Во современите научни истражувања и аналитички лаборатории, одржливоста стана важна тема што не може да се игнорира. Со сè построгите еколошки прописи и глобалниот фокус на зеленилото, индустриите бараат начини за намалување на отпадот од ресурси и загадувањето на животната средина.

Сцинтилационите шишенца, како широко користен потрошен материјал во лабораториите, главно се користат за складирање на радиоактивни примероци и анализа на броење на течни сцинтилациони материи.Овие сцинтилациони ампули обично се направени од стакло или пластика и во повеќето случаи се за еднократна употреба. Сепак, оваа практика генерира голема количина лабораториски отпад, а исто така ги зголемува и оперативните трошоци.

Затоа, стана особено важно да се истражат опции за ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба.

Проблеми со традиционалните ампули за сцинтилација

И покрај клучната улога на сцинтилационите ампули во лабораториските истражувања, нивниот модел за еднократна употреба поставува бројни проблеми поврзани со животната средина и ресурсите. Следните се главните предизвици поврзани со употребата на традиционалните сцинтилациони ампули:

1. Влијание врз животната средина од еднократна употреба

• Акумулација на отпадЛабораториите користат голем број ампули за сцинтилација секој ден во области кои вклучуваат радиоактивни примероци, хемиска анализа или биолошки истражувања, а овие ампули често се фрлаат веднаш по употребата, што доведува до брзо акумулирање на лабораториски отпад.
• Проблем со контаминацијаБидејќи ампули за сцинтилација може да содржат радиоактивен материјал, хемиски реагенси или биолошки примероци, многу земји бараат овие отфрлени ампули да се отстранат според посебни процедури за опасен отпад.

2. Потрошувачка на ресурси од стакло и пластика

• Трошоци за производство на стаклени ампули за сцинтилацијаСтаклото е материјал за производство со висока потрошувачка на енергија, неговиот процес на производство вклучува топење на висока температура и троши многу енергија. Покрај тоа, поголемата тежина на стаклото ги зголемува емисиите на јаглерод за време на транспортот.
• Еколошка цена на пластичните ампули за сцинтилацијаМногу лаборатории користат ампули за сцинтилација направени од пластика, кои зависат од нафтени ресурси за нивно производство, како и пластика што има исклучително долг циклус на распаѓање, што е уште поголем товар за животната средина.

3. Предизвици со отстранување и рециклирање

• Тешкотии во сортирање и рециклирањеУпотребените ампули за сцинтилација често содржат преостаната радиоактивност или хемикалии што ја отежнуваат нивната повторна употреба преку систем за мешано рециклирање.
• Високи трошоци за отстранувањеПоради барањата за безбедност и усогласеност, многу лаборатории мора да одат во специјализирана компанија за отстранување на опасен отпад за да ги отстранат овие отфрлени ампули, што не само што ги зголемува оперативните трошоци, туку претставува и дополнителен товар за животната средина.

Моделот за еднократна употреба на традиционални ампули за сцинтилација врши притисок врз животната средина и ресурсите на многу начини. Затоа, истражувањето на алтернативи за повеќекратна употреба е клучно за намалување на лабораторискиот отпад, намалување на потрошувачката на ресурси и подобрување на одржливоста.

Потрагата по ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба

Во обид да се намали лабораторискиот отпад, да се оптимизира искористувањето на ресурсите и да се намалат оперативните трошоци, научната заедница активно истражува опции за ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба. Ова истражување се фокусира на иновации во материјалите, техниките за чистење и стерилизација и оптимизацијата на лабораториските процеси.

1. Материјална иновација

Употребата на овој издржлив материјал е клучот за повторна употреба на сцинтилационите ампули.

• Поиздржливо стакло или пластика со висока цврстинаТрадиционалните стаклени ампули за сцинтилација се кршливи, а пластичните ампули за сцинтилација може да се деградираат поради хемиски напад. Затоа, развојот на материјали поотпорни на удари и хемикалии, како што се боросиликатно стакло или инженерска пластика, може да го подобри животниот век на стаклените шишиња.
• Материјали што можат да издржат повеќекратно перење и стерилизацијаМатеријалите треба да бидат отпорни на високи температури, силни киселини и алкалии и стареење за да се осигура дека остануваат физички и хемиски стабилни по повеќе циклуси на употреба. Употребата на материјали што можат да издржат стерилизација на висока температура и притисок или силно оксидативно чистење може да ја подобри нивната повторна употреба.

2. Технологија за чистење и стерилизација

За да се обезбеди безбедноста на ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба и веродостојноста на експерименталните податоци, мора да се користат ефикасни техники за чистење и стерилизација.

