Қазіргі заманғы ғылыми зерттеулер мен аналитикалық зертханаларда тұрақтылық елемеуге болмайтын маңызды тақырыпқа айналды. Қоршаған ортаны қорғау ережелерінің күшеюі және жаһандық деңгейде жасыл экономикаға көшуге баса назар аударылуымен салалар ресурстардың қалдықтары мен қоршаған ортаның ластануын азайту жолдарын іздестіруде.

Зертханаларда кеңінен қолданылатын тұтынылатын зат ретінде сцинтилляциялық шишалар негізінен радиоактивті үлгілерді сақтау және сұйықтық сцинтилляциясын санау талдауы үшін қолданылады.Бұл сцинтилляциялық шишалар әдетте шыныдан немесе пластиктен жасалған және көп жағдайда бір реттік пайдалануға арналған. Дегенмен, бұл тәжірибе зертханалық қалдықтардың көп мөлшерін тудырады және пайдалану шығындарын да арттырады.

Сондықтан, қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық шишалардың нұсқаларын зерттеу ерекше маңызды болып келеді.

Дәстүрлі сцинтилляциялық шишалармен байланысты мәселелер

Зертханалық зерттеулерде сцинтилляциялық флакондардың маңызды рөліне қарамастан, олардың бір рет қолданылатын моделі көптеген экологиялық және ресурстық мәселелерді тудырады. Дәстүрлі сцинтилляциялық флакондарды пайдаланумен байланысты негізгі қиындықтар келесідей:

1. Бір реттік пайдаланудың қоршаған ортаға әсері

• Қалдықтардың жиналуыЗертханалар радиоактивті үлгілерді, химиялық талдауды немесе биологиялық зерттеулерді қамтитын жерлерде күн сайын көптеген сцинтилляциялық шишаларды пайдаланады, және бұл шишалар көбінесе қолданғаннан кейін бірден тасталады, бұл зертханалық қалдықтардың тез жиналуына әкеледі.
• Ластану мәселесіСцинтилляциялық құтыларда радиоактивті материалдар, химиялық реагенттер немесе биологиялық үлгілер болуы мүмкін болғандықтан, көптеген елдер бұл тасталған құтыларды арнайы қауіпті қалдықтар процедуралары бойынша жоюды талап етеді.

2. Шыны және пластик материалдардың ресурстық шығыны

• Шыны сцинтилляциялық флакондарды өндіру құныШыны - энергияны көп тұтынатын өндіріс материалы, оны өндіру процесі жоғары температурада балқытуды қамтиды және көп энергия тұтынады. Сонымен қатар, шынының үлкен салмағы тасымалдау кезінде көміртегі шығарындыларын арттырады.
• Пластикалық сцинтилляциялық шишалардың экологиялық құныКөптеген зертханалар өндірісі мұнай ресурстарына тәуелді пластмассадан жасалған сцинтилляциялық шишаларды, сондай-ақ қоршаған ортаға одан да ауыртпалық түсіретін өте ұзақ ыдырау циклі бар пластмассаларды пайдаланады.

3. Қалдықтарды жою және қайта өңдеу қиындықтары

• Сұрыптау және қайта өңдеудегі қиындықтарПайдаланылған сцинтилляциялық құтыларда көбінесе қалдық радиоактивтілік немесе аралас қайта өңдеу жүйесі арқылы қайта пайдалануды қиындататын химиялық заттар болады.
• Қалдықтарды жоюдың жоғары шығындарыҚауіпсіздік және сәйкестік талаптарына байланысты көптеген зертханалар осы тасталған құтыларды жою үшін мамандандырылған қауіпті қалдықтарды жою компаниясына баруға мәжбүр, бұл тек пайдалану шығындарын арттырып қана қоймай, сонымен қатар қоршаған ортаға қосымша ауыртпалық түсіреді.

Дәстүрлі сцинтилляциялық құтылардың бір рет қолданылатын моделі қоршаған орта мен ресурстарға көптеген жолдармен қысым жасайды. Сондықтан, қайта пайдалануға болатын баламаларды зерттеу зертханалық қалдықтарды азайту, ресурстарды тұтынуды азайту және тұрақтылықты арттыру үшін өте маңызды.

Қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық флакондарды іздеу

Зертханалық қалдықтарды азайту, ресурстарды пайдалануды оңтайландыру және пайдалану шығындарын азайту мақсатында ғылыми қауымдастық қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық құтылардың нұсқаларын белсенді түрде зерттеуде. Бұл зерттеу материалдық инновацияларға, тазалау және зарарсыздандыру әдістеріне және зертханалық процестерді оңтайландыруға бағытталған.

