Laboratorio

Un laboratorio (coloquialmente lab) es una instalación que proporciona condiciones controladas en las que la investigación científica o tecnológica, los experimentos, y se puede realizar la medición. Los servicios de laboratorio se brindan en una variedad de entornos: consultorios médicos, clínicas, hospitales y centros de referencia regionales y nacionales.

Visión de conjunto

La organización y el contenido de los laboratorios están determinados por los diferentes requisitos de los especialistas que trabajan en ellos. Un laboratorio de física podría contener un acelerador de partículas o una cámara de vacío, mientras que un laboratorio de metalurgia podría tener aparatos para fundir o refinar metales o para probar su resistencia. Un químico o biólogo podría usar un laboratorio húmedo, mientras que el laboratorio de un psicólogo podría ser una habitación con espejos unidireccionales y cámaras ocultas para observar el comportamiento. En algunos laboratorios, como los que suelen utilizar los informáticos, las computadoras (a veces supercomputadoras) se utilizan para simulaciones o para el análisis de datos. Los científicos de otros campos seguirán utilizando otros tipos de laboratorios. Los ingenieros también usan laboratorios para diseñar, construir y probar dispositivos tecnológicos.

Los laboratorios científicos se pueden encontrar como salas de investigación y espacios de aprendizaje en escuelas y universidades, instalaciones industriales, gubernamentales o militares, e incluso a bordo de barcos y naves espaciales.

A pesar de la noción subyacente del laboratorio como un espacio confinado para expertos, el término "laboratorio" también se aplica cada vez más a espacios de taller como Living Labs, Fab Labs o Hackerspaces, en los que las personas se reúnen para trabajar en problemas sociales o hacer prototipos. trabajando en colaboración o compartiendo recursos. Este desarrollo está inspirado en nuevos enfoques participativos de la ciencia y la innovación y se basa en métodos y conceptos de diseño centrados en el usuario, como la innovación abierta o la innovación del usuario. Una característica distintiva del trabajo en Open Labs es el fenómeno de la traducción, impulsado por los diferentes antecedentes y niveles de experiencia de las personas involucradas.

Historia

Los primeros casos de "laboratorios" registrados en inglés involucraban la alquimia y la preparación de medicamentos.

El surgimiento de Big Science durante la Segunda Guerra Mundial aumentó el tamaño de los laboratorios y equipos científicos, introduciendo aceleradores de partículas y dispositivos similares.

Los primeros laboratorios

El laboratorio más antiguo según la evidencia actual es un laboratorio casero de Pitágoras de Samos, el conocido filósofo y científico griego. Este laboratorio se creó cuando Pitágoras realizó un experimento sobre los tonos del sonido y la vibración de las cuerdas.

En la pintura de Louis Pasteur de Albert Edelfelt en 1885, se muestra a Louis Pasteur comparando una nota en su mano izquierda con una botella llena de un sólido en su mano derecha, y sin usar ningún equipo de protección personal.

La investigación en equipos comenzó en el siglo XIX y en el siglo XX se desarrollaron muchos tipos nuevos de equipos.

Un laboratorio alquímico subterráneo del siglo XVI fue descubierto accidentalmente en el año 2002. Se creía que Rodolfo II, emperador del Sacro Imperio Romano Germánico, era el propietario. El laboratorio se llama Speculum Alchemiae y se conserva como museo en Praga.

• Laboratorio de química del siglo XVIII, del tipo utilizado por Antoine Lavoisier y sus contemporáneos.
• Thomas Edison en su laboratorio, 1901
• Un laboratorio del Departamento de Química de la Universidad de Helsinki el 23 de septiembre de 1960
• Un laboratorio en la década de 1970
• Laboratorio químico en Mahidol University International College desde 2009
• Contador de estilo de principios de la década de 2000 en el Laboratorio químico, Mahidol University International College, Tailandia
• Laboratorio de Química Orgánica de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aachen, Campus Jülich, Alemania

Técnicas

Las técnicas de laboratorio son el conjunto de procedimientos que se utilizan en las ciencias naturales como la química, la biología, la física para realizar un experimento, todas ellas siguen el método científico; mientras que algunos de ellos implican el uso de equipos de laboratorio complejos, desde cristalería de laboratorio hasta dispositivos eléctricos, y otros requieren suministros más específicos o costosos.

