Die Elektronenstrahlsterilisation ist ein Verfahren, bei dem hochenergetische Elektronen eingesetzt werden, um die DNA von Mikroorganismen zu zerstören. Dadurch sind sie nicht mehr in der Lage, sich zu vermehren oder Infektionen zu verursachen. Diese Methode eignet sich besonders gut für die Sterilisation von medizinischen Geräten und Materialien, die empfindlich auf Hitze oder Chemikalien reagieren.
Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Erzeugung von hochenergetischen Elektronen
Das Verfahren beginnt mit einem Elektronenbeschleuniger. Diese spezielle Maschine beschleunigt die Elektronen auf sehr hohe Geschwindigkeiten, die der Lichtgeschwindigkeit nahe kommen. Diese hochenergetischen Elektronen werden in einem konzentrierten Strahl erzeugt.
2. Exposition des Produkts
Das zu sterilisierende Produkt wird mit diesem Elektronenstrahl bestrahlt. Der Strahl wird in der Regel durch ein Fördersystem geleitet, in dem die Produkte mit kontrollierter Geschwindigkeit unter dem Strahl durchlaufen. Diese Anordnung gewährleistet eine gleichmäßige Bestrahlung und eine gleichmäßige Dosierung über alle Teile des Produkts.
3. Mechanismus der Sterilisation
Wenn die hochenergetischen Elektronen auf das Produkt einwirken, durchdringen sie die vorhandenen Mikroorganismen und erreichen sie. Die Elektronen bewirken eine Spaltung der DNA-Kette, indem sie die chemischen und molekularen Bindungen der DNA verändern. Dieser Prozess zielt speziell auf die Nukleoproteine der Mikroorganismen ab und führt zu deren Inaktivierung.
4. Dosierung und Effektivität
Die Wirksamkeit der Elektronenstrahlsterilisation wird durch die Strahlendosis und die Einwirkzeit bestimmt. Ein gängiger Ansatz ist die 12-D-Overkill-Methode, bei der eine Strahlendosis verwendet wird, die ausreicht, um eine 12-log-Reduktion der resistentesten mikrobiellen Sporen zu erreichen. Dabei wird in der Regel eine Dosis von etwa 25 mRad verwendet, die deutlich höher ist als der D-Wert der resistentesten Bakterienspore.
5. Für die Elektronenstrahlsterilisation geeignete Materialien
Die Elektronenstrahlsterilisation ist für eine Vielzahl von Materialien geeignet, darunter Kunststoffe, hitzelabile Materialien, Glas und bestimmte Gewebematerialien wie Aorten und Knochen. Für Biologika wird sie jedoch nicht empfohlen, da die Strahlung deren Nukleoproteine schädigen kann.
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