1. Материалдық инновация

Бұл берік материалды пайдалану сцинтилляциялық құтыларды қайта пайдаланудың кілті болып табылады.

• Берік шыны немесе жоғары беріктігі бар пластикДәстүрлі шыны сцинтилляциялық құтылар нәзік, ал пластикалық сцинтилляциялық құтылар химиялық шабуылға байланысты тозуы мүмкін. Сондықтан, боросиликат шыны немесе инженерлік пластмассалар сияқты соққыға және химиялық төзімді материалдарды әзірлеу шыны бөтелкелердің қызмет ету мерзімін ұзарта алады.
• Бірнеше рет жууға және зарарсыздандыруға төтеп бере алатын материалдарМатериалдар бірнеше рет пайдалану циклынан кейін физикалық және химиялық тұрақтылығын сақтау үшін жоғары температураға, күшті қышқылдар мен сілтілерге және қартаюға төзімді болуы керек. Жоғары температура мен қысыммен зарарсыздандыруға немесе күшті тотығу тазартуға төтеп бере алатын материалдарды пайдалану оны қайта пайдалану мүмкіндігін жақсарта алады.

2. Тазалау және зарарсыздандыру технологиясы

Қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық құтылардың қауіпсіздігін және тәжірибелік деректердің сенімділігін қамтамасыз ету үшін тиімді тазалау және зарарсыздандыру әдістері қолданылуы керек.

• Автоматтандырылған тазалау жүйелерін қолдануЗертханалар үлгі қалдықтарын кетіру үшін ультрадыбыстық тазалаумен, жоғары температуралы сумен тазалаумен немесе химиялық реагентпен тазалаумен бірге мамандандырылған құтыларды автоматтандырылған тазалау жүйелерін енгізе алады.
• Химиялық тазалауМысалы, қышқыл-негізді ерітінділерді, тотықтырғыштарды немесе фермент ерітінділерін пайдалану органикалық заттарды ерітуге немесе қиын ластаушы заттарды кетіруге жарамды, бірақ химиялық қалдықтардың пайда болу қаупі болуы мүмкін.
• Физикалық тазалауМысалы, ультрадыбыстық, автоклавты стерилизациялау, бұл химиялық реагенттерді пайдалануды азайтады және экологиялық таза, ластану талаптары жоғары зертханалық орталарға жарамды.
• Қалдықсыз тазалау технологиясын зерттеурадиоактивті үлгілер немесе жоғары дәлдіктегі эксперименттер үшін тиімдірек зарарсыздандыру технологиясын зерттеу (мысалы, плазмалық тазалау, фотокаталитикалық ыдырау) құтыларды қайта пайдалану қауіпсіздігін одан әрі жақсарта алады.

3. Зертханалық процестерді оңтайландыру

Тұрақтылық мақсаттарына жету үшін қайта пайдалануға болатын флакондардың өзі жеткіліксіз, сондықтан зертханалар қайта пайдаланудың орындылығын қамтамасыз ету үшін пайдалану процестерін оңтайландыруы керек.

• Стандартталған қайта өңдеу және қайта пайдалану процесін қабылдауАуыр жүктеме кезінде пайдаланудың тәжірибелік талаптарға сай болуын қамтамасыз ету үшін құтыларды қайта өңдеуді, сұрыптауды, тазалауды және қайта пайдалануды басқарудың зертханалық деңгейіндегі процесін әзірлеу.
• Деректердің тұтастығын және айқаспалы ластанудың алдын алу мен бақылауды қамтамасыз етуЗертханалар флакондардың айқаспалы ластануының тәжірибелік деректерге әсерін болдырмау үшін сапаны бақылау жүйесін құруы керек, мысалы, бақылауды басқару үшін штрих-кодтарды немесе RFID пайдалану.
• Экономикалық орындылықты талдауҚайта пайдалануға болатын құтылар бағдарламасының экономикалық тұрғыдан тиімді екеніне көз жеткізу үшін оның бастапқы инвестицияларын (мысалы, жабдық сатып алу, тазалау шығындары) және ұзақ мерзімді пайдасын (мысалы, сатып алу шығындарының төмендеуі, қалдықтарды жою шығындарының төмендеуі) бағалаңыз.

Материалдық инновациялар, тазалау және зарарсыздандыру әдістерін оңтайландыру және стандартталған зертханалық басқару арқылы қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық құтылардың ерітінділері зертханалық қалдықтарды азайтуда, қоршаған ортаға әсерді азайтуда және зертхананың тұрақтылығын жақсартуда тиімді. Бұл зерттеулер болашақта жасыл зертханалар құрылысына маңызды қолдау көрсетеді.

