实验动物质量追溯体系
利用现代信息技术手段(RFID, 即无线射频识别技术,或二维码)建立的实验动物质量追溯体系,为实验动物资源质量控制提供了有效的管理手段,能够监管从动物出生到死亡的整个过程,包括实验动物出生、建档、饲养、销售、接收、科研(检验、检定、生物制品生产、教学)活动和动物尸体处理。同时,质量追溯体系的建立为行业管理部门提供了行业数据统计分析的综合平台,便于统计分析行业的整体发展趋势。因此,该体系的研发与推广对实验动物行业的发展具有重要的理论意义和实践意义。
质量追溯体系依托现代信息技术和通讯技术,为实验动物生产与使用单位的各项业务提供了标准的信息管理模式与方法。该体系包括实验动物生产单位信息管理应用软件,实验动物使用单位信息管理应用软件,实验动物信息综合管理平台,实验动物生产和使用单位RFID(或二维码)标签及RFID(或二维码)标签读写软件。本章重点介绍利用 RFID技术建立的大型实验动物个体追溯系统。
一、实验动物电子芯片识别技术
无线射频识别技术(radio frequency identification device, RFID)是一种非接触式的电子芯片自动识别装置。它可以置于动物皮下或体表,通过射频信号自动识别目标对象并获取数据信息。识别过程无需人工干预,可工作于各种恶劣环境,操作快捷方便。RFID技术一方面可满足实验动物行业对个体动物的唯一标识和质量追溯要求;另一方面,通过RFID的唯一编码,可查找到动物个体从出生到死亡整个生命周期所有的关键信息,满足实验动物信息化管理需求,实现有效监控实验动物的目的。
与现在广泛应用的二维码技术相比,电子标识存储的信息量大,具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、数据可加密等优势。采用IP65等级标准设计的芯片外壳,具有抗撞击能力和防水能力强的特点,加上激光封装技术和EO消毒技术,为芯片质量提供了可靠保证。另外,北京市实验动物管理办公室主持开发的电子芯片外围采用生物凝胶包裹,能够将芯片固定在注射部位,解决了芯片在动物体内游走的问题。
实验动物电子芯片读写器的外形设计经改进后,符合实验动物行业特点和安全性需求,具有读取距离远和可识别移动目标的特点。低功耗设计增强了读写设备的可用性,具有高抗干扰性,能够满足不同环境的需求。读写器的接口丰富,采用USB和2.4G蓝牙技术与电脑相连,具有广泛的系统兼容性,可读写多种类型的国际通用的RFID芯片,能够满足不同国家和地区的市场需求。
二、实验动物质量追溯体系
1.实验动物质量追溯体系的构成
考虑到实验动物行业的生产与使用单位的信息化建设现状,为进一步提高从业单位
的信息化管理水平,确保有效采集实验动物行业基础数据,并增强该体系的实用性和可推广性,本系统以实验动物信息数据支撑为核心,充分考虑行业未来发展需求,利用实验动物生产与使用单位现有的软硬件资源,采用技术成熟、安全稳定的以互联网为总线的混合三层架构模式,有效提高了系统的兼容性和开放性。
该体系的企业用户采用Client/Server结构体系进行基础数据的采集和整理,监管部门采用Browse/Server结构体系进行数据分析挖掘的多平台集成方式。即生产与使用单位数据采集平台由专业的数据采集软件组成,可以在线与离线方式对数据进行采集。远端服务器为数据仓库,可接收多种数据库传送的数据,并进行整合和有效分时的存储。监管部门通过调用生产和使用单位的产生的基础数据,统计和挖掘管辖区域内实验动物生产环节和使用环节中的行业整体动态数据。
1)实验动物生产单位动物生产信息管理应用软件
实验动物生产单位动物生产信息管理应用软件主要应用于实验动物的生产单位,用于提升实验动物生产单位的信息化管理水平。该软件包括动物档案管理、日常饲养记录管理、饲养室管理、兽医护理管理、动物销售管理、统计报表管理、数据申报管理和系统设置管理,共计8部分功能模块。
