理”,每一步都合规可追溯
无论采用哪种管理方式,LIMS样品管理的核心始终是“全生命周期闭环管控”。牵翼LIMS覆盖样品从进入实验室到最终处理的每一个关键节点:
1.样品接收录入:记录样品来源、数量、规格、检测需求,生成唯一样品编号;
2.样品扫码录入:通过条码/RFID快速关联系统信息,避免人工录入错误;
3.样品入库:自动分配存储位置,记录入库时间、操作人员;
4.扫码领样出库:领样人扫码确认,系统更新样品状态为“已出库”;
5.制样(前处理):记录制样步骤、所用试剂、操作人员,确保前处理可追溯;
6.样品检测中:实时同步检测进度,关联检测仪器数据;
7.样品检测完成:记录检测结果,自动关联样品信息;
8.扫码退库/销毁:退库则更新库存,销毁则记录销毁时间、方式;
9.样品留样/客户领取:留样记录存储期限,客户领取则记录领取人、时间;
10.样品到期处理:到期自动提醒,处理后记录处理结果。
更关键的是,每个节点的记录都“不可修改”,完全符合CNAS对样品管理“可追溯、防篡改、数据真实”的要求,牵翼LIMS帮助实验室更省力、有序、准确地应对审核。

行业定制+业务同步:不止于“管样品”,更助力“提效率”
不同行业实验室的样品特性天差地别:
•医药实验室的样品需严格管控有效期、批次;
•环境实验室的样品(如水质、土壤)需记录采样地点、时间;
•生物样本实验室的样品需全程监控冷链环境……
牵翼LIMS样品管理模块并非“一刀切”,而是针对电子电器、化工、环境、医药、生物样本等不同行业,提供定制化功能:比如生物样本管理支持冷链数据自动上传,环境样品管理支持采样点地图标注。
同时,样品管理并非“孤立存在”——牵翼LIMS系统可与实验任务分配、检测数据录入、报告生成等环节实时同步:样品状态更新后,检测人员能立即收到任务提醒;检测完成后,样品信息会自动关联报告,无需人工二次匹配;所有样品相关记录(流转、检测、处理)可一键归档,形成完整的实验档案,大幅减少跨环节沟通成本。
从纸质流转的“步履维艰”,到条码/二维码的“效率飞跃”,再到RFID的“智能无感”,牵翼LIMS样品管理的每一次迭代,都是为了让实验室挣脱管理束缚,聚焦核心的实验研究。

二、未来展望:智能原生时代的“颠覆期”—AI与数字技术定义管理新范式
当RFID柔性标签实现“实时监控”,样品管理并未止步,随着AI算法的深度渗透、机器人技术的场景化突破与数字孪生的虚实融合,LIMS正从“智能管控”迈向“自主决策”,尤其在生物样本这类高价值、高敏感场景中,智能化应用已展现出颠覆式潜力,牵翼LIMS也将紧跟技术发展趋势,持续探索和迭代进化。
AI算法:从“识别记录”到“预测决策”的核心引擎
计算机视觉算法:基于深度学习的字符识别(OCR)算法可精准解读模糊、磨损的样本标签,即使标签部分损坏也能通过特征重建补全信息,更快更精准的标签识别意味着样本能以更低错误率、更高效的速度通过工作流程。
自然语言处理(NLP)算法:基于Transformer架构的NLP算法可从实验记录、检测报告等自由文本中自动提取样本元数据,并同步更新至LIMS库存系统,解决Excel、纸质簿、多系统间的数据割裂问题。
预测性分析算法:时序预测算法通过学习冷冻柜、冷链运输箱的历史温湿度数据,可提前72小时预警设备故障或温度波动风险,将样本降解率降低40%以上。
智能机器人:从“辅助操作”到“全流程自主作业”
•Robominds ASR600机器人搭载“robobrain AI大脑”,可替代6-8人的人工分拣工作,每班次自动接收和分类数千个样本。
•Hamilton智能冷冻柜机器人还能联动LIMS系统,根据实验需求自动规划批量取样顺序,减少冷冻柜开门次数30%。
•Hamiltonʼs SAM HD自动-80°C冷冻柜可搭配智能调度软件来确定样本的最佳取样顺序,其新型仪器采用AI故障恢复功能(当机械臂遇到突发状况时,AI会协助尝试解决方案而非直接停止)。
数字孪生:从“虚拟映射”到“全生命周期仿真”
•PathAI与Discovery生命科学的合作案例中,通过部署PathAIʼs图像分析与数据管理工具,发现生命科学能够为其生物样本库中的组织样本提供自动化生物标志物定量分析,并将结果实时反馈至样本信息。引入人工智能技术意味着无需增加病理学家工时就能扩大样本分析规模,同时在质量把控方面获得技术优势。
合规与价值升级:智能化时代的“双重保障”
这些技术革新并非脱离规范的“技术炫技”,而是深度契合监管要求:AI生成的电子记录自动嵌入时间戳与审计追踪,符合FDA 21 CFR Part11与ALCOA原则;数字孪生的全流程数据可追溯性,让CNAS评审实现“一键调阅”;区块链技术与AI的结合,更杜绝了样本调包与数据篡改风险。
未来5-10年,当AI决策、机器人作业与数字孪生形成协同闭环,“自动驾驶实验室”将成为现实:样本从接收、处理到检测的全流程由智能系统自主完成,人类只需聚焦研究目标与结果解读,样本管理也将从成本中心转变为价值挖掘中心。

参考文献:AI's Role in Biotech Sample Management State and Outlook. InuitionLabs.ai, 7/14/2025


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