Laboratoriotasolla

Laboratoriotasolla tarkoitetaan kokeellista toimintaa, jossa tutkimus- ja kehitystehtävät suoritetaan pienissä mittakaavoissa laboratoriossa. Tavanomaiset materiaalimäärät ovat millilitroista litroihin ja reaktioiden sekä testien tuotantokapasiteetti on useimmiten muutamia grammoja tai kiloja yhtäaikaisesti. Laboratoriotasolla keskitytään usein tutkimus- ja kehitysvaiheisiin, menetelmien kehittämiseen sekä prototyyppien valmistukseen ennen suurempia tuotantoprosesseja.

Toiminta perustuu tarkkaan suunnitteluun ja dokumentointiin: standardoituja toimintatapoja (SOP), huolelliseen tilan- ja laitosten hallintaan sekä laadunvarmistukseen. Käytössä ovat yleiset laboratoriolaitteet kuten erlenmeyerit ja kolvit, magneettisekoitus, kuumenemislaitteet sekä fume hood, pipetit ja automaattiset sekoittimet. Analytiikassa käytetään usein laitteita kuten HPLC, GC ja NMR sekä massaspektrometrejä. Toistettavuus ja turvallisuus ovat keskeisiä periaatteita.

Laboratoriotasolla kokeet ovat kustannustehokkaita, joustavia ja nopeita, mikä mahdollistaa nopean kokeilujen toiston ja datan keräämisen. Haasteina ovat kuitenkin skaalausongelmat: lämmönsiirto, sekoittuminen, reaktio- ja kemialliset häiriöt sekä epäpuhtauksien vaikutus, jotka voivat muuttua suuremmassa mittakaavassa.

Kun kokeista on saavutettu toivotut tulokset, prosesseja voidaan harkita siirtämistä pilot- tai tuotantotasoille. Tämä vaatii prosessin validointia, turvallisuusarviointeja, laitosten suunnittelua sekä laadunvarmistusjärjestelmiä, jotta mitatut tulokset siirtyvät luotettavasti suurempaan tuotantoympärristöön.

Laboratoriotasolla työskennellään monilla aloilla, kuten kemiassa, biotieteissä, lääkealalla sekä materiaalitutkimuksessa, sekä opetuksessa.