Equipo y suministros

El equipo de laboratorio se refiere a las diversas herramientas y equipos utilizados por los científicos que trabajan en un laboratorio:

El equipo clásico incluye herramientas como mecheros Bunsen y microscopios, así como equipos especializados como cámaras de acondicionamiento operante, espectrofotómetros y calorímetros.laboratorios quimicos

• material de vidrio de laboratorio, como el vaso de precipitados o la botella de reactivo
• Dispositivos analíticos como HPLC o espectrofotómetros

Laboratorios de biología molecular + Laboratorios de ciencias de la vida

• Autoclave
• Microscopio
• centrífugas
• Agitadores y mezcladores
• Pipeta
• Termocicladores (PCR)
• Fotómetro
• Frigoríficos y Congeladores
• máquina de prueba universal
• Ultracongeladores
• Incubadoras
• biorreactor
• Cabinas de seguridad biológica
• Instrumentos de secuenciación
• Campanas de extracción
• cámara ambiental
• Humidificador
• Báscula
• Reactivos (suministro)
• Puntas de pipetas (suministro)
• Consumibles de polímero (suministro) para pequeños volúmenes (escala de µL y mL), principalmente estériles

El equipo de laboratorio generalmente se usa para realizar un experimento o para tomar medidas y recopilar datos. Los equipos más grandes o más sofisticados generalmente se denominan instrumentos científicos.

Tipos especializados

El título de laboratorio también se utiliza para ciertas otras instalaciones donde los procesos o equipos utilizados son similares a los de los laboratorios científicos. Estos incluyen en particular:

• Laboratorio de cine o cuarto oscuro
• Laboratorio clandestino para la producción de drogas ilegales
• Laboratorio de computación
• Laboratorio criminalístico utilizado para procesar pruebas de la escena del crimen
• Laboratorio de idiomas
• Laboratorio médico (involucra manejo de compuestos químicos)
• laboratorio de salud publica
• laboratorio industrial
• sala blanca

La seguridad

En muchos laboratorios, los peligros están presentes. Los peligros de laboratorio pueden incluir venenos; agentes infecciosos; materiales inflamables, explosivos o radiactivos; maquinaria móvil; temperaturas extremas; láseres, fuertes campos magnéticos o alto voltaje. Por lo tanto, las precauciones de seguridad son de vital importancia. Existen reglas para minimizar el riesgo del individuo, y el equipo de seguridad se utiliza para proteger a los usuarios del laboratorio de lesiones o para ayudar a responder a una emergencia.

La Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA) en los Estados Unidos, reconociendo las características únicas del lugar de trabajo del laboratorio, ha diseñado un estándar para la exposición ocupacional a químicos peligrosos en los laboratorios. Este estándar a menudo se conoce como el "Estándar de laboratorio". Bajo este estándar, se requiere que un laboratorio produzca un Plan de Higiene Química (CHP) que aborde los peligros específicos que se encuentran en su ubicación y su enfoque para ellos.

Al determinar el plan de higiene química adecuado para una empresa o laboratorio en particular, es necesario comprender los requisitos de la norma, la evaluación de las prácticas actuales de seguridad, salud y medio ambiente y la evaluación de los peligros. El CHP debe ser revisado anualmente. Muchas escuelas y empresas emplean especialistas en seguridad, salud y medio ambiente, como un Oficial de Higiene Química (CHO) para desarrollar, administrar y evaluar su CHP. Además, la revisión de terceros también se utiliza para proporcionar una "visión externa" objetiva que proporciona una nueva mirada a las áreas y problemas que pueden darse por sentados o pasarse por alto debido a la costumbre.

También se realizan inspecciones y auditorías de forma regular para evaluar los peligros debido al manejo y almacenamiento de productos químicos, equipos eléctricos, riesgos biológicos, gestión de desechos peligrosos, desechos químicos, limpieza y preparación para emergencias, seguridad radiológica, ventilación, así como pruebas respiratorias y aire interior. calidad. Un elemento importante de tales auditorías es la revisión del cumplimiento normativo y la capacitación de las personas que tienen acceso al laboratorio o trabajan en él. La formación es fundamental para el funcionamiento seguro continuo de las instalaciones del laboratorio. Los educadores, el personal y la gerencia deben comprometerse a trabajar para reducir la probabilidad de accidentes, lesiones y posibles litigios. Se hacen esfuerzos para garantizar que los videos de seguridad en el laboratorio sean relevantes y atractivos.

