APLIKÁCIE POUŽITIA
Od vynálezu reagenčnej doštičky v roku 1951 sa stala nevyhnutnou v mnohých aplikáciách; vrátane klinickej diagnostiky, molekulárnej biológie a bunkovej biológie, ako aj analýzy potravín a farmácie. Dôležitosť reagenčnej platne by sa nemala podceňovať, pretože nedávne vedecké aplikácie zahŕňajúce vysokovýkonný skríning by boli zdanlivo nemožné.
Tieto platne sa používajú v širokej škále aplikácií v zdravotníctve, akademickej obci, farmácii a forenznej oblasti a sú vyrobené z plastu na jedno použitie. To znamená, že po použití sa balia do vriec a posielajú na skládky alebo sa likvidujú spálením – často bez využitia energie. Keď sa tieto platne posielajú do odpadu, prispievajú k niektorým z odhadovaných 5,5 milióna ton laboratórneho plastového odpadu, ktorý sa každoročne vytvorí. Keďže sa znečistenie plastmi stáva celosvetovým problémom, ktorý vyvoláva čoraz väčšie obavy, vyvoláva to otázku – mohli by sa reagenčné platničky po expirácii zlikvidovať ekologickejším spôsobom?
Diskutujeme o tom, či môžeme reagenčné doštičky opätovne použiť a recyklovať, a preskúmame niektoré súvisiace problémy.
Z ČOHO SÚ REAGENTNÉ TAŠKY?
Reagenčné doštičky sú vyrobené z recyklovateľného termoplastu, polypropylénu. Polypropylén je vďaka svojim vlastnostiam veľmi vhodný ako laboratórny plast – cenovo dostupný, ľahký, odolný materiál s všestranným teplotným rozsahom. Je tiež sterilný, robustný a ľahko tvarovateľný a teoreticky sa ľahko likviduje. Môžu byť tiež vyrobené z polystyrénu a iných materiálov.
Avšak polypropylén a iné plasty vrátane polystyrénu, ktoré boli vytvorené ako spôsob, ako chrániť prírodný svet pred vyčerpaním a nadmerným využívaním, v súčasnosti spôsobujú veľké obavy o životné prostredie. Tento článok sa zameriava na dosky vyrobené z polypropylénu.
LIKVIDÁCIA REAGENTNÝCH TAŠTIČIEK
Reagenčné platne s uplynutou platnosťou z väčšiny súkromných a verejných laboratórií Spojeného kráľovstva sa likvidujú jedným z dvoch spôsobov. Buď sú „balené“ a posielané na skládky, alebo sú spálené. Obe tieto metódy sú škodlivé pre životné prostredie.
SKLÁDKA
Po uložení na skládke trvá plastovým výrobkom 20 až 30 rokov, kým sa prirodzene biologicky rozložia. Počas tejto doby môžu prísady používané pri jeho výrobe, obsahujúce toxíny ako olovo a kadmium, postupne presakovať zemou a šíriť sa do podzemných vôd. To môže mať mimoriadne škodlivé následky pre viaceré biologické systémy. Udržiavanie reagenčných doštičiek mimo zeme je prioritou.
SPAĽOVANIE
Spaľovne spaľujú odpad, ktorý, keď sa to robí vo veľkom meradle, môže produkovať využiteľnú energiu. Keď sa ako metóda zničenia reagenčných dosiek používa spaľovanie, vznikajú tieto problémy:
● Pri spaľovaní reagenčných doštičiek môžu uvoľňovať dioxíny a vinylchlorid. Oba sú spojené so škodlivými účinkami na ľudí. Dioxíny sú vysoko toxické a môžu spôsobiť rakovinu, reprodukčné a vývojové problémy, poškodenie imunitného systému a môžu interferovať s hormónmi [5]. Vinylchlorid zvyšuje riziko zriedkavej formy rakoviny pečene (angiosarkóm pečene), ako aj rakoviny mozgu a pľúc, lymfómu a leukémie.