Табысты тәжірибелер

1. Экологиялық және экономикалық пайданы талдау

• Қоршаған ортаға пайдасыБір рет қолданылатын пластмассалар мен шыныларды тұтынуды азайту, зертхананың көміртегі ізін азайту. Қалдықтарды жою шығындарын азайту және қоқыс полигондары мен өртеу қондырғыларына тәуелділікті азайту. Қауіпті қалдықтардың (мысалы, радиоактивті немесе химиялық ластаушы заттардың) пайда болуын азайту және зертханалардың қоршаған ортаны қорғау талаптарына сәйкестігін арттыру.
• Экономикалық пайдаТазалау жабдықтарына алдын ала инвестициялар мен оңтайландырылған басқару процестеріне қарамастан, зертханалық шығын материалдарын сатып алу шығындарын ұзақ мерзімді перспективада 40-60%-ға азайтуға болады. Қалдықтарды жою шығындарын, әсіресе қауіпті қалдықтарды арнайы өңдеуге жұмсалатын шығындарды азайту. Зертханалық басқаруды оңтайландыру арқылы пайдалану тиімділігін арттыру және эксперименттік тоқтап қалу уақытын азайту.
• ISO14001 (Қоршаған ортаны басқару жүйесі)Көптеген зертханалар зертханалық қалдықтарды азайтуға және ресурстарды пайдалануды оңтайландыруға ықпал ететін ISO14001 стандартына сәйкестікке көшуде. Қайта пайдалануға болатын құтылар бағдарламасы басқару жүйесінің осы аспектісінің талаптарына сәйкес келеді.
• GMP (жақсы өндірістік тәжірибе) және GLP (жақсы зертханалық тәжірибе)Фармацевтика өнеркәсібінде және ғылыми-зерттеу зертханаларында кез келген тұтынылатын материалды қайта пайдалану қатаң тазалау және валидация стандарттарына сәйкес келуі керек. Қайта пайдалануға болатын құтылар ғылыми тазалау және зарарсыздандыру процестері, сондай-ақ деректерді бақылау жүйелері арқылы осы сапа менеджменті талаптарына сай келеді.
• Ұлттық қауіпті қалдықтарды басқару ережелеріКөптеген елдер АҚШ-тағы RCRA (Ресурстарды сақтау және қалпына келтіру туралы заң) және ЕО-дағы қалдықтар туралы негіздемелік директива (2008/98/EC) сияқты зертханалық қалдықтарға қатысты қатаң ережелерді енгізді, бұл қауіпті қалдықтарды азайтуды ынталандырады, ал қайта пайдалануға болатын құтылар бағдарламасы осы үрдіске сәйкес келеді.

Қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық флакондар бағдарламасы қоршаған ортаны қорғауға, экономикалық шығындарды бақылауға және зертханалық жұмыстардың тиімділігіне оң әсер етті. Сонымен қатар, тиісті салалық стандарттар мен ережелерді қолдау тұрақты эксперименттерді дамытуға бағыт пен қорғаныс береді. Болашақта технологияны үздіксіз оңтайландыру және көбірек зертханалардың қосылуымен бұл үрдіс зертханалық индустрияда жаңа қалыпты жағдайға айналады деп күтілуде.

Болашақтағы мүмкіндіктер мен қиындықтар

Зертхананың тұрақтылығы тұжырымдамасы дамыған сайын қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық шишалар бағдарламасы кеңінен қолданылады деп күтілуде. Дегенмен, оны енгізуде әлі де техникалық, мәдени және нормативтік қиындықтар бар. Болашақ бағыттар материалдық инновацияларға, тазалау және автоматтандыру технологиясындағы жетістіктерге, сондай-ақ зертхананы басқару мен салалық стандарттарды жақсартуға бағытталады.

1. Технологиялық жетілдіру бағыттары

Қайта пайдалануға болатын құтылардың мүмкіндігін арттыру үшін болашақ зерттеулер мен технологияларды әзірлеу келесі бағыттарға бағытталады:

• Материалдық жаңартуФлакондардың қайталанатын қызмет ету мерзімін ұзарту үшін берік шыны немесе инженерлік пластиктерді, мысалы, жоғары беріктігі бар сенсорлық силикат шынысын, жоғары температураға және химиялық заттарға төзімді PFA (фторопластик) және т.б. әзірлеу.
• Тиімді тазалау және зарарсыздандыру технологиясыБолашақта ластану қалдықтарын азайту үшін флакондардың ішкі қабырғасын гидрофобты немесе олеофобты ету үшін наножабынды материалдарды пайдалануға болады. Сонымен қатар, зертханалық тазалау процесіне плазмалық тазалау, фотокаталитикалық ыдырау және аса критикалық сұйықтықпен тазалау сияқты жаңа технологиялар қолданылуы мүмкін.
• Автоматтандырылған тазалау және бақылау жүйелеріБолашақ зертханалар роботтандырылған тазалау жүйелері, автоматтандырылған зарарсыздандыру желілері сияқты интеллектуалды басқару жүйелерін пайдалануы және әрбір құтының пайдаланылуын, тазалануын және сапасын бақылауды нақты уақыт режимінде бақылауға болатындығын қамтамасыз ету үшін RFID немесе QR кодын бақылауды қамтуы мүмкін.

