UPORABA
Od izuma reagentne plošče leta 1951 je postala bistvena v številnih aplikacijah, vključno s klinično diagnostiko, molekularno biologijo in celično biologijo, pa tudi pri analizi živil in farmaciji. Pomena reagentne plošče ne gre podcenjevati, saj bi bile nedavne znanstvene aplikacije, ki vključujejo visokozmogljivo presejanje, na videz nemogoče.
Te plošče, ki se uporabljajo v najrazličnejših aplikacijah v zdravstvu, akademskem svetu, farmaciji in forenziki, so izdelane iz plastike za enkratno uporabo. To pomeni, da se po uporabi zapakirajo v vreče in pošljejo na odlagališča ali sežgejo – pogosto brez pridobivanja energije. Ko se te plošče odvržejo v odpadke, prispevajo k nekaterim od ocenjenih 5,5 milijona ton laboratorijskih plastičnih odpadkov, ki nastanejo vsako leto. Ker onesnaževanje s plastiko postaja vse bolj zaskrbljujoč globalni problem, se postavlja vprašanje – ali bi lahko reagenčne plošče s pretečenim rokom uporabe odstranili na okolju prijaznejši način?
Razpravljali bomo o tem, ali lahko reagenčne plošče ponovno uporabimo in recikliramo, ter preučili nekatere s tem povezane težave.
IZ ČESA SO IZDELANE REAGENTNE PLOŠČE?
Reagenčne plošče so izdelane iz recikliranega termoplasta, polipropilena. Polipropilen je zaradi svojih lastnosti zelo primeren kot laboratorijska plastika – je cenovno dostopen, lahek, trpežen material z vsestranskim temperaturnim razponom. Je tudi sterilen, robusten in ga je enostavno oblikovati, teoretično pa ga je tudi enostavno odvreči. Izdelane so lahko tudi iz polistirena in drugih materialov.
Vendar pa polipropilen in druge plastike, vključno s polistirenom, ki so bile ustvarjene za zaščito naravnega sveta pred izčrpavanjem in prekomernim izkoriščanjem, zdaj povzročajo veliko okoljsko zaskrbljenost. Ta članek se osredotoča na plošče, izdelane iz polipropilena.
ODSTRANJEVANJE REAGENTNIH PLOŠČ
Reagentne plošče s pretečenim rokom uporabe iz večine zasebnih in javnih laboratorijev v Združenem kraljestvu se odstranijo na enega od dveh načinov. Ali se "zapakirajo" v vreče in pošljejo na odlagališča ali pa se sežgejo. Obe metodi sta škodljivi za okolje.
ODLAGALIŠČE
Ko so plastični izdelki enkrat zakopani na odlagališču, se za naravno biološko razgradnjo potrebuje od 20 do 30 let. V tem času lahko dodatki, uporabljeni pri njihovi proizvodnji, ki vsebujejo toksine, kot sta svinec in kadmij, postopoma pronicajo skozi zemljo in se širijo v podtalnico. To ima lahko izjemno škodljive posledice za več biosistemov. Prednostna naloga je, da reagenčne plošče ne pridejo v zemljo.
SŽIGANJE
Sežigalnice sežigajo odpadke, kar lahko v velikem obsegu proizvede uporabno energijo. Ko se sežiganje uporablja kot metoda uničenja reagentnih plošč, se pojavijo naslednje težave:
● Ko se reagentne plošče sežigajo, lahko sproščajo dioksine in vinilklorid. Oba sta povezana s škodljivimi učinki na ljudi. Dioksini so zelo strupeni in lahko povzročijo raka, reproduktivne in razvojne težave, poškodbe imunskega sistema in lahko motijo hormone [5]. Vinilklorid povečuje tveganje za redko obliko raka jeter (jetrni angiosarkom), pa tudi za raka možganov in pljuč, limfom in levkemijo.
