Rodzaje i znaczenie sterylizacji w przemyśle

Rozwój kolejnych metod sterylizacji wynika ze świadomości zagrożenia, jakie niesie za sobą obecność różnego rodzaju drobnoustrojów. Sterylizacja to niezwykle ważny aspekt dla kilku obszarów przemysłowych, a kluczową rolę odgrywa m.in. w medycynie, farmacji czy branży spożywczej.

Obecnie największe znaczenie mają poniższe metody sterylizacji:

* sterylizacja gazami,

* sterylizacja radiacyjna,

* sterylizacja plazmowa,

* sterylizacja termiczna,

* sterylizacja roztworami środków chemicznych.

Sterylizacja to proces niezbędny dla zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego. Jej podstawowym celem jest zniszczenie niepożądanych drobnoustrojów, aby utrzymać czyste i bezpieczne środowisko. Można to osiągnąć za pomocą różnych procedur, z których każda ma swoje wady i zalety. Najczęściej przeprowadza się wyjaławianie narzędzi chirurgicznych, przyrządów medycznych, implantów, materiałów jednorazowego użytku, np. maseczek, akcesoriów kosmetycznych, narzędzi stomatologicznych, opakowań, surowców recepturowych, ale także żywności pochodzenia roślinnego i zwierzęcego. Jeżeli wybrane grupy produktów nie zostaną poddane sterylizacji, istnieje poważne zagrożenie, że w kontakcie z niebezpiecznymi bakteriami lub po ich spożyciu nastąpi ciężkie zakażenie. Patogeny wywołujące choroby zazwyczaj nie są widoczne gołym okiem, stąd konieczność zwrócenia szczególnej uwagi na ten aspekt.

Na czym polega sterylizacja radiacyjna?

Sterylizacja radiacyjna jest szeroko wykorzystywaną metodą do zapewnienia bezpieczeństwa mikrobiologicznego oraz czystości produktów, szczególnie tych wykorzystywanych w medycynie, farmacji i wszędzie tam, gdzie zachodzi konieczność zagwarantowania bezpieczeństwa mikrobiologicznego. Proces sterylizacji tą techniką polega na poddaniu określonego przedmiotu działaniu promieniowania jonizującego o wysokiej energii, która jest w stanie zniszczyć bakterie i mikroorganizmy. Wyróżnia się dwa podstawowe rodzaje promieniowania wykorzystywanego do sterylizacji radiacyjnej:

* promieniowanie gamma,

* promieniowanie wiązki elektronów.

Pierwsze z wymienionych emitowane jest z radioaktywnego izotopu, zwykle jest to kobalt-60 lub cez-137. Wyemitowane promieniowanie penetruje powierzchnię produktu i niszczy struktury DNA mikroorganizmów, dzięki czemu nie są one zdolne do dalszego namnażania. Metoda ta jest wykorzystywana szczególnie do sterylizacji przyrządów i urządzeń medycznych. Jest także stosowana w przypadku farmaceutyków oraz wybranych produktów spożywczych. Drugi rodzaj promieniowania stosowany do sterylizacji radiacyjnej – wiązka elektronów – jest generowany w specjalnie do tego skonstruowanych urządzeniach i przyspieszany w akceleratorach. Ten sposób sterylizacji znajduje zastosowanie w branży medycznej. Należy jednak pamiętać, że w porównaniu do promieniowania gamma działa punktowo i ma wyraźnie mniejszą zdolność penetracji. To czyni go znacznie bardziej odpowiednim np. do sterylizacji wysoce wrażliwych na ciepło i wilgoć produktów.

Która metoda sterylizacji jest najskuteczniejsza?

Obecnie rozwój nauki oraz możliwości technologiczne zapewniają szeroki wybór metod sterylizacji. Każda z dostępnych technik charakteryzuje się wieloma zaletami, ale także wadami. Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest dobór rozwiązania do aktualnych potrzeb. Dla sterylizacji radiacyjnej głównym konkurentem jest wyjaławianie za pomocą gazów, np. tlenkiem etylenu. Dużą wadą metod gazowych są jednak pozostające zanieczyszczenia. Ponadto nie mają zdolności do głębokiej penetracji sterylizowanych materiałów, są czasochłonne oraz nieodpowiednie do niektórych zastosowań. Coraz większe znaczenie ma sterylizacja plazmowa. Dobrze sprawdza się w przypadku materiałów wrażliwych termicznie (których nie da się sterylizować np. w autoklawach), ale nadal jest słabo rozpowszechniona w przemyśle.

Unikatowość sterylizacji radiacyjnej polega m.in. na tym, że jest stosunkowo szybka (sterylizacja zachodzi w krótszym czasie z wykorzystaniem wiązki elektronów niż promieniowania gamma), wyjaławianie przebiega w całej objętości materiału (odnosi się to jednocześnie do opakowań jednostkowych i zbiorczych) oraz jest skuteczna w dowolnej temperaturze (nawet przy ujemnych wartościach). Co ważne, przed poddaniem danego produktu działaniu promieniowania jonizującego należy się upewnić, że nie spowoduje ono jego degradacji. W tym celu wykonuje się odpowiednie badania materiałowe. Sterylizacja radiacyjna nie generuje żadnych toksycznych pozostałości, jednak należy pamiętać, że mimo jej szeregu zalet, nie zawszę będzie możliwe zrealizowanie sterylizacji ze względów technicznych. Nadal bardziej popularne jest stosowanie tlenku etylenu, przez co na rynku łatwiej znaleźć producenta, który może masowo sterylizować duże ilości produktów. Także w różnego rodzaju jednostkach, takich jak szpitale, jest większa dostępność aparatury to sterylizacji gazowej niż radiacyjnej.