Inleiding
Een laboratorium is een gebouw of werkvertrek dat is ingericht voor biologisch en/of chemisch onderzoek aan stoffen en/of voor het prepareren van stoffen op kleine schaal. Afhankelijk van het soort onderzoek dat er verricht wordt, zijn laboratoria onder te brengen in verschillende categorieën:
- medische laboratoria;
- onderwijslaboratoria;
- onderzoeklaboratoria voor grond en water;
- onderzoeklaboratoria voor voedingsmiddelen;
- biologische laboratoria;
- biochemische laboratoria;
- microbiologische laboratoria;
- organisch chemische laboratoria;
- analytisch chemische laboratoria;
- technologische laboratoria;
- bouwkundige en wegenbouwkundige laboratoria;
- productielaboratoria en (grote) geïntegreerde bedrijfslaboratoria;
- tandtechnische laboratoria.
Deze lijst is slechts indicatief, andere indelingen of aanvullingen blijven mogelijk. Hieronder worden nog kort per soort laboratorium de meest voorkomende activiteiten beschreven.
Medische laboratoria
Dit zijn laboratoria die zijn verbonden aan medische instellingen. Het meest voorkomende medische laboratorium is het klinisch-chemische. Hier wordt voornamelijk verricht:
- bloedonderzoek (bloedceldifferentiatie, bloedbezinking, enzymatische bepalingen en bepalingen van verschillende stoffen in het bloed);
- bacterieel onderzoek (urine, feces en sputum).
In Vlaamse ‘klassieke’ ziekenhuizen treft men ook volgende laboratoria aan (BBT ziekenhuizen, 2003):
- Het labo hematologie is belast met de bloedanalyses, stollingstesten, bloedgroepbepalingen en compatibiliteitstesten, alsook met de op puntstelling van immunologische balans.
- In het labo biochemie worden alle biochemische analyses op de verscheidene lichaamsvochten (bloed, urine, ruggenmergvocht e.d.) verricht. Ook het bepalen van bloedspiegels van medicatie en opsporen van toxische stoffen wordt hier uitgevoerd.
- Het labo microbiologie houdt zich voornamelijk bezig met het onderzoeken van kiemen, microben, virussen, parasieten e.d. die bij patiënten gevonden worden. Culturen en modernere moleculaire diagnostiek laten identificatie van de ziekteverwekkers toe. De gevoeligheid en resistentie t.o.v. antibiotica wordt hier eveneens getest.
- Het labo anatome pathologie houdt zich bezig met het weefsel- en celonderzoek. In dit laboratorium worden grotere hoeveelheden oplosmiddelen (o.a. tolueen, xyleen) gebruikt voor het prepareren van weefsels. Voor het bewaren van weefsels voor verder histologisch of pathologisch onderzoek, wordt formaline gebruikt.
Onderwijslaboratoria
Onderwijslaboratoria worden verdeeld in practicumlokalen voor het secundair onderwijs en laboratoria van het hogeschool en universitair onderwijs.
Tijdens de scheikunde practica wordt meestal gebruik gemaakt van weinig riskante stoffen. De oplossingen die bij deze practica worden gebruikt bevatten meestal een lage concentratie aan gevaarlijke stoffen zodat eventueel gevaar is uitgesloten of tot het minimum is beperkt. De meest gebruikte technieken zijn hierbij:
- titratie;
- kolom- en papierchromatografie;
- basistechnieken als filtreren, oplossen en verbranden.
In de laboratoria van de hogescholen en universiteiten wordt een veel grotere verscheidenheid aan technieken toegepast. Hier worden niet alleen basistechnieken gebruikt door de studenten, maar wordt ook (fundamenteel) onderzoek gedaan door wetenschappelijk medewerkers met behulp van geavanceerde apparatuur. Voor de meeste van dit soort instellingen geldt dat verschillende soorten van bovengenoemde lijst van soorten laboratoria in een gebouw zijn gevestigd.
Onderzoekslaboratoria voor grond en water
In dit soort laboratoria wordt de vervuilingsgraad van grond (bodem) en water bepaald. De meest voorkomende technieken die worden gebruikt om de concentratie van verschillende stoffen te bepalen, zijn:
- bepaling van het chemisch en biochemisch zuurstofverbruik;
- bepaling van zouten met behulp van auto-analyser en/of elektrometrische methoden;
- bepaling van (micro)organische verontreinigingen met behulp van gas- en vloeistofchromatografie, infraroodspectrometrie en massaspectrometrie;
- bepaling van zware metalen met behulp van atomaire absorptie;
- bacteriologisch onderzoek.