● Nebezpečný popol môže spôsobiť krátkodobé účinky (ako je nevoľnosť a vracanie), ako aj dlhodobé účinky (ako je poškodenie obličiek a rakovina).
● Emisie skleníkových plynov zo spaľovní a iných zdrojov, ako sú naftové a benzínové vozidlá, prispievajú k ochoreniam dýchacích ciest.
● Západné krajiny často posielajú odpad do rozvojových krajín na spálenie, čo je v niektorých prípadoch v nelegálnych zariadeniach, kde sa jeho toxické výpary rýchlo stávajú zdravotným rizikom pre obyvateľov, čo vedie k všetkému od kožných vyrážok až po rakovinu.
● Podľa politiky ministerstva životného prostredia by likvidácia spaľovaním mala byť poslednou možnosťou
ROZSAH PROBLÉMU
Len NHS vyprodukuje ročne 133 000 ton plastov, pričom len 5 % z nich je recyklovateľných. Časť tohto odpadu možno pripísať doštičke s činidlom. Ako NHS oznámilo, že je to For a Greener NHS [2], zaviazala sa zaviesť inovatívnu technológiu, ktorá pomôže znížiť jej uhlíkovú stopu prechodom z jednorazového na opakovane použiteľné vybavenie tam, kde je to možné. Recyklácia alebo opätovné použitie polypropylénových reagenčných platničiek sú obe možnosti, ako zlikvidovať platničky ekologickejším spôsobom.
OPÄTOVNÉ POUŽITIE REAGENTNÝCH PLATIEB
96-jamkové taniereteoreticky môže byť znovu použitý, ale existuje množstvo faktorov, ktoré znamenajú, že to často nie je životaschopné. Toto sú:
● Ich umývanie pred ďalším použitím je mimoriadne časovo náročné
● S ich čistením sú spojené náklady, najmä s rozpúšťadlami
● Ak boli použité farbivá, organické rozpúšťadlá potrebné na odstránenie farbív môžu doštičku rozpustiť
● Všetky rozpúšťadlá a čistiace prostriedky použité v procese čistenia musia byť úplne odstránené
● Doštičku je potrebné umyť ihneď po použití
Aby bolo možné tanier znovu použiť, taniere musia byť po procese čistenia na nerozoznanie od pôvodného produktu. Existujú aj ďalšie komplikácie, ktoré je potrebné zvážiť, napríklad ak boli platne ošetrené na zvýšenie väzby proteínov, premývací postup môže tiež zmeniť väzbové vlastnosti. Platňa by už nebola rovnaká ako originál.
Ak chce vaše laboratórium opätovne použiťreagenčné doštičky, automatické umývačky dosiek, ako je táto, môžu byť životaschopnou možnosťou.
RECYKLAČNÉ REAGENTNÉ DOSKY
Recyklácia platní zahŕňa päť krokov. Prvé tri kroky sú rovnaké ako pri recyklácii iných materiálov, ale posledné dva sú kritické.
● Zbierka
● Triedenie
● Čistenie
● Opätovné spracovanie tavením – zozbieraný polypropylén sa privádza do extrudéra a taví sa pri teplote 2 400 °C a peletuje
● Výroba nových produktov z recyklovaného PP
VÝZVY A PRÍLEŽITOSTI PRI RECYKLÁCII REAGENTNÝCH DOSKOV
Recyklácia reagenčných dosiek vyžaduje oveľa menej energie ako vytváranie nových produktov z fosílnych palív [4], čo z nej robí sľubnú voľbu. Existuje však množstvo prekážok, ktoré je potrebné vziať do úvahy.
POLYPROPYLÉN JE ZLE RECYKLOVANÝ
Zatiaľ čo polypropylén je možné recyklovať, donedávna bol jedným z najmenej recyklovaných produktov na svete (v USA sa predpokladá, že sa recykluje v miere nižšej ako 1 % na účely zhodnotenia spotrebiteľom). Sú na to dva hlavné dôvody:
● Separácia – Existuje 12 rôznych druhov plastov a je veľmi ťažké rozlíšiť medzi rôznymi druhmi, čo sťažuje ich separáciu a recykláciu. Zatiaľ čo nová technológia fotoaparátu bola vyvinutá spoločnosťami Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps a PLASTIX, ktorá dokáže rozlíšiť medzi plastmi, bežne sa nepoužíva, takže plasty je potrebné triediť ručne pri zdroji alebo pomocou nepresnej technológie blízkej infračervenej oblasti.