2. Зертханалық мәдениет және қабылдау мәселелері

Технологияның дамуы қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық шишаларды шешуге мүмкіндік бергенімен, зертханалық мәдениет пен пайдалану әдеттеріндегі өзгерістер әлі де қиындық тудыруда:

• Зертхана қызметкерлерінің бейімделуіЗертхана қызметкерлері бір реттік шығын материалдарын пайдалануды жөн көруі мүмкін және шыны құтыларды қайта пайдалану тәжірибе нәтижелеріне әсер етуі немесе жұмыс жүктемесін арттыруы мүмкін деп алаңдайды. Қабылдауды жақсарту үшін болашақта оқыту және тәжірибелерді стандарттау қажет болады.
• Деректердің сенімділігі және айқаспалы ластану мәселелеріЗертхана қызметкерлері сцинтилляциялық құтыларды қайта пайдалану үлгінің ластануына әкелуі немесе деректердің дәлдігіне әсер етуі мүмкін деп алаңдауы мүмкін. Сондықтан, сапасы бір рет қолданылатын сцинтилляциялық құтылармен салыстыруға болатынына көз жеткізу үшін мұқият тазалау, зарарсыздандыру және валидация процестерін енгізу қажет.
• Инвестицияның құны мен кірістілігін ескеруКөптеген зертханалар алдын ала инвестицияның жоғары құнына алаңдауы мүмкін, сондықтан зертхана басшылығының қабылдауын арттыру үшін ұзақ мерзімді шығындарды үнемдеудің артықшылықтарын көрсететін экономикалық орындылық туралы есеп ұсынуы керек.

3. Реттеуші және қауіпсіздік стандарттарын одан әрі жетілдіру

Қазіргі уақытта қайта пайдалануға болатын зертханалық шығын материалдарын стандартталған басқару әлі бастапқы кезеңде, ал болашақ ережелер мен салалық стандарттар қатаңырақ және жетілдірілген бағыттарда әзірленеді:
Қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық флакондарға арналған сапа стандарттарын белгілеу: Қайта пайдалану қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін халықаралық немесе салалық стандарттарды әзірлеу қажет.

• Зертханалық сәйкестік және нормативтік талаптарФармацевтика, тамақ өнімдерін сынау және радиологиялық эксперименттер сияқты жоғары қауіпсіздік талаптары бар салаларда реттеуші органдар қайта пайдалануға болатын құтылардың қолданылу аясын, тазалау талаптарын және сәйкестік талаптарын нақтылауы қажет болуы мүмкін.
• Жасыл зертханалық сертификаттауды ынталандыруБолашақта үкіметтер немесе салалық ұйымдар бір рет қолданылатын пластиктерді азайтуды, қалдықтарды басқаруды оңтайландыруды және қайта пайдалануға болатын тұтынылатын материалдардың үлесін арттыруды қоса алғанда, экологиялық тұрғыдан тұрақты зертханалық шешімдерді қабылдауды ынталандыру үшін жасыл зертханалық сертификаттау жүйелерін енгізуі мүмкін.

Қорытынды

Зертханалық тұрақтылық мәселесі өсіп келе жатқан даму жағдайында, қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық құтылардың шешімдері техникалық тұрғыдан мүмкін екендігі дәлелденді және айтарлықтай экологиялық, экономикалық және зертханалық пайдалану артықшылықтарын ұсынады.

Зертхананың тұрақтылығы тек қалдықтарды азайту ғана емес, сонымен қатар жауапкершілік пен ұзақ мерзімді пайданы ескеру мәселесі.

Болашақта технологияның дамуы және салалық стандарттарды жетілдіру барысында қайта пайдалануға болатын сцинтилляциялық флакондар зертханалық индустрияда негізгі таңдауға айналады деп күтілуде. Зертханалық жабдықтауды басқарудың экологиялық таза және тиімді стратегияларын қабылдау арқылы зертханалар қоршаған ортаға әсерін азайтып қана қоймай, сонымен қатар пайдалану тиімділігін арттырып, зерттеулер мен өнеркәсіпті тұрақты бағытта ілгерілетеді.