Le caratteristiche tipiche della sterilizzazione con raggi gamma la rendono una tecnologia di riferimento in molti settori che operano nella sterilizzazione e è stato dimostrato avere ampi margini di applicazioni ad oggi ancora sconosciute.

I principali vantaggi offerti dalla sterilizzazione con raggi gamma sono l’altissimo potere di penetrazione di queste radiazioni e il modesto incremento termico durante il processo (meno di 5°C). Questa tecnica è applicabile a materiali termosensibili già confezionati e offre numerose prove di compatibilità con altrettanto numerosi materiali da applicazione. Precisiamo che il materiale non diventa radioattivo è questa tecnica si presta ad essere condotta come processo in continuo. 

Sappiamo invece che per godere di tutti i vantaggi di questa tecnica è necessario avvalersi di professionisti con competenze verticali, in grado di garantire risultati ottimali in piena sicurezza.

In questo articolo proponiamo un’introduzione alla sterilizzazione con raggi gamma e alcune informazioni essenziali per le aziende che ne fanno uso.

Sterilizzazione con raggi gamma: definizione e scopo

La sterilizzazione con raggi gamma è un processo ampiamente utilizzato per eliminare microrganismi indesiderati da prodotti e confezioni che li contengono grazie all’utilizzo di temperature molto basse. 

Questa tecnica si basa sull’utilizzo di onde elettromagnetiche ad alta energia emesse da isotopi radioattivi come il Cobalto-60 utilizzato da irradiatori gamma  e ha lo scopo di distruggere o inattivare organismi come batteri, virus, funghi e spore. Questo processo è utilizzato in vari settori, da quello sanitario a quello farmaceutico, per garantire la sicurezza e l’igiene dei prodotti.

Una delle caratteristiche peculiari degli irradiatori gamma a Co60 è quella di sfruttare energia elettromagnetica con una profonda capacità di penetrazione e da bassi tassi di dosaggio. La quantità di radiazioni emesse e ricevute dipende dal tipo di prodotto e dai relativi requisiti di dosaggio.

Si parla sempre più spesso di sterilizzazione con raggi gamma perchè, tra le sorgenti di radioisotopi conosciute, sono le più versatili e largamente utilizzate in ambito industriale in quanto sono bloccate solo dal piombo o dal cemento pertanto si prestano all’irraggiamento di ogni tipo di campione.

La sterilizzazione con raggi gamma offre diversi vantaggi, come l’efficacia nel raggiungere anche aree difficili da trattare, l’assenza di residui chimici e la possibilità di sterilizzare oggetti sensibili al calore o all’umidità. Tuttavia, richiede attrezzature specializzate e un’adeguata gestione dei rifiuti radioattivi.

Per meglio capire le caratteristiche fino qui descritte e quanto la sterilizzazione con raggi gamma sia vantaggiosa si allega la seguente tabella che mostra il confronto con diversi tipi di sterilizzazione.

Processo di sterilizzazione con raggi gamma: dalla preparazione al controllo di qualità

Le principali fonti di raggi gamma per applicazioni industriali sono il Cobalto-60 ed il Cesio-137.

Il Cobalto-60 che è di gran lunga l’isotopo più utilizzato, ha una emivita di 5,3 anni ed è prodotto per bombardamento con neutroni del Cobalto-59. Ciascun atomo di 60Co che si disintegra emette una particella beta (fino a 0,3 MeV) e due fotoni gamma di 11.17 e 11.33 MeV rispettivamente producendo un atomo stabile di Nickel-60.

Un altro isotopo utilizzato è il Cesio-137 ma molto meno diffuso rispetto al Co60 e molto meno usato in quanto presenta come caratteristica una emivita di 30 anni ed è un prodotto di fissione dell’Uranio. Emette un fotone gamma di 0,6 MeV.

Pertanto la procedura di sterilizzazione tramite raggi gamma, pur provenendo da un radioisotopo comune, è un processo complesso che richiede una preparazione accurata. Questo processo si compone di diverse fasi, ciascuna delle quali riveste un ruolo cruciale nell’efficacia della sterilizzazione.

• La prima fase del processo è la preparazione degli oggetti da sterilizzare, che vengono adeguatamente confezionati per consentire il passaggio dei raggi gamma senza compromettere l’integrità del prodotto. 
• Gli oggetti confezionati vengono posizionati all’interno della camera di irradiazione. Durante questa fase, gli isotopi radioattivi emettono i raggi gamma che penetrano negli oggetti e inattivano i microrganismi presenti. La durata dell’irradiazione dipende dalla complessità del prodotto e dal livello di sterilizzazione richiesto.
• Si procede a verificare l’efficacia della sterilizzazione, con controlli basati su test microbiologici per assicurarsi che non siano presenti microrganismi sopravvissuti. 
• Vengono infine eseguiti controlli strumentali per monitorare la dose di radiazione somministrata e garantire che sia nella gamma appropriata per la sterilizzazione.

