Cos’è una Glove Box?

A volte un ambiente controllato diventa una necessità durante la realizzazione di esperimenti o la manipolazione di certi materiali. Quando questo accade, un dispositivo speciale, chiamato glove box di isolamento, permette ai ricercatori di eseguire i loro compiti con materiali tenuti in stretto isolamento. La scatola a pressione positiva protegge i materiali da elementi ambientali dannosi come l’umidità.

Ma cos’è esattamente una glove box? Come suggerisce il nome, è una scatola sigillata fabbricata con materiali come acrilico, PVC statico-dissipativo o acciaio inossidabile che include due o più guanti, utilizzati per maneggiare il contenuto all’interno. Mentre ci sono diversi tipi di scatole a guanti, la premessa di base dietro tutti è la stessa… per dare all’utente la possibilità di maneggiare sostanze o oggetti senza infrangere i rigidi protocolli di isolamento.

I due tipi principali di scatole a guanti sono “isolamento” e “contenimento”. La differenza dipende da ciò che deve essere protetto: il campione all’interno o l’ambiente esterno. Le scatole di isolamento contengono una pressione positiva; il gas inserito in eccesso viene espulso nella stanza attraverso delle valvole. Le scatole di contenimento sono a pressione negativa – l’aria deve essere espulsa all’esterno, o attraverso un filtro a causa dei rischi di lavorazione creati all’interno (fumi, vapori, polvere).

Le scatole a guanti sono una vista comune in molte strutture scientifiche, principalmente nel campo medico e della ricerca, ma possono anche essere trovate in ambienti inaspettati. Per esempio, una glove box mobile era inclusa nella stazione spaziale Mir, dove sono stati condotti centinaia di esperimenti appositamente progettati.

La storia della Glove box: Cosa, perché, quando e dove?

Le scatole a guanti sono state utilizzate in una forma o nell’altra fin dagli anni ’40, quando divennero un elemento fisso nelle strutture militari dove venivano effettuate ricerche con materiali radioattivi. A quei tempi, erano costruite in acciaio con solo una piccola finestra di visualizzazione e porte per guanti ancora più piccole, che riducevano il rischio di esposizione dell’utente ai materiali contenuti nell’unità di contenimento. Le porte per i guanti sono state ingrandite e migliorate per consentire una maggiore libertà di movimento durante l’uso.

Le speciali caratteristiche di contenimento fornite dalle scatole a guanti sono diventate popolari negli anni successivi alla seconda guerra mondiale, quando sono diventate più comunemente usate nel campo della ricerca medica. Si scoprì che le scatole a guanti potevano essere utilizzate efficacemente nella manipolazione di virus e altri agenti patogeni per la creazione di vaccini e prodotti farmaceutici. Le scatole a guanti d’isolamento divennero molto popolari alla fine degli anni ’60 e negli anni ’70, quando la NASA le impiegò per maneggiare e studiare le rocce riportate dalla luna per evitare qualsiasi contaminazione incrociata con gli inquinanti presenti nell’atmosfera terrestre.

Oggi le scatole a guanti d’isolamento sono utilizzate ovunque, dall’industria elettrica per evitare la contaminazione statica alle nursery degli ospedali, dove i neonati prematuri hanno ora maggiori possibilità di sopravvivenza grazie all’ambiente strettamente controllato che forniscono. Dal giorno in cui sono apparse per la prima volta sul mercato, le scatole a guanti hanno fornito ai loro utenti la capacità di determinare l’atmosfera in cui verranno svolti determinati compiti, il che consente condizioni di lavoro più sicure e risultati più affidabili.

Sviluppo e cambiamenti negli anni

Le scatole a guanti si sono evolute e migliorate nel tempo; da semplici scatole in acciaio con piccole finestre e guanti di plastica a casi trasparenti all’avanguardia con una grande varietà di materiali e tipi di guanti. Ogni scatola a guanti è costruita per servire a scopi diversi, ma la loro premessa di base rimane invariata.

Con i cambiamenti fisici subiti dalle scatole a guanti nel corso degli anni, il loro scopo si è ampliato. Mentre originariamente erano destinate all’uso militare e alla ricerca, ora sono ampiamente accettate da una vasta gamma di industrie, tra cui l’industria alimentare, l’assistenza sanitaria e i dipartimenti educativi. Tutte le industrie che utilizzano le glove box beneficiano dell’alto livello di controllo che offrono.