● Nevarni pepel lahko povzroči tako kratkoročne učinke (kot sta slabost in bruhanje) kot dolgoročne učinke (kot sta poškodba ledvic in rak).
● Emisije toplogrednih plinov iz sežigalnic in drugih virov, kot so dizelska in bencinska vozila, prispevajo k boleznim dihal.
● Zahodne države pogosto pošiljajo odpadke v države v razvoju na sežig, ki se v nekaterih primerih izvaja v nezakonitih obratih, kjer njihovi strupeni hlapi hitro postanejo nevarni za zdravje prebivalcev in vodijo do vsega, od kožnih izpuščajev do raka.
● V skladu s politiko Ministrstva za okolje bi moralo biti odstranjevanje s sežiganjem zadnja možnost
OBSEŽNOST PROBLEMA
Samo NHS letno ustvari 133.000 ton plastike, od tega pa je le 5 % mogoče reciklirati. Del teh odpadkov je mogoče pripisati reagentnim ploščam. Kot je NHS napovedal v okviru pobude Za bolj zelen NHS [2], se je zavezal k uvedbi inovativne tehnologije, ki bo pomagala zmanjšati svoj ogljični odtis s prehodom z opreme za enkratno uporabo na opremo za večkratno uporabo, kjer je to mogoče. Recikliranje ali ponovna uporaba polipropilenskih reagentnih plošč sta obe možnosti za okolju prijaznejše odstranjevanje plošč.
PONOVNA UPORABA REAGENTNIH PLOŠČ
96-jamske ploščeteoretično se lahko ponovno uporabi, vendar obstaja več dejavnikov, zaradi katerih to pogosto ni izvedljivo. To so:
● Pranje za ponovno uporabo je izjemno zamudno
● Njihovo čiščenje je povezano s stroški, zlasti zaradi topil
● Če so bila uporabljena barvila, lahko organska topila, potrebna za odstranitev barvil, raztopijo ploščo
● Vsa topila in detergenti, uporabljeni v postopku čiščenja, morajo biti popolnoma odstranjeni
● Krožnik je treba takoj po uporabi oprati
Da bi ploščo lahko ponovno uporabili, jo je treba po čiščenju neločiti od originalnega izdelka. Upoštevati je treba tudi druge zaplete, na primer, če so bile plošče obdelane za izboljšanje vezave na beljakovine, lahko postopek pranja spremeni tudi vezavne lastnosti. Plošča ne bi bila več enaka originalu.
Če vaš laboratorij želi ponovno uporabitireagenčne plošče, avtomatizirani pomivalni stroji za plošče, kot je ta, so lahko izvedljiva možnost.
RECIKLIRANJE REAGENTNIH PLOŠČ
Recikliranje krožnikov je sestavljeno iz petih korakov. Prvi trije koraki so enaki kot pri recikliranju drugih materialov, zadnja dva pa sta ključnega pomena.
● Zbirka
● Razvrščanje
● Čiščenje
● Ponovna predelava s taljenjem – zbrani polipropilen se dovaja v ekstruder, kjer se stali pri 2400 °C in peletira
● Proizvodnja novih izdelkov iz recikliranega PP
IZZIVI IN PRILOŽNOSTI PRI RECIKLIRANJU REAGENTNIH PLOŠČ
Recikliranje reagentnih plošč porabi veliko manj energije kot ustvarjanje novih izdelkov iz fosilnih goriv [4], zaradi česar je to obetavna izbira. Vendar pa je treba upoštevati številne ovire.
POLIPROPILEN SE SLABO RECIKLIRA
Čeprav je polipropilen mogoče reciklirati, je bil do nedavnega eden najmanj recikliranih izdelkov na svetu (v ZDA naj bi se recikliral z manj kot 1 odstotkom za predelavo po porabi). Za to obstajata dva ključna razloga:
● Ločevanje – Obstaja 12 različnih vrst plastike in zelo težko je ločiti med različnimi vrstami, kar otežuje njihovo ločevanje in recikliranje. Čeprav so Vestforbrænding, Dansk Affaldsminimering Aps in PLASTIX razvili novo tehnologijo kamer, ki lahko prepozna razliko med plastikami, se ta ne uporablja pogosto, zato je treba plastiko sortirati ročno pri viru ali z nenatančno tehnologijo bližnjega infrardečega sevanja.