Il processo di sterilizzazione con raggi gamma deve rispettare normative e regolamenti relativi alla sicurezza radiologica e alla gestione dei rifiuti radioattivi. Anche per questo, richiede l’utilizzo di apparecchiature specializzate e personale addestrato.

Vantaggi della sterilizzazione con raggi gamma 

Come abbiamo detto, la sterilizzazione con raggi gamma è altamente efficace nel distruggere microrganismi patogeni.

Un importante vantaggio della sterilizzazione con raggi gamma è la sua capacità di intervenire in una vasta gamma di materiali, compresi dispositivi medici, prodotti farmaceutici, prodotti alimentari e imballaggi. Non ci sono limitazioni legate alla forma, dimensione o complessità degli oggetti da sterilizzare.

Da un punto di vista sanitario la sterilizzazione per irraggiamento offre maggiori garanzie rispetto al più comuni trattamenti conosciuti in quanto:

• le installazioni e gli ambienti di lavoro sono meno pericolosi;
• il trattamento non lascia residui pericolosi a fine lavorazione;
• il trattamento avviene in condizioni normali di umidità, pressione e temperatura e comunque questi parametri possono essere variati, se necessario, in quanto non influiscono sul buon esito del processo;
• è possibile l’utilizzo di materiali di confezionamento che offrano un’efficace barriera alla riassunzione di cariche batteriche e che quindi garantiscano la sterilità nel tempo. 

Il trattamento con raggi gamma è dosabile a piacere, per cui risulta addirittura insostituibile nel trattamento dei prodotti delicati, quando non è indispensabile arrivare alla sterilità ma è sufficiente ridurre la carica batterica. In questi casi, regolando opportunamente la dose, si può arrivare alia riduzione di carica batterica voluta senza degradare apprezzabilmente il prodotto. 

Inoltre, il processo di sterilizzazione con raggi gamma è rapido ed efficiente. Può essere eseguito su larga scala, consentendo la sterilizzazione di grandi quantità di prodotti in tempi ridotti.

Dal punto di vista della sicurezza, la sterilizzazione con raggi gamma non lascia residui chimici né altera le proprietà fisiche o chimiche dei materiali trattati. È anche una metodologia rispettosa dell’ambiente, in quanto non utilizza sostanze chimiche dannose.

Infine, la sterilizzazione con raggi gamma è altamente affidabile e ripetibile. Il processo può essere validato e monitorato attraverso rigorosi controlli di qualità per garantire la conformità agli standard e alle normative vigenti.

Applicazioni della sterilizzazione con raggi gamma in diversi settori

L’uso di raggi gamma per la sterilizzazione trova applicazione in diversi settori. Ecco alcune delle principali applicazioni in settori specifici.

• Settore sanitario: la sterilizzazione con raggi gamma è ampiamente utilizzata per la sterilizzazione di dispositivi medici come siringhe, aghi, protesi, strumenti chirurgici e impianti. 
• Industria farmaceutica: nell’industria farmaceutica, la sterilizzazione con raggi gamma viene impiegata per il trattamento di prodotti farmaceutici, come compresse, capsule, fiale, soluzioni e creme. 
• Settore alimentare: in questo contesto la procedura è utilizzata per garantire la sicurezza e la conservazione degli alimenti. Ad esempio, viene impiegata per sterilizzare spezie, erbe, frutta secca, ingredienti per bevande e imballaggi alimentari, contribuendo a estendere la durata di conservazione dei prodotti.
• Industria cosmetica: sterilizzazione di prodotti come creme, lozioni, shampoo, prodotti per l’igiene personale e trucco. 
• Settore delle materie plastiche: i raggi gamma vengono usati per sterilizzare materiali plastici utilizzati in dispositivi medici, imballaggi alimentari e prodotti di consumo. 

Come scegliere il partner migliore

La scelta del fornitore di servizi di sterilizzazione è un passaggio fondamentale per garantire la qualità del processo di sterilizzazione. In questo senso, ci sono diverse elementi da tenere in considerazione.

È importante valutare esperienza e competenza del potenziale partner. Un fornitore con anni di esperienza e una reputazione consolidata potrà più facilmente garantire il know-how necessario a condurre il processo di sterilizzazione in modo adeguato.

Allo stesso modo è fondamentale che il fornitore sia in grado di operare in modo conforme alle normative e ai regolamenti vigenti nel settore e possa esibire certificazioni e autorizzazioni richieste dalla legge.

Prima di selezionare un’azienda, è inoltre consigliabile richiedere informazioni sulla valutazione della qualità del processo di sterilizzazione. Questo può includere la documentazione dei controlli di qualità, la tracciabilità dei lotti e l’adeguata gestione dei rischi.

Infine, data la natura del servizio fornito, un partner affidabile deve mettere a disposizione un customer service efficiente, in grado di fornire supporto, rispondere alle domande e affrontare eventuali problemi che possano sorgere.

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