● Zmeny vlastností – Polymér stráca svoju pevnosť a pružnosť v dôsledku po sebe nasledujúcich epizód recyklácie. Väzby medzi vodíkom a uhlíkom v zlúčenine sa oslabujú, čo ovplyvňuje kvalitu materiálu.
Existuje však určitý dôvod na optimizmus. Proctor & Gamble v spolupráci s PureCycle Technologies stavia závod na recykláciu PP v Lawrence County, Ohio, ktorý bude vyrábať recyklovaný polypropylén s kvalitou „podobnou panne“.
LABORATÓRNE PLASTY SÚ VYLÚČENÉ Z RECYKLAČNÝCH SYSTÉMOV
Napriek tomu, že laboratórne platne sú zvyčajne vyrobené z recyklovateľného materiálu, je bežnou mylnou predstavou, že všetky laboratórne materiály sú kontaminované. Tento predpoklad znamená, že reagenčné doštičky, rovnako ako všetky plasty v zdravotníctve a laboratóriách na celom svete, boli automaticky vylúčené z recyklačných schém, aj keď niektoré nie sú kontaminované. V boji proti tomu môže pomôcť určité vzdelávanie v tejto oblasti.
Okrem toho spoločnosti, ktoré vyrábajú laboratórne vybavenie, predstavujú nové riešenia a univerzity zavádzajú recyklačné programy.
Thermal Compaction Group vyvinula riešenia, ktoré umožňujú nemocniciam a nezávislým laboratóriám recyklovať plasty priamo na mieste. Môžu oddeliť plasty pri zdroji a premeniť polypropylén na pevné brikety, ktoré možno poslať na recykláciu.
Univerzity vyvinuli interné metódy dekontaminácie a rokovali so závodmi na recykláciu polypropylénu o zbere dekontaminovaného plastu. Použitý plast sa potom peletuje v stroji a používa sa na rôzne iné produkty.
V SÚHRNE
Reagenčné doštičkysú každodenným laboratórnym spotrebným materiálom, ktorý prispieva k odhadovaným 5,5 miliónom ton laboratórneho plastového odpadu vytvoreného približne 20 500 výskumnými inštitúciami na celom svete v roku 2014, 133 000 ton tohto odpadu ročne pochádza z NHS a iba 5 % z neho je recyklovateľných.
Reagenčné doštičky, ktorých platnosť uplynula a ktoré boli historicky vylúčené zo schém recyklácie, prispievajú k tomuto odpadu a k environmentálnym škodám spôsobeným jednorazovými plastmi.
Existujú výzvy, ktoré je potrebné prekonať pri recyklácii reagenčných doštičiek a iných laboratórnych plastových výrobkov, ktoré môžu v konečnom dôsledku spotrebovať menej energie na recykláciu v porovnaní s vytváraním nových produktov.
Opätovné použitie alebo recyklácia96-jamkové platneObidva sú ekologické spôsoby nakladania s použitými a expirovanými platňami. Existujú však ťažkosti spojené s recykláciou polypropylénu a akceptovaním použitých plastov z výskumných laboratórií a laboratórií NHS, ako aj s opätovným použitím dosiek.
Pokračujú snahy o zlepšenie prania a recyklácie, ako aj recyklácie a prijímania laboratórneho odpadu. Vyvíjajú sa a implementujú nové technológie v nádeji, že dokážeme likvidovať reagenčné platne ekologickejším spôsobom.
V tejto oblasti je ešte potrebné prekonať určité bariéry a v laboratóriách a odvetviach pracujúcich v tejto oblasti je potrebné vykonať ďalší výskum a vzdelávanie.
Čas odoslania: 23. novembra 2022