● Spremembe lastnosti – Polimer z zaporednimi recikliranji izgubi svojo trdnost in prožnost. Vezi med vodikom in ogljikom v spojini postanejo šibkejše, kar vpliva na kakovost materiala.
Vendar pa obstaja nekaj razlogov za optimizem. Proctor & Gamble v sodelovanju s PureCycle Technologies gradi obrat za recikliranje PP v okrožju Lawrence v Ohiu, ki bo proizvajal recikliran polipropilen z "nepripravljeno" kakovostjo.
LABORATORIJSKA PLASTIKA JE IZKLJUČENA IZ SHEME RECIKLIRANJA
Čeprav so laboratorijske plošče običajno izdelane iz materiala, ki ga je mogoče reciklirati, je pogosto zmotno prepričanje, da so vsi laboratorijski materiali kontaminirani. Ta predpostavka pomeni, da so bile reagenčne plošče, tako kot vsa plastika v zdravstvu in laboratorijih po vsem svetu, samodejno izključene iz shem recikliranja, tudi če nekatere niso kontaminirane. Nekaj izobraževanja na tem področju bi lahko bilo koristno za boj proti temu.
Poleg tega podjetja, ki proizvajajo laboratorijsko opremo, predstavljajo nove rešitve, univerze pa vzpostavljajo programe recikliranja.
Skupina za termično zbijanje (Thermal Compaction Group) je razvila rešitve, ki bolnišnicam in neodvisnim laboratorijem omogočajo recikliranje plastike na kraju samem. Plastiko lahko ločijo pri viru in polipropilen pretvorijo v trdne brikete, ki jih je mogoče poslati v recikliranje.
Univerze so razvile interne metode dekontaminacije in se pogajale z obrati za recikliranje polipropilena o zbiranju dekontaminirane plastike. Rabljena plastika se nato peletira v stroju in uporabi za različne druge izdelke.
POVZETEK
Reagenčne ploščeSo vsakodnevni laboratorijski potrošni material, ki prispeva k ocenjenim 5,5 milijonom ton laboratorijskih plastičnih odpadkov, ki jih je leta 2014 ustvarilo približno 20.500 raziskovalnih ustanov po vsem svetu, 133.000 ton teh letnih odpadkov pa prihaja iz NHS in le 5 % jih je mogoče reciklirati.
K tem odpadkom in okoljski škodi, ki jo povzročajo plastike za enkratno uporabo, prispevajo pretečene reagenčne plošče, ki so bile v preteklosti izključene iz shem recikliranja.
Pri recikliranju reagentnih plošč in druge laboratorijske plastične posode je treba premagati izzive, saj lahko recikliranje porabi manj energije v primerjavi z ustvarjanjem novih izdelkov.
Ponovna uporaba ali recikliranje96-jamske ploščesta okolju prijazna načina ravnanja z rabljenimi in pretečenimi krožniki. Vendar pa obstajajo težave, povezane tako z recikliranjem polipropilena kot s sprejemom rabljene plastike iz raziskovalnih in NHS laboratorijev ter s ponovno uporabo krožnikov.
Prizadevanja za izboljšanje pranja in recikliranja ter recikliranja in sprejema laboratorijskih odpadkov še potekajo. Razvijajo in uvajajo se nove tehnologije v upanju, da bomo lahko reagenčne plošče odstranili na okolju prijaznejši način.
Na tem področju še vedno obstajajo nekatere ovire, laboratoriji in industrije, ki delujejo na tem področju, pa morajo izvesti nadaljnje raziskave in izobraževanje.
Čas objave: 23. november 2022