Sostenibilidad

Los efectos del cambio climático son cada vez más nefastos y se necesitan estrategias de mitigación incluso para la comunidad investigadora. Si bien muchos laboratorios se utilizan para realizar investigaciones para encontrar soluciones innovadoras a este desafío global, las prácticas de trabajo sostenibles en los laboratorios también son factores que contribuyen a un medio ambiente más verde. Muchos laboratorios ya están tratando de minimizar su impacto ambiental mediante la reducción del consumo de energía, el reciclaje y la implementación de procesos de clasificación de desechos para garantizar una eliminación correcta.

Mejores prácticas

Los laboratorios de investigación que cuentan con equipos que consumen mucha energía utilizan de tres a cinco veces más energía por metro cuadrado que las áreas de oficina.

Campanas de extracción

Presumiblemente, el principal contribuyente a este alto consumo de energía son las campanas extractoras. Se puede lograr un impacto significativo manteniendo la altura de apertura lo más baja posible cuando se trabaja y manteniéndolas cerradas cuando no se usan. Una posibilidad para ayudar con esto podría ser la instalación de sistemas automáticos, que cierran los cofres después de un período de inactividad de cierta duración y también apagan las luces. Por lo tanto, el flujo se puede regular mejor y no se mantiene innecesariamente en un nivel muy alto.

Congeladores

Normalmente, los congeladores se mantienen a -80 °C. Uno de estos dispositivos puede consumir hasta la misma cantidad de energía que un hogar unifamiliar (25 kWh/día). El aumento de la temperatura a −70 °C permite utilizar un 40 % menos de energía y mantener la mayoría de las muestras almacenadas de forma segura.

Condensadores de aire

Se puede minimizar el consumo de agua cambiando de condensadores enfriados por agua (condensador Dimroth) a condensadores enfriados por aire (columna Vigreux), que aprovechan la gran superficie para enfriar.

Electrónica de laboratorio

El uso de hornos es muy útil para secar la cristalería, pero esas instalaciones pueden consumir mucha energía. Emplear temporizadores para regular su uso durante las noches y los fines de semana puede reducir enormemente su impacto en el consumo de energía.

Clasificación y eliminación de residuos

La eliminación de residuos contaminados química/biológicamente requiere mucha energía. Sin embargo, los residuos regulares requieren mucha menos energía o incluso pueden reciclarse hasta cierto punto. No todos los objetos en un laboratorio están contaminados, pero a menudo terminan en los desechos contaminados, lo que aumenta los costos de energía para la eliminación de desechos. Un buen sistema de clasificación y reciclaje para los desechos de laboratorio no contaminados permitirá a los usuarios del laboratorio actuar de manera sostenible y eliminar correctamente los desechos.

Redes

A partir de 2021, hay numerosos laboratorios que dedican tiempo y recursos para avanzar hacia prácticas de laboratorio más sostenibles en sus instalaciones, por ejemplo, el MIT y la universidad de Edingburgh. Además, han surgido varias redes, como Green Your Lab, Towards greener research, la red LEAN con sede en el Reino Unido, la red Max-Planck-Sustainability y plataformas nacionales como green labs austria y green labs NL. Más esfuerzos y recursos independientes de la universidad incluyen el Marco de evaluación de la eficiencia del laboratorio, el grupo de expertos labos1point5 y la organización sin fines de lucro my green lab.

Organización

La organización de laboratorios es un área de enfoque en sociología. Los científicos consideran cómo debe organizarse su trabajo, que podría basarse en temas, equipos, proyectos o campos de especialización. El trabajo se reparte, no sólo entre los diferentes puestos del laboratorio como investigadores, ingenieros y técnicos, sino también en términos de autonomía (si el trabajo es individual o en grupo). Por ejemplo, un grupo de investigación tiene un cronograma en el que realizan investigaciones sobre su propio tema de interés durante un día de la semana, pero el resto trabajan en un proyecto de grupo determinado. La gestión financiera es otro problema organizativo.

