La sterilizzazione tramite raggi gamma sta trovando utilizzo in una varietà crescente di contesti: questa tecnologia sfrutta i principi della radiobiologia per eliminare eventuali patogeni presenti sugli oggetti irradiati, grazie all’interazione dei raggi gamma con il DNA dei microorganismi, causando danni irreversibili alle loro strutture genetiche e impedendo la loro riproduzione.

Con questo articolo illustriamo alcuni settori di utilizzo e ipotizziamo delle prospettive per il futuro di questa tecnica.

Quando si usa la sterilizzazione a raggi gamma

Il funzionamento di questi impianti prevede l’utilizzo di una sorgente di radiazioni gamma ad alta energia, spesso generata da isotopi radioattivi come il Cobalto-60 o il Cesio-137. I materiali da sterilizzare vengono disposti all’interno di camere di irraggiamento, dove vengono esposti alla radiazione per un periodo di tempo determinato. Durante questa esposizione, i raggi gamma penetrano nei materiali, distruggendo gli acidi nucleici dei microorganismi.

Questo metodo di sterilizzazione è efficace contro una vasta gamma di microrganismi, compresi batteri, virus e funghi, ed è particolarmente utile per materiali sensibili al calore o all’umidità. Tuttavia, richiede un’attenta pianificazione e gestione dei tempi di esposizione e delle dosi di radiazioni per garantire la sicurezza dei materiali e degli operatori.

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Fasi e procedure

Gli impianti di sterilizzazione presentano caratteristiche e funzionalità diverse a seconda del settore e del contesto di utilizzo. Tuttavia, è possibile definire alcune macrofasi generiche:

• preparazione dei materiali: i materiali vengono preparati per garantire un’adeguata esposizione, con modalità che possono includere la pulizia, il confezionamento e l’etichettatura dei prodotti.
• irradiazione: i materiali preparati vengono esposti ai raggi gamma all’interno di camere di irradiazione appositamente progettate. I raggi gamma penetrano nel materiale, sterilizzando le superfici e penetrando anche all’interno dei materiali.
• controllo della qualità: dopo l’irradiazione, i materiali vengono sottoposti a controlli rigorosi per garantire che il processo di sterilizzazione abbia avuto successo (es. test microbiologici e test fisici).
• validazione del processo: prima di essere utilizzato su larga scala, il processo di sterilizzazione a raggi gamma deve essere validato per garantire la sua efficacia e ripetibilità. Questo coinvolge la documentazione dettagliata delle procedure, il monitoraggio delle dosi di irradiazione e la verifica della conformità normativa.

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Vantaggi e possibili limitazioni

La progettazione e l’utilizzo dei raggi gamma per la sterilizzazione offre vantaggi significativi, che vediamo di seguito.

• Sterilizzazione efficace. I raggi gamma penetrano facilmente nei materiali, distruggendo batteri, virus, funghi e spore microbiche presenti su dispositivi medici, prodotti farmaceutici, alimenti e imballaggi.
• Versatilità. È possibile sterilizzare un ampio assortimento di materiali, compresi plastica, vetro, metallo, tessuti, dispositivi elettronici e prodotti farmaceutici senza alterarne le proprietà chimiche o fisiche.
• Assenza di residui chimici. A differenza di altri metodi di sterilizzazione, l’irradiazione gamma non introduce sostanze chimiche nei materiali sterilizzati.
• Processo rapido. La sterilizzazione richiede tempi brevi, riducendo il tempo di inattività degli impianti e consentendo una rapida distribuzione dei prodotti sterilizzati sul mercato.
• Validazione del processo. Il processo di sterilizzazione può essere validato con precisione, garantendo un alto livello di sicurezza e conformità normativa.

L’uso degli impianti a raggi gamma non comporta limitazioni quanto requisiti essenziali, anzitutto in termini di sicurezza: l’utilizzo di radiazioni ionizzanti richiede precauzioni rigorose per garantire la sicurezza degli operatori e la conformità alle normative di radioprotezione, che contribuiscono anche al buon funzionamento e all’efficienza dell’impianto nel lungo termine.

Allo stesso modo, risulta necessario un ambiente controllato per la gestione sicura delle radiazioni e per prevenire l’esposizione accidentale.

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