使用应用
自1951年试剂板发明以来，它已成为众多应用领域不可或缺的组成部分，包括临床诊断、分子生物学、细胞生物学，以及食品分析和制药领域。试剂板的重要性不容低估，因为在当时，涉及高通量筛选的科学应用似乎是不可能的。
这些试剂板广泛用于医疗保健、学术、制药和法医学等领域，它们由一次性塑料制成。这意味着，一旦使用，它们就会被装袋送往垃圾填埋场或焚烧处理——通常无法进行能源回收。这些试剂板被丢弃后，就成了每年约550万吨实验室塑料垃圾的一部分。随着塑料污染日益成为全球关注的问题，一个问题随之而来：过期的试剂板能否以更环保的方式处理？
我们讨论是否可以重复使用和回收试剂板，并探讨一些相关问题。
试剂板由什么制成？
试剂板由可回收的热塑性塑料聚丙烯制成。聚丙烯因其特性而非常适合用作实验室塑料——价格实惠、轻便耐用、温度范围广。它还具有无菌、坚固耐用、易于成型的特点，理论上也易于处理。它们也可以由聚苯乙烯和其他材料制成。
然而，聚丙烯和其他塑料（包括聚苯乙烯）的诞生，其初衷是为了保护自然资源免遭枯竭和过度开发，但现在却引发了严重的环境问题。本文将重点介绍由聚丙烯制成的板材。
试剂板的处置
英国大多数私人和公共实验室的过期试剂板都以两种方式处理。要么被“装袋”送往垃圾填埋场，要么被焚烧。这两种方法都对环境有害。
垃圾填埋场
塑料制品一旦被掩埋在垃圾填埋场，需要20到30年才能自然生物降解。在此期间，生产过程中使用的添加剂（含铅和镉等毒素）会逐渐渗入地下，扩散到地下水中。这会对多种生物系统造成极其有害的后果。因此，将试剂板远离地下是当务之急。
焚化
焚烧炉焚烧废物，大规模焚烧可以产生可用能源。当使用焚烧法销毁试剂板时，会出现以下问题：
● 试剂板焚烧时会释放二恶英和氯乙烯。这两种物质都会对人体造成有害影响。二恶英毒性极强，可导致癌症、生殖和发育问题、损害免疫系统，并可能干扰激素分泌[5]。氯乙烯会增加患上一种罕见肝癌（肝血管肉瘤）的风险，以及脑癌、肺癌、淋巴瘤和白血病的风险。
● 有害灰烬可造成短期影响（如恶心和呕吐）和长期影响（如肾脏损害和癌症）。
● 焚化炉和柴油、汽油车辆等其他来源排放的温室气体会导致呼吸系统疾病。
● 西方国家经常将垃圾运往发展中国家进行焚烧，有时是在非法设施进行焚烧，其有毒气体很快就会对居民的健康造成危害，导致从皮疹到癌症等各种疾病。
● 根据环境部的政策，焚烧处理应是最后手段
问题的规模
仅英国国家医疗服务体系 (NHS) 每年就产生 13.3 万吨塑料，其中只有 5% 可回收利用。其中一些废物可以归因于试剂板。NHS 宣布其“为了更环保的 NHS”[2] 计划，致力于引进创新技术，尽可能将一次性设备转换为可重复使用设备，从而降低碳足迹。回收或重复使用聚丙烯试剂板都是以更环保的方式处理试剂板的选择。
重复使用试剂板
96孔板理论上可以重复使用，但有许多因素导致这种做法往往不可行。这些因素包括：
● 清洗后再使用非常耗时
● 清洁它们需要花费一些成本，尤其是使用溶剂
● 如果使用了染料，去除染料所需的有机溶剂可能会溶解印版
● 清洁过程中使用的所有溶剂和清洁剂均需彻底清除
● 使用后需立即清洗盘子
为了使培养皿能够重复使用，清洗后培养皿必须与原始产品无异。还有其他一些复杂因素需要考虑，例如，如果培养皿经过特殊处理以增强蛋白质结合力，清洗过程也可能会改变其结合特性。清洗后的培养皿将不再与原始产品相同。
如果您的实验室希望重复使用试剂板，像这样的自动洗版机可能是一个可行的选择。
回收试剂板
盘子的回收涉及五个步骤，前三个步骤与回收其他材料相同，但最后两个步骤至关重要。
● 收藏
● 排序
● 清洁
● 通过熔融再加工——将收集到的聚丙烯送入挤出机，在 4,640 °F (2,400 °C) 下熔融并制成颗粒
● 利用回收的PP生产新产品
试剂板回收的挑战与机遇
回收试剂板所需的能源远低于利用化石燃料生产新产品 [4]，这使得它成为一个颇具前景的选择。然而，仍存在一些需要考虑的障碍。
聚丙烯回收利用率低
虽然聚丙烯可以回收利用，但直到最近，它一直是全球回收率最低的产品之一（在美国，消费后聚丙烯的回收率据估计低于1%）。主要原因有两个：
● 分类——塑料有12种不同的类型，很难区分不同类型，这使得塑料的分类和回收变得十分困难。虽然Vestforbrænding、Dansk Affaldsminimering Aps和PLASTIX开发了新的摄像技术，可以区分不同的塑料，但这种技术并不常用，因此需要在源头进行人工分类，或使用不准确的近红外技术。
● 性能变化——聚合物在反复循环使用过程中会逐渐丧失强度和柔韧性。化合物中氢碳键的键力逐渐减弱，影响材料的质量。
不过，也有一些值得乐观的理由。宝洁公司正在与PureCycle Technologies合作，在俄亥俄州劳伦斯县建造一座PP回收工厂，该工厂将生产出质量堪比“原生料”的再生聚丙烯。
实验室塑料不在回收计划范围内
尽管实验室试剂盘通常由可回收材料制成，但人们普遍误以为所有实验室材料都受到污染。这种假设意味着试剂盘，就像世界各地医疗保健和实验室中的所有塑料一样，被自动排除在回收计划之外，即使其中一些并未受到污染。在这方面进行一些教育或许有助于消除这种现象。
除此之外，实验室器皿生产公司和大学也提出了新颖的解决方案，并建立了回收计划。
热压集团开发了解决方案，使医院和独立实验室能够现场回收塑料。他们可以从源头对塑料进行分类，并将聚丙烯制成可送去回收的固体团块。
各大学开发了内部净化方法，并与聚丙烯回收厂协商，收集已净化的塑料。之后，这些废旧塑料会被放入机器制成颗粒，用于生产各种其他产品。
总之
试剂板是日常实验室消耗品，约有 20,500 个研究机构在 2014 年产生了约 550 万吨实验室塑料废物，其中 133,000 吨来自 NHS，其中只有 5% 是可回收的。
过期的试剂板历来被排除在回收计划之外，这加剧了这种浪费以及一次性塑料造成的环境破坏。
回收试剂板和其他实验室塑料器皿需要克服一些挑战，与生产新产品相比，回收所需的能源更少。
重复使用或回收96孔板这两种都是处理用过的和过期盘子的环保方法。然而，无论是聚丙烯的回收利用，还是科研和NHS实验室对废旧塑料的接收，以及盘子的重复使用，都存在着一些困难。
我们正致力于改进实验室废物的清洗和回收利用，以及回收和接收。新技术正在开发和实施，希望能够以更环保的方式处理试剂板。
该领域仍存在一些需要克服的障碍，需要该领域的实验室和行业进行进一步的研究和教育。
发布时间：2022年11月23日