PROFILPELAJAR.COM

Εργαστήριο της μοριακής βιολογίας στο Πανεπιστήμιο Adam Mickiewicz στο Πόζναν

Το εργαστήριο είναι μια εγκατάσταση που παρέχει ελεγχόμενες συνθήκες στις οποίες μπορεί να εκτελεστεί επιστημονική ή τεχνολογική έρευνα , πειράματα και μετρήσεις.

Τα χρησιμοποιούμενα εργαστήρια για επιστημονική έρευνα μπορούν να πάρουν πολλές μορφές λόγω των διαφορετικών απαιτήσεων εξειδίκευσης στα διάφορα πεδία της επιστήμης και της μηχανικής. Ένα εργαστήριο φυσικής μπορεί να περιλαμβάνει έναν επιταχυντή σωματιδίων ή θάλαμο κενού, ενώ ένα εργαστήριο μεταλλουργίας μπορεί να έχει συσκευές για χύτευση, ή καθαρισμού μετάλλων, ή για έλεγχο της αντοχής των υλικών. Ένα εργαστήριο χημείας ή βιολογίας μπορεί να χρησιμοποιεί υγρό εργαστήριο, ενώ ένα εργαστήριο ψυχολογίας μπορεί να είναι μια αίθουσα με μονούς καθρέφτες και κρυμμένες κάμερες στις οποίες παρατηρείται η συμπεριφορά. Σε κάποια εργαστήρια, όπως σε αυτά των υπολογιστών η χρήση τους είναι είτε για προσομοιώσεις ή για ανάλυση των δεδομένων που συλλέχτηκαν αλλού. Οι μηχανικοί χρησιμοποιούν τα εργαστήρια επίσης, για σχεδίαση, δόμηση και έλεγχο τεχνολογικών συσκευών. Άλλοι επιστήμονες σε άλλα πεδία μπορεί να χρησιμοποιούν άλλους τύπους εργαστηρίων.

Παρά τις μεγάλες διαφορές μεταξύ εργαστηρίων, κάποια χαρακτηριστικά είναι κοινά. Η χρήση των πάγκων εργασίας ή των πάνω τμημάτων των πάγκων στα οποία οι επιστήμονες μπορούν να επιλέξουν είτε να κάθονται είτε να είναι όρθιοι είναι ένας συνηθισμένος τρόπος για να εξασφαλίσει άνετες συνθήκες εργασίας. Τα ερμάρια για την αποθήκευση εργαστηριακού εξοπλισμού βρίσκονται επίσης στα εργαστήρια. Οι επιστήμονες καταγραφούν την πρόοδο ενός πειράματος σε ένα εργαστηριακό σημειωματάριο, αλλά τα σύγχρονα εργαστήρια έχουν σχεδόν πάντα έναν τουλάχιστον σταθμό εργασίας με υπολογιστή για συλλογή δεδομένων και ανάλυση.

Επιστημονικά εργαστήρια μπορούν να βρεθούν σε σχολεία και πανεπιστήμια, στη βιομηχανία, στη κυβέρνηση ή σε στρατιωτικές εγκαταστάσεις και ακόμα πάνω σε πλοία και διαστημόπλοια. Ένα εργαστήριο μπορεί να προσφέρει χώρο εργασίας μόνο για ένα άτομο ή για περισσότερους από τριάντα ερευνητές ανάλογα με το μέγεθός του και τον σκοπό του. Πρόσφατα, έχει εμφανιστεί ένας νέος τύπος εργαστηρίου που λέγεται Ανοικτό Εργαστήριο. Οι μορφές του επιτρέπουν την κοινή χρήση του χώρου, του εξοπλισμού, προσωπικό υποστήριξης μεταξύ διαφορετικών ομάδων έρευνας και επίσης καλλιεργούν ανταλλαγή πληροφοριών μέσω επικοινωνίας σε ευρύ φάσμα πεδίων. Υπάρχει επίσης ένα εργαστήριο ανοικτών πόρων (Open Source Lab), που είναι ένα εργαστήριο κατασκευασμένο από επιστημονικά υλικά ελεύθερων πηγών.^[1]^[2]

Ιστορικό

Εργαστήριο χημείας του 18ου αιώνα, του είδους που χρησιμοποιούσε ο Αντουάν Λωράν Λαβουαζιέ και οι σύγχρονοι του.
Ο Τόμας Έντισον στο εργαστήριο του, 1901
Ένα εργαστήριο της δεκαετίας του 1970