• Примена на автоматски системи за чистењеЛабораториите можат да воведат специјализирани системи за автоматско чистење на ампули во комбинација со ултразвучно чистење, чистење со вода на висока температура или чистење со хемиски реагенси за отстранување на остатоци од примероци.
• Хемиско чистењеНа пример, употребата на киселинско-базни раствори, оксидирачки агенси или ензимски раствори е погодна за растворање на органска материја или отстранување на тврдокорни загадувачи, но може да постои ризик од хемиски остатоци.
• Физичко чистењена пример ултразвучна, автоклавска стерилизација, која ја намалува употребата на хемиски реагенси и е поеколошка, погодна за лабораториски средини со високи барања за контаминација.
• Истражување на технологија за чистење без остатоциЗа радиоактивни примероци или експерименти со висока прецизност, истражувањето за поефикасна технологија за деконтаминација (на пр., чистење со плазма, фотокаталитичка деградација) може дополнително да ја подобри безбедноста на повторна употреба на ампули.

3. Оптимизација на лабораториските процеси

Само ампули за повеќекратна употреба не се доволни за да се постигнат целите за одржливост, а лабораториите треба да ги оптимизираат своите процеси на употреба за да се обезбеди изводливост на повторна употреба.

• Усвојте стандардизиран процес на рециклирање и повторна употребаРазвијте процес на лабораториско ниво за управување со рециклирањето, сортирањето, чистењето и повторната употреба на ампули за да се обезбеди дека интензивната употреба ги исполнува експерименталните барања.
• Обезбедете интегритет на податоците и спречување и контрола на вкрстена контаминацијаЛабораториите треба да воспостават систем за контрола на квалитетот за да се избегне влијанието на вкрстената контаминација на ампули врз експерименталните податоци, како што е употребата на бар-кодови или RFID за управување со следењето.
• Анализа на економска изводливостОценете ја почетната инвестиција (на пр., купување опрема, трошоци за чистење) и долгорочните придобивки (на пр., намалени трошоци за набавка, намалени трошоци за отстранување на отпад) од програмата за ампули за повеќекратна употреба за да се осигурате дека е економски одржлива.

Преку иновации во материјалите, оптимизација на техниките за чистење и стерилизација и стандардизирано управување со лабораториите, решенијата за сцинтилациони ампули за повеќекратна употреба се ефикасни во намалувањето на лабораторискиот отпад, намалувањето на влијанието врз животната средина и подобрувањето на одржливоста на лабораториите. Овие истражувања ќе обезбедат важна поддршка за изградба на зелени лаборатории во иднина.

Успешни практики

1. Анализа на еколошките и економските придобивки

• Еколошки придобивкиНамалена потрошувачка на пластика и стакло за еднократна употреба, со што се намалува јаглеродниот отпечаток на лабораторијата. Пониски трошоци за отстранување на отпад и намалена зависност од депонии и капацитети за согорување. Намалено генерирање на опасен отпад (на пр., радиоактивни или хемиски загадувачи) и зголемена еколошка усогласеност за лабораториите.
• Економски придобивкиИ покрај однапред вложените средства во опрема за чистење и оптимизирани процеси на управување, трошоците за набавка на потрошен материјал во лабораторија можат да се намалат за 40-60% на долг рок. Намалување на трошоците за отстранување на отпад, особено за специјално ракување со опасен отпад. Подобрување на оперативната ефикасност и намалување на експерименталниот застој преку оптимизирање на управувањето со лабораторија.
• ISO14001 (Систем за управување со животната средина)Многу лаборатории се движат кон усогласување со стандардот ISO14001, што поттикнува намалување на лабораторискиот отпад и оптимизација на користењето на ресурсите. Програмата за ампули за повеќекратна употреба ги исполнува барањата на овој аспект од системот за управување.
• GMP (Добра производствена пракса) и GLP (Добра лабораториска пракса)Во фармацевтската индустрија и во истражувачките лаборатории, повторната употреба на кој било потрошен материјал мора да ги исполнува строгите стандарди за чистење и валидација. Ампули за повеќекратна употреба ги исполнуваат овие барања за управување со квалитет преку научни процеси на чистење и стерилизација, како и системи за следење на податоци.
• Национални прописи за управување со опасен отпадМногу земји воведоа построги регулативи за лабораториски отпад, како што се RCRA (Закон за зачувување и обновување на ресурсите) во САД и Рамковната директива за отпад (2008/98/EC) во ЕУ, што го поттикнува намалувањето на опасниот отпад, а програмата за ампули за повеќекратна употреба е во согласност со овој тренд.

Програмата за повеќекратна употреба на сцинтилациони ампули имаше позитивно влијание врз заштитата на животната средина, економската контрола на трошоците и ефикасноста на лабораториското работење. Покрај тоа, поддршката на релевантните индустриски стандарди и регулативи обезбедува насока и заштита за развој на одржливи експерименти. Во иднина, со континуирана оптимизација на технологијата и вклучување на повеќе лаборатории, се очекува овој тренд да стане нова нормалност во лабораториската индустрија.