该软件具有初始化实验动物生产数据的功能,可以预设实验动物生产数据的相关数值。实验动物的生产数据可以通过该软件直接输入,也可以通过读写器应用软件扫描或者直接输入相关数据。单位负责人可以设定需要上传的数据,选用定时自动上传或手动不定时上传的方式,将相关数据上传至实验动物信息远程管理平台的服务器。另外,该软件可以实时统计本单位实验动物生产和管理的相关信息,按照不同的需求统计分析相关数据,以报表或图形的形式输出,并可实现实时打印功能,便于相关数据的及时归档。
生产单位基本信息是由本单位自行维护的,可对远程信息平台内的单位基本信息进行同步。通过本地系统软件,可直接反馈信息给主管单位的综合管理系统平台,便于及时与主管单位交流沟通,有效提高实验动物生产单位的管理效率。
2)实验动物使用单位动物信息管理系统应用软件
实验动物使用单位动物信息管理应用软件主要应用于实验动物的使用单位,用于提升实验动物使用单位的信息化管理水平。该软件与实验动物生产单位动物信息管理系统应用软件的功能模块和模块的功能基本相同,包括动物档案接收管理、日常饲养记录管理、饲养室管理、兽医护理管理、动物实验管理、实验室工作计划管理、统计报表管理、数据申报管理和系统设置管理,共计9部分功能模块。
针对实验动物使用单位的实验动物管理特点,增加了动物实验管理和实验室工作计划管理模块,删除了动物销售管理模块,其他模块与实验动物生产单位动物信息管理系统应用软件中的模块相同。该软件同样具有实验动物使用数据的初始化和数据采集功能,可以自动或手动上传指定数据至实验动物信息远程管理平台的服务器,可以分析统计本单位实验动物使用和管理的相关信息,能够实时打印统计分析产生的报表和图表等功能,便于实验室管理人员及时归档相关信息。
使用单位基本信息同样是由本单位自行维护的,可对远程信息平台内的单位基本信息进行同步。通过本地系统软件,可直接反馈信息给实验动物主管单位的综合管理系统平台,便于及时与主管单位交流沟通,有效提高实验动物使用单位的管理效率。
3)实验动物RFID标签读写应用管理软件
实验动物生产单位和使用单位的RFID读写器应用软件完全相同。实验动物电子芯片读写器在安装该软件后,与实验动物电子芯片配合使用,可以有效实时输入或采集实验动物的生产和使用单位的相关信息或数据,为实验动物生产和使用单位,以及实验动物管理部门的管理工作提供及时有效的相关信息和数据的支撑。
该软件的架构是采用模块化方式设计的,可以根据生产或使用单位的需求,增加或者删除相应的功能模块。该软件具有实验动物生产数据的实时采集功能,在与安装了实验动物生产或使用单位动物管理软件的计算机连接后,可对采集的数据进行批量的导入导出。此实验动物电子芯片读写器带有屏幕显示功能,可对本单位的动物信息进行浏览与查询。
4)实验动物基础数据信息管理综合平台
实验动物基础数据信息管理综合平台主要应用于实验动物管理部门,为管理部门提供行业数据管理与各种级别的统计服务。该平台是基于网络和数据库技术构建的,以微软的.NET2构架作为支撑和开发环境,通过XML方式,实现了统计报表的标准化描述。
该平台所能实现的功能包括复杂汇总表的定义功能,数据的审核功能,报表数据的再加工功能,从多个数据源提取数据参与运算和任意查询检索功能,以及针对实验动物行业数据挖掘具有不同层次报表、数据的管理功能。为了加强数据的安全性防护,该平台提供数据备份、恢复和导入导出机制,可以根据各类综合管理单位的需求设定用户权限,对用户和报表任意分组。该平台还具有实时或批量接收单位系统软件提报数据的功能,并针对可能产生的并发业务设计了相关的解决方案。
2.实验动物质量追溯体系的应用
实验动物质量追溯体系的试点工作已经在北京地区展开,主要应用于犬、猴、小型猪和兔等体型较大的实验动物,并取得了阶段性的成果。实验动物生产和使用信息管理应用软件和实验动物信息综合管理平台运行良好,各项业务能够正常开展,操作流程顺畅,达到了预期目标。与RFID硬件厂商相结合,共同试点应用的RFID数据采集软件系统达到了设计要求,能够满足生产和使用单位的需求。目前根据试点反馈的信息,实验动物质量追溯体系得到了进一步的完善,为在北京地区全面推广质量追溯体系奠定了基础。