Le glove box di isolamento sono diventate un fattore importante nei test di valutazione della qualità, così come la sperimentazione in condizioni che sono impossibili da ottenere in altro modo. Le scatole a guanti permettono agli operatori di creare atmosfere rarefatte, ambienti inerti e persino condizioni di vuoto, rendendole accessorie al successo di molti dei progressi scientifici degli ultimi 30 anni.

Le scatole a guanti sono aggiunte comuni alle camere bianche. Mantenere gli operatori al sicuro in un ambiente di camera bianca durante il funzionamento di una scatola a guanti ha dimostrato di essere molto efficiente nel prevenire la contaminazione, ed è conveniente nel proteggere i campioni che richiedono un alto livello di pulizia e sicurezza.

Materiali e costruzione

Come già detto, le scatole a guanti erano originariamente realizzate in acciaio, vetro, plastica e gomma. Ma con la creazione di materiali più resistenti, le scatole a guanti possono essere costruite con una vasta gamma di plastiche, metalli e polimeri. Questi includono acciaio inossidabile, lamiera di alluminio, fibra di vetro, polietilene, vetro di sicurezza, PVC e altre plastiche più leggere, durevoli e avanzate.

La costruzione specifica di una scatola a guanti può dipendere da molti fattori, tra cui lo spazio in cui sarà collocata, l’uso previsto e anche fattori ergonomici relativi ai suoi utenti. In questo modo, possiamo trovare piccole scatole a guanti in PVC utilizzate nelle navette spaziali, fino a scatole a guanti più grandi e multi-porta come quelle che si trovano nelle strutture di ricerca farmaceutica.

Anche con tutti i cambiamenti apportati alle qualità fisiche dell’involucro della scatola a guanti negli ultimi decenni, l’evoluzione più visibile è avvenuta nei materiali utilizzati per realizzare i guanti e i manicotti di ogni scatola a guanti. Dove una volta tutti i guanti erano fatti di plastica o gomma, oggi usiamo una vasta gamma di materiali tra cui il butile per la prevenzione dell’elettricità statica nell’industria elettronica, il neoprene, l’hypalon e il nitrile che offrono un alto livello di resistenza chimica e una migliore vestibilità per la manipolazione di oggetti più delicati all’interno della scatola.

Portable Glove Boxes

Le glove box dovrebbero idealmente rimanere in una posizione fissa all’interno di una certa area, ma a causa delle loro molteplici applicazioni e delle nuove frontiere che vengono esplorate ogni giorno, la necessità di mobilità è un evento comune nel settore delle glove box. Ora abbiamo accesso a una vasta selezione di scatole portatili che vengono utilizzate per una miriade di compiti, compresa la sperimentazione hardware nello spazio esterno.

Mentre la maggior parte delle scatole a guanti sono di solito grandi e fisse, i dispositivi mobili sono più snelli e compatti. Sono anche più leggeri e possono essere realizzati in materiali plastici. Le scatole a guanti mobili non sono limitate all’industria aerospaziale e stanno diventando sempre più comuni nella lavorazione degli alimenti e nell’industria sanitaria, fornendo all’utente la capacità di trasportare il suo ambiente isolato in qualsiasi luogo desiderato con pochissima manodopera.

Applicazioni attuali

Le applicazioni della tecnologia delle scatole a guanti sembrano essere illimitate e l’interesse nel loro uso cresce ogni giorno che passa. Dall’apparizione delle prime scatole a guanti solo sette decenni fa, esse sono fiorite in una tecnologia che conosce pochi confini. In questo momento, le scatole a guanti sono utilizzate per innumerevoli applicazioni in diverse industrie in tutto il mondo.

Quello che una volta era un pezzo di equipaggiamento limitato all’uso da parte dei militari per la ricerca radiologica è ora cresciuto in un fattore influente nel miglioramento della durata di conservazione dei prodotti alimentari, ambienti senza inquinamento e un miglioramento generale della salute della popolazione mondiale. La storia della scatola a guanti non è stata solo interessante, ma ci offre anche un mondo inesplorato di possibilità e benefici del progresso scientifico in tutti i settori della vita.

Scatole a guanti