Идни перспективи и предизвици

Се очекува програмата за повеќекратна употреба на ампули за сцинтилација да стане пошироко користена како што напредува концептот за одржливост на лабораториите. Сепак, сè уште постојат технички, културни и регулаторни предизвици во имплементацијата. Идните насоки ќе се фокусираат на иновации во материјалите, напредокот во технологијата за чистење и автоматизација и подобрувањата во управувањето со лабораториите и индустриските стандарди.

1. Насоки за технолошки подобрувања

За да се подобри изводливоста на ампули за повеќекратна употреба, идните истражувања и развој на технологијата ќе се фокусираат на следниве области:

• Надградба на материјалРазвијте потрајно стакло или инженерска пластика, како што се силикатно стакло со висока цврстина на допир, PFA отпорен на високи температури и хемикалии (флуоропластика) итн., за да се зголеми повторувачкиот век на траење на ампули.
• Ефикасна технологија за чистење и стерилизацијаВо иднина, материјалите за нано-обложување може да се користат за да се направи внатрешниот ѕид на шишенцата похидрофобни или олеофобни за да се намалат остатоците од контаминација. Покрај тоа, во процесот на лабораториско чистење може да се применат нови технологии како што се чистење со плазма, фотокаталитичка деградација и чистење со суперкритични течности.
• Автоматизирани системи за чистење и следењеИдните лаборатории може да користат интелигентни системи за управување, како што се роботизирани системи за чистење, автоматизирани линии за стерилизација и да вклучат RFID или QR код за следење за да се обезбеди дека употребата, чистењето и контролата на квалитетот на секое шишенце може да се следат во реално време.

2. Проблеми со лабораториската култура и прифаќање

Иако напредокот во технологијата овозможи раствори за сцинтилација со ампули за повеќекратна употреба, промените во лабораториската култура и навиките за употреба остануваат предизвик:

• Адаптација на лабораторискиот персоналЛабораторискиот персонал може да претпочита да користи потрошен материјал за еднократна употреба и е загрижен дека повторната употреба на стаклени ампули може да влијае на експерименталните резултати или да го зголеми работното оптоварување. Ќе бидат потребни идни обуки и стандардизација на практиките за да се подобри прифаќањето.
• Веродостојност на податоците и загриженост за вкрстена контаминацијаЛабораторискиот персонал може да биде загрижен дека повторно употребените ампули за сцинтилација може да доведат до контаминација на примероците или да влијаат на точноста на податоците. Затоа, мора да се воспостават ригорозни процеси на чистење, стерилизација и валидација за да се обезбеди дека квалитетот е споредлив со оној на ампули за сцинтилација за еднократна употреба.
• Трошоци и поврат на инвестицијатаМногу лаборатории може да бидат загрижени за високата цена на почетната инвестиција и затоа треба да достават извештај за економска изводливост што ги покажува предностите на долгорочните заштеди на трошоци за да се зголеми прифаќањето од страна на раководството на лабораторијата.

3. Понатамошно подобрување на регулаторните и безбедносните стандарди

Во моментов, стандардизираното управување со повеќекратно употребливи лабораториски потрошни материјали е сè уште во почетна фаза, а идните регулативи и индустриски стандарди ќе се развиваат во насока на построги и подобрени:
Воспоставување стандарди за квалитет на ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба: Треба да се развијат меѓународни или индустриски стандарди за да се обезбеди безбедноста на повторната употреба.

• Усогласеност со лабораторијата и регулаторни барањаВо индустриите со високи безбедносни барања, како што се фармацевтската индустрија, тестирањето на храна и радиолошките експерименти, регулаторните агенции можеби ќе треба да го разјаснат опсегот на примена, барањата за чистење и барањата за усогласеност за ампули за повеќекратна употреба.
• Поттикнување на сертификација на зелени лабораторииВо иднина, владите или индустриските организации можат да имплементираат системи за сертификација на зелени лаборатории за да го поттикнат усвојувањето на еколошки одржливи лабораториски решенија, вклучително и намалување на пластиката за еднократна употреба, оптимизирање на управувањето со отпадот и зголемување на процентот на потрошни материјали за повеќекратна употреба.

Заклучок

Во развој каде што одржливоста на лабораториите е растечки проблем, растворите за сцинтилациски шишенца за повеќекратна употреба се покажаа како технички изводливи и нудат значајни еколошки, економски и лабораториски оперативни предности.

Одржливоста на лабораторијата не е само прашање на минимизирање на отпадот, туку и разгледување на одговорноста и долгорочните придобивки.

Во иднина, се очекува ампули за сцинтилација за повеќекратна употреба да станат мејнстрим избор во лабораториската индустрија, бидејќи технологијата продолжува да напредува, а индустриските стандарди се усовршуваат. Со усвојување на поеколошки и поефикасни стратегии за управување со лабораториските резерви, лабораториите не само што ќе можат да го намалат своето влијание врз животната средина, туку и да ја подобрат оперативната ефикасност и да ги насочат истражувањата и индустријата во поодржлива насока.