Onderzoeklaboratoria voor voedingsmiddelen
Bij onderzoeklaboratoria voor voedingsmiddelen wordt weinig gebruik gemaakt van chemicaliën. De nadruk ligt op bacteriologisch onderzoek. Men maakt hierbij gebruik van:
- gas- en vloeistofchromatografie;
- atomaire absorptie;
- infraroodspectrometrie.
Voor het bacteriologisch onderzoek gebruikt men ofwel de anaërobe kweekmethode, waarbij bacteriën op een voedingsbodem geweekt worden, ofwel de DNA-methode waarbij men de DNA structuur van de bacterie tracht te achterhalen.
Biologische laboratoria
Hier wordt veelal onderzoek gedaan naar gewassen (veredeling, eventueel inclusief genetische modificatie) en het kweken van nieuwe soorten. Hierbij worden weinig chemicaliën gebruikt. Soms worden op kleine schaal bestrijdingsmiddelen gebruikt.
Biochemische laboratoria
In biochemische laboratoria wordt onderzoek gedaan naar weefsels en orgaanonderdelen. Dit onderzoek spitst zich vaak toe op enzymatische bepalingen. Veel gebruikte technieken hier zijn elektroforese en papierchromatografie. Voor de bepaling van suikers wordt onder andere gebruik gemaakt van de polarimeter.
Microbiologische laboratoria
In microbiologische laboratoria worden micro-organismen gekweekt en onderzocht. Micro-organismen worden hier gedetermineerd en bepaald wordt of zij resistent zijn tegen bestrijdings- of geneesmiddelen. Tevens wordt de resistentie van planten of dieren tegen micro-organismen bepaald.
Organisch chemische laboratoria
In dit type laboratoria worden nieuwe organische verbindingen, die het resultaat zijn van synthese, onderzocht. Voorbeelden hiervan zijn kunststoffen en medicijnen. Synthese is het proces waarbij stoffen worden samengevoegd en zodanig worden bewerkt dat een nieuwe stof ontstaat. Tijdens de synthese wordt veel gebruik gemaakt van organische oplosmiddelen. Technieken die veel worden toegepast in organisch-chemische laboratoria zijn:
- distillatie;
- omkristallisatie;
- extractie;
- kolomchromatografie;
- infraroodspectrometrie.
Analytisch chemische laboratoria
In analytisch-chemische laboratoria kunnen vrijwel alle soorten analysetechnieken worden aangetroffen. Hieronder volgt een opsomming van de technieken die gebruikt kunnen worden voor de voorbewerking van monsters:
- ontsluiting;
- kolomchromatografie;
- filtratie;
- centrifugatie.
De voorbewerkte monsters kunnen vervolgens worden geanalyseerd met behulp van de volgende geavanceerde instrumentele technieken:
- gaschromatografie (GC);
- hoge-drukvloeistofchromatografie (HPLC, IC);
- fotospectrometrie (UV/VIS);
- atomaire-absorptiespectrometrie (AAS);
- polarimetrie;
- elektrometrie;
- gravimetrie.
Technologische laboratoria
In technologische laboratoria vindt hoofdzakelijk fysisch onderzoek plaats. Hierbij wordt in het algemeen nauwelijks gebruik gemaakt van chemicaliën. Wel worden oplosmiddelen gebruikt voor reiniging van de apparatuur.
Bouwkundige en wegenbouwkundige laboratoria
Ook voor dit soort laboratoria geldt dat de proeven voornamelijk fysisch van aard zijn. De eventuele chemische bepalingen worden handmatig uitgevoerd. Hierbij wordt gebruik gemaakt van vlam-AAS en gaschromatografie.
Productielaboratoria en grote geïntegreerde bedrijfslaboratoria
In een productielaboratorium worden de producten en/of grondstoffen van een bedrijf op kwaliteit/samenstelling gecontroleerd. Zowel de onderzoektechnieken als de afvalstromen zijn hierbij sterk afhankelijk van de door het bedrijf gefabriceerde producten. Vaak wordt het (gevaarlijk) afval van het productielaboratorium toegevoegd aan de (gevaarlijke)afvalstroom van het productieproces. Voor grote geïntegreerde bedrijfslaboratoria geldt dat behalve productcontrole ook research kan plaatsvinden.
Tandtechnische laboratoria
In de tandtechnische laboratoria worden, op basis van de afdrukken die zijn gemaakt in de tandartspraktijk, protheses gemaakt. Andere producten die hier worden gemaakt zijn: frames, beugels, kronen en bruggen.