智能化系统助力实验室试剂安全、高效管理

闲暇之时，笔者的一位从事材料研究的朋友A同学为他讲述了一段亲身经历，描述的是一间科研实验室的故事，虽很平常但也是目前国内化学实验室试剂存储的真实写照。

某年开学前夕，为了排除实验室安全隐患，A同学所在的实验室进行过一次大规模排查。其中，6名实验人员耗时一天着重对实验室的试剂柜进行整理，并对废液进行处理。整理过程中，A同学发现如下几个不正常现象：

1.试剂使用过程台账缺失，试剂使用过程模糊;

据A描述，在完成排查工作后，实验室建立了纸质试剂使用过程台账。但是在实际使用过程中，实验人员图省事，极少填写，只是在应对上级检查时，突击补充记录，目前试剂使用过程台账已经形同虚设。

2. 试剂存放位置混乱、无序，试剂不遵循配伍禁忌随意存放，存在安全隐患;

3. 试剂柜中气味刺鼻，伤及实验人员身体;

整理过程中有实验人员出现呕吐现象(A同学身体强健，坚持到了最后);

4. 试剂柜缺失存放试剂信息，为试剂使用带来不便;

据A描述，在他们实验室，每次寻找实验所需试剂，都要佩戴两层防护口罩，依次打开4个试剂柜寻找。每次寻找试剂耗费的时间不固定，全凭运气，短则几分钟，长则一小时。也有可能耗费一小时完全找不到，需进行报采，耗时且严重影响科研进度。

5. 很多试剂标签丢失，无从识别试剂、厂家等信息，只能按照废液处理;

6. 过期试剂大量积压，部分试剂包装出现破损，存在安全隐患;

7. 同一种试剂重复采购，造成资源浪费，并且占据试剂柜大量空间;

8. 部分试剂出现泄露，发出难闻气体，并腐蚀试剂柜，存在安全隐患;

9. 管制试剂(丙酮、硝酸等)与普通试剂一起存放，危险化学品管理严重缺失。

图1.实验室试剂存储现状举例(图片素材来源于网络)

据统计结果表明，在2012年~2022年期间28起高校实验室安全事故类型占比中，“试剂处理及管理不当”占比最多，为32.14%[1]。由此可见，试剂安全对实验室安全管理至关重要。只有保证试剂合理存放和实时管控，才能从根本上保证实验室有序运行。

图2. 2012~2022年高校实验室安全事故类型占比[1]

2013年，上海市某高校发生学生投毒事件;造成一名研究生死亡;事故原因系室友矛盾，林某擅自将剧毒化学品N-二甲基亚硝胺带出实验室，投入饮水机，引起被害人黄某中毒身亡。2018年，北京市某大学实验室发生爆炸事故，造成3人死亡。事故原因为该校有关人员违规开展试验、冒险作业;违规购买、违法储存危险化学品;对实验室和科研项目安全管理不到位。2020年，广东市某高校发生泼硫酸事件，造成3女生受伤。事故原因系危险试剂未能安全保管，学生违规拿取造成3名女孩烧伤毁容。

图3. 实验室试剂管理不当事故举例(图片素材来源于网络)

为了有效避免上述安全事故的发生，也为了提高实验室试剂管理的效率。泊菲莱(镇江)智能设备有限公司提出了《值泊智慧实验室试剂管理解决方案》。该方案基于物联网技术，以试剂管理软件为核心，以智能管理柜结合智能管理终端为辅助硬件，实现试剂的全生命周期安全、高效管理。

图4. 《值泊智慧实验室试剂管理解决方案》方案全景图

智能管理柜可实时监控柜内环境参数，具有气体净化模块。一旦环境参数异常便可自动触发净化系统运行，同时向试剂管理系统发出预警信息。为试剂、实验人员提供安全保障。柜内装有感应装置，可对试剂进行实时盘点，提高试剂管理效率。采用双人双锁管理，符合GB 15603-2022《危险化学品仓库储存通则》安全管理要求。

图5. ZP-IMCP型净气型实验室试剂管理柜

试剂管理系统搭载在智能管理终端上使用，具有试剂管理柜状态显示与控制、门禁系统控制、预警显示、在库试剂信息显示、申请-审批填写与查看和操作日志导出功能。可有效提高试剂管理效率，提升数据可视化呈现度，实现试剂精细化、痕迹化管理。同时支持PC端和移动端使用。

图6. ZP-LMSR型实验室试剂管理系统工作流程图

智能管理终端具有试剂称重、赋码和扫码功能，是试剂管理系统的辅助用具。

泊菲莱(镇江)智能设备有限公司成立于2020年5月，公司位于江苏省镇江市，主要致力于智能实验室安全管理系统的开发。针对实验安全管理中存在的工作环节多而乱、人员多、化学品多、安全意识差等问题，开发了包括智能管理柜、实验室信息管理平台、智能管理终端和试剂管理柜在内完整的产品体系。通过精细化管理，实现事前预防、事中预警、事后溯源，旨在打造智能实验室安全生态。

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参考资料

1. 盛耀楠，卢恩达，贠兆恒等.我国高校实验室安全事故原因分析及对策[J].南京医科大学学报(社会科学版),2023,23(06):591-596.