Τεχνικές

Οι εργαστηριακές τεχνικές είναι το άθροισμα των χρησιμοποιούμενων διεργασιών στις φυσικές επιστήμες όπως στη χημεία, στη βιολογία, στη φυσική για την εκτέλεση πειραμάτων, που όλες τους ακολουθούν την επιστημονική μέθοδο. Κάποιες από τις τεχνικές εμπεριέχουν τη χρήση σύνθετων εργαστηριακών συσκευών από υαλικά εργαστηρίου μέχρι ηλεκτρικές συσκευές, ενώ κάποιες άλλες τεχνικές απαιτούν εξειδικευμένες ή ακριβές συσκευές.

Εξοπλισμός

Ο εργαστηριακός εξοπλισμός αναφέρεται στα διάφορα εργαλεία και συσκευές που χρησιμοποιούνται για επιστημονικές εργασίες σε ένα εργαστήριο. Αυτός περιλαμβάνει εργαλεία όπως λύχνοι Μπούνσεν και μικροσκόπια καθώς και εξειδικευμένο εξοπλισμό όπως πειραματικοί θάλαμοι, φασματοφωτόμετρα και θερμιδόμετρα. Ένας άλλος σημαντικός τύπος εργαστηριακού εξοπλισμού είναι τα υαλικά εργαστηρίου όπως τα ποτήρια ζέσης ή οι φιάλες αντιδραστηρίων, ή ακόμα το θερμόμετρο.

Ο εργαστηριακός εξοπλισμός χρησιμοποιείται γενικά είτε για εκτέλεση ενός πειράματος είτε για λήψη μετρήσεων και συλλογή δεδομένων. Μεγαλύτερος ή πιο εξελιγμένος εξοπλισμός λέγεται γενικά επιστημονικός εξοπλισμός.

Εξειδικευμένοι τύποι

Ο όρος εργαστήριο χρησιμοποιείται επίσης για κάποιες άλλες εγκαταστάσεις όπου οι διεργασίες ή ο χρησιμοποιούμενος εξοπλισμός είναι παρόμοιος με τον εξοπλισμό των επιστημονικών εργαστηρίων. Αυτός περιλαμβάνει ειδικά:

επεξεργασία φωτογραφιών
παράνομα εργαστήρια για την παραγωγή ναρκωτικών ή φαρμάκων
εργαστήρια υπολογιστών
εργαστήρια για εγκληματικές ενέργειες που χρησιμοποιούνται σε διεργασίες αποδείξεων
εργαστήρια νέων μέσων, τεχνολογίας και τέχνης
ιατρικά εργαστήρια (περιλαμβάνει τον χειρισμό χημικών ενώσεων)
εργαστήρια δημόσιας υγείας

Τα πρόσφατα χρόνια, κυβερνητικά και ιδιωτικά κέντρα για την καινοτομία στη μάθηση, στη διοίκηση και την οργάνωση έχουν υιοθετήσει τον όρο "εργαστήριο (lab)" στο όνομά τους για να δώσουν έμφαση στον πειραματικό και ερευνητικό χαρακτήρα της εργασίας τους.

Ασφάλεια

Σε κάποια εργαστήρια, οι συνθήκες δεν είναι πιο επικίνδυνες από οποιαδήποτε άλλη αίθουσα. Σε πολλά εργαστήρια, όμως, υπάρχουν κίνδυνοι. Οι εργαστηριακοί κίνδυνοι ποικίλουν ανάλογα με τα αντικείμενα μελέτης των εργαστηρίων και μπορεί να συμπεριλαμβάνουν δηλητήρια, μολυσματικούς παράγοντες, ευφλεκτότητα, εκρηκτικές ύλες, ή ραδιενεργά υλικά, κινούμενα μηχανήματα, ακραίες θερμοκρασίες, λέιζερ, ισχυρά μαγνητικά πεδία ή υψηλή τάση. Στα εργαστήρια όπου μπορεί να υπάρξουν επικίνδυνες καταστάσεις, οι προφυλάξεις ασφάλειας είναι σημαντικές. Οι κανόνες υπάρχουν για να ελαχιστοποιήσουν τον ατομικό κίνδυνο και χρησιμοποιείται προστατευτικός εξοπλισμός για να προστατέψουν τον χρήστη του εργαστηρίου από τραυματισμό ή για να βοηθήσουν σε μια έκτακτη ανάγκη.

