Стерилизация

В настоящее время  для стерилизации медицинских изделий  используется газовая стерилизация окисью этилена, стерилизация паром (автоклавирование) и радиационная стерилизация. Одноразовые медицинские изделия, как правило, подвергаются газовой стерилизации или радиационной стерилизации.  
Стерилизация при помощи гамма излучения и электронов высокой энергии, именуемая радиационной стерилизацией известна уже около 50 лет. При прохождении электронов через вещество большая часть их энергии расходуется на ионизацию, приводящую к разрушению микроорганизмов. В результате уровень болезнетворных бактерий и вирусов снижается пропорционально дозе поглощённой энергии электронов. Радиационная стерилизация требует существенно больших капитальных затрат, но имеет ряд неоспоримых преимуществ по сравнению с газовой стерилизацией:

1. Стерилизация изделий осуществляется, когда они уже помещены в герметичные упаковки, что обеспечивает длительные сроки сохранения стерильности.
2. Упаковки с облучёнными электронным пучком изделиями не содержат канцерогенных веществ как при газовой стерилизации.
3. Изделия можно стерилизовать прямо в коробах, поставляемых конечному пользователю.
4. Изделия можно использовать сразу после облучения.
5. Изделия при облучении незначительно нагреваются и не намокают.
6. Радиационная стерилизация не создаёт сопутствующих вредных веществ в зоне работы установки.

Эти преимущества послужили  стимулом для бурного развития радиационной стерилизации и, за последние 20 лет, её объём возрос до 50% мирового рынка  стерилизации одноразовых инструментов.  
Требуемая доза облучения по международным стандартам должна быть в диапазоне 20-30 кГр. При таком уровне поглощённой дозы, например, водой, произойдёт её нагрев всего на ~6 градусов, поэтому радиационная стерилизация практически холодная. Стерилизуемые изделия упаковываются в герметичные полиэтиленовые пакеты, и укладываются в упаковочные короба. Короба устанавливаются на транспортёр, который перемещает их в зону облучения, где они проходят с заданной скоростью под веерным лучом электронов. При выборе толщины коробов учитывается плотность облучаемых изделий таким образом, чтобы электроны могли пройти сквозь короб, и неоднородность поглощённой дозы по толщине короба была бы в пределах 20-30 кГр. К наиболее часто стерилизуемым медицинским изделиям относятся: одноразовые шприцы, скальпели, бинты, тампоны, вата, системы переливания крови, одноразовые гинекологические и урологические инструменты, шовный материал, хирургические перчатки, хирургическая одежда.

Способность радиации разрушать  живые клетки может быть полезна  не только для лечения болезней. Как мы уже видели, радиация убивает  микробы, бактерии и прочие микроорганизмы, которые заносят инфекцию в раны или вызывают гниение продуктов.

Это свойство радиации широко используется при стерилизации медицинских  материалов. Хотя первая патентная  заявка на применение ионизирующего  излучения для инактивации микроорганизмов была подана еще в 1930 г., научные исследования и технические разработки по промышленному использованию радиационной стерилизации. изделий для здравоохранения были предприняты только в конце сороковых — начале пятидесятых годов. Первая установка для радиационной стерилизации хирургических материалов была создана в 1958 г. в США. Источником излучения в ней служил ускоритель электронов. С тех пор во многих странах появились крупные установки для радиационной стерилизации медицинских материалов в промышленном масштабе.

Традиционные методы стерилизации инструментов, применявшиеся прежде в медицинских учреждениях, —  многократная стерилизация теплом или  газом — не исключают опасности  переноса инфекции. Как показало обследование современных больниц, до 20% «стерилизованных»  инструментов после многократного  использования было заражено бактериями. В связи с этим возникло требование предоставлять в распоряжение врачей инструменты однократного пользования. Однако подобное требование может быть выполнено лишь при условии, что  химическая и легкая промышленности наладят выпуск недорогих медицинских  инструментов. Действительно, в 50-х  годах в передовых промышленных странах начали выпускать дешевые  инструменты и упаковочные материалы  из пластмасс. Но, к сожалению, они  зачастую не выдерживали тепловой стерилизации. Специалисты стали искать методы холодной стерилизации. Примерно в  тот же период времени были разработаны  большие и эффективные радиационные установки, благодаря этому стерилизацию медицинского инструментария вскоре удалось  поставить на промышленную основу.

Сегодня разнообразные медицинские  материалы и инструменты разового пользования из пластмасс составляют самую многочисленную группу предметов, подвергаемых радиационной стерилизации.

Аналогично недостатки различных  способов стерилизации способствовали тому, что теперь при помощи радиации стерилизуют и большую часть  биологических материалов. Здесь прежде всего следует упомянуть хирургические нитки, которые были первым материалом, подвергнутым стерилизации облучением в промышленном масштабе. Помимо стерилизующего эффекта, радиация оказывает положительное влияние и на имму-нологические свойства трансплантируемых тканей: после облучения ослабляется нежелательная иммунологическая реакция организма.

В настоящее время радиационным способом стерилизуют перевязочные материалы, рабочую одежду, текстильные  и резиновые перчатки, хирургические  нитки, катетеры, инъекционные шприцы и иглы, хирургические и иные инструменты  и т. д. Стерилизация гамма-излучением обходится дешевле, чем иные способы; она не требует высоких температур, следовательно, ее можно использовать и для таких веществ, которые  под действием тепла разрушаются.

Преимущество радиационной стерилизации заключается также  в том, что медицинские материалы  и предметы, подвергаются облучению  прямо в упакованном состоянии  и попадают стерильными к месту их использования.

Радиационные установки  для стерилизации медицинских материалов и принадлежностей технически наименее сложны по сравнению с радиационными  установками, используемыми для  других целей. Этим и обусловлено  их широкое распространение во многих странах.

Радиационная стерилизация осуществляется непрерывно; облучаемые предметы помещают на движущуюся ленту  транспортера, причем полная доза облучения  определяется в основном скоростью  движения ленты. Большая часть крупных  радиационных установок, построенных  в мире, предназначена именно для  радиационной стерилизации в здравоохранении. В Чехословакии промышленная установка  радиационной стерилизации (с кобальтовым  источником) работает с 1973 г.

Стерилизация облучением удобна для лекарственных препаратов, которые не переносят стерилизации теплом, поэтому их приходится приготовлять в асептических условиях, что дорого и затруднительно. Особенно целесообразна радиационная стерилизация для антибиотиков, ферментов, гормонов, плазмы крови и т. п. Возможность производить стерилизацию прямо готовой продукции исключает опасность реинфекции при упаковке или заполнении ампул. Однако радиация не должна снижать действенность лекарства или вызывать в нем превращения с образованием токсичных продуктов.

Ученые исследуют возможности  стерилизации тканей и костей животных. Проводились эксперименты, в которых  стерилизовали кости, взятые у живых  и погибших животных, затем эти  кости продолжительное время  сохраняли, после чего трансплантировали  живым животным.