El laboratorio en sí es un modelo organizativo históricamente datado. Surgió debido a la observación de que la calidad del trabajo de los investigadores que colaboran es en general mayor que la de un investigador que trabaja de forma aislada. Desde la década de 1950, el laboratorio ha pasado de ser una herramienta educativa utilizada por los profesores para atraer a los mejores estudiantes a la investigación, a un modelo organizativo que permite un alto nivel de productividad científica.

Algunas formas de organización en los laboratorios incluyen:

• Su tamaño: Varía desde un puñado de investigaciones hasta varios cientos.
• La división del trabajo: "Se da entre diseñadores y operarios; investigadores, ingenieros y técnicos; teóricos y experimentadores; investigadores senior, investigadores junior y estudiantes; los que publican, los que firman las publicaciones y los demás; y entre especialidades".
• Los mecanismos de coordinación: Que incluye la formalización de objetivos y tareas; la estandarización de procedimientos (protocolos, gestión de proyectos, gestión de la calidad, gestión del conocimiento), la validación de publicaciones y actividades transversales (número y tipo de seminarios).

Hay tres factores principales que contribuyen a la forma organizativa de un laboratorio:

• La formación académica de los investigadores y su proceso de socialización.
• El proceso intelectual involucrado en su trabajo, incluido el tipo de investigación y el equipo que utilizan.
• La historia del laboratorio.

Otras formas de organización incluyen la organización social.

Organización social

Un estudio de Richard HR Harper, que involucra a dos laboratorios, ayudará a dilucidar el concepto de organización social en los laboratorios. El tema principal del estudio giró en torno a la relación entre el personal de un laboratorio (investigadores, administradores, recepcionistas, técnicos, etc.) y su Localizador. Un Localizador es un empleado de un Laboratorio que se encarga de saber dónde se encuentra actualmente cada miembro del laboratorio, en base a una señal única emitida desde el gafete de cada miembro del personal. El estudio describe las relaciones sociales entre diferentes clases de trabajos, como la relación entre los investigadores y el Localizador. No describe la relación social entre empleados dentro de una clase, como la relación entre investigadores.

A través de estudios etnográficos, se encuentra que, entre el personal, cada clase (investigadores, administradores...) tiene un grado diferente de titularidad, que varía según el laboratorio. El derecho puede ser formal o informal (lo que significa que no se aplica), pero cada clase es consciente y se ajusta a su existencia. El grado de titularidad, que también se conoce como derechos del personal, afecta la interacción social entre el personal. Al observar las diversas interacciones entre los miembros del personal, podemos determinar su posición social en la organización. A modo de ejemplo, los administradores, en un laboratorio del estudio, no tienen derecho a preguntar al localizador dónde se encuentran actualmente los investigadores, ya que no tienen derecho a dicha información. Por otro lado, los investigadores sí tienen acceso a este tipo de información. Entonces, una consecuencia de esta jerarquía social es que el Localizador revela varios grados de información, según el miembro del personal y sus derechos. El Localizador no quiere revelar información que pueda poner en peligro su relación con los miembros del personal. El Localizador se adhiere a los derechos de cada clase.

La jerarquía social también está relacionada con las actitudes hacia las tecnologías. Esto se infirió en base a la actitud de varios trabajos hacia su credencial de laboratorio. Su actitud dependía de cómo ese trabajo veía su insignia desde el punto de vista de la utilidad (cómo es útil la insignia para mi trabajo), la moralidad (cuál es mi moral sobre la privacidad, en lo que respecta a ser rastreado por esta insignia) y las relaciones (cómo será Seré visto por otros si me niego a usar esta insignia). Por ejemplo, un recepcionista consideraría útil la credencial, ya que le ayudaría a localizar a los miembros del personal durante el día. Ilustrando las relaciones, los investigadores también usarían su insignia debido a presiones informales, como no querer parecer un aguafiestas o no querer llamar la atención sobre sí mismos.

Otro hallazgo es la resistencia al cambio en una organización social. Los miembros del personal se sienten incómodos cuando cambian los patrones de derecho, obligación, respeto, jerarquía informal y formal, y más.

En resumen, las diferencias de actitud entre los miembros del laboratorio se explican por la organización social: Las actitudes de una persona están íntimamente relacionadas con el rol que tiene en una organización. Esta jerarquía ayuda a comprender la distribución de la información, el control y las actitudes hacia las tecnologías en el laboratorio.