Η Υπηρεσία για την επαγγελματική ασφάλεια και υγεία (Occupational Safety and Health Administration) (OSHA) στις ΗΠΑ, αναγνωρίζοντας τα μοναδικά χαρακτηριστικά των εργαστηριακών χώρων εργασίας, έχει δημιουργήσει ένα πρότυπο για την επαγγελματική έκθεση σε επικίνδυνα χημικά στα εργαστήρια. Αυτό το πρότυπο αναφέρεται συνήθως ως "εργαστηριακό πρότυπο". Σύμφωνα με αυτό το πρότυπο, κάθε εργαστήριο απαιτείται να δημιουργήσει ένα σχέδιο για την χημική υγιεινή (Chemical Hygiene Plan) (CHP) που να αντιμετωπίζει τους ειδικούς κινδύνους που υπάρχουν σε αυτό και την προσέγγισή του ως προς αυτούς τους κινδύνους.

Στον προσδιορισμό του κατάλληλου σχεδίου χημικής υγιεινής για μια συγκεκριμένη επιχείρηση ή εργαστήριο, είναι απαραίτητη η κατανόηση των απαιτήσεων του προτύπου, η εκτίμηση της υφιστάμενης ασφάλειας, της υγιεινής και των περιβαλλοντικών πρακτικών ως προς τους κινδύνους. Το σχέδιο αυτό πρέπει να αναθεωρείται κάθε χρόνο. Πολλά σχολεία και επιχειρήσεις απασχολούν ειδικούς ασφάλειας, υγιεινής και περιβάλλοντος όπως υπεύθυνος χημικής υγιεινής (Chemical Hygiene Officer) (CHO) για να αναπτύξουν, να διαχειριστούν και να εκτιμήσουν τα σχέδιά τους. Επιπλέον, χρησιμοποιούνται επιθεωρήσεις τρίτων μερών για να παράσχουν μια αντικειμενική "εξωτερική άποψη" που παρέχει μια νέα άποψη σε περιοχές και προβλήματα που μπορεί να θεωρούνται ως εξασφαλισμένα ή να έχουν παραβλεφθεί λόγω συνήθειας.

Επιθεωρήσεις και έλεγχοι διεξάγονται επίσης σε τακτική βάση για να εκτιμηθούν οι κίνδυνοι λόγω του χημικού χειρισμού και της αποθήκευσης, του ηλεκτρικού εξοπλισμού, των βιολογικών κινδύνων, της διαχείρισης επικίνδυνων αποβλήτων, των χημικών αποβλήτων, της ετοιμότητας για φροντίδα και έκτακτες καταστάσεις, της ραδιενεργού ασφάλειας, του εξαερισμού, του αναπνευστικού ελέγχου και της ποιότητας του εσωτερικού χώρου. Ένα σημαντικό στοιχείο τέτοιων ελέγχων είναι η επιθεώρηση της κανονιστικής συμμόρφωσης και της εκπαίδευσης των ατόμων που έχουν πρόσβαση και/ή δουλεύουν στο εργαστήριο. Η εκπαίδευση είναι κρίσιμη για την συνεχή ασφαλή λειτουργία του εργαστηρίου. Εκπαιδευτικοί, προσωπικό και διοίκηση πρέπει να εμπλέκονται στην εργασία για να μειώσουν την πιθανότητα ατυχημάτων, τραυματισμών και ενδεχόμενων δικών. Σχετικά βίντεο μπορεί να βοηθήσουν προς αυτήν την κατεύθυνση.^[3]

Παραπομπές

↑ Joshua M. Pearce,Open-Source Lab:How to Build Your Own Hardware and Reduce Research Costs, Elsevier, 2014. ISBN 9780124104624
↑ Joshua M. Pearce, “Building Research Equipment with Free, Open-Source Hardware.” Science 337 (6100): 1303–1304 (2012).
↑ Michael L. Matson, Jeffrey P. Fitzgerald, Shirley Lin (October 1, 2007). «Creating Customized, Relevant, and Engaging Laboratory Safety Videos». Journal of Chemical Education 84 (10): 1727. doi:10.1021/ed084p1727. Bibcode: 2007JChEd..84.1727M. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ed084p1727. Ανακτήθηκε στις 22 February 2013.