选择正确的灭菌技术

Bart： 制造商负责将产品投放市场（包括任何无菌标签声明），并应在产品开发过程中尽早咨询灭菌专家。早期参与有助于确保针对特定产品和供应链制定有效的灭菌流程。

纵观可用于灭菌的不同类型的辐射，伽马射线、X 射线和电子束对微生物和产品性能特征的影响相似，但很少有例外。因此，区别因素主要是它们的可扩展性。例如，伽马或 X 射线处理往往对产品托盘的辐照有效，而电子束灭菌处理只适用于托运纸箱级别。周转时间和成本考虑也很重要；电子束灭菌和 X 射线辐照器允许在很大程度上不同的客户规格之间进行更快的更改，它们快于伽马辐照器。

Jeff： 使用气体对产品进行灭菌时，两个关键考虑因素是：

• 哪种气体灭菌技术适合你的产品？可行性测试可以帮助确定这一点。

• 如果多种灭菌技术适用，则根据每种技术的优缺点（例如，高/低容量能力、灭菌残留物等）选择最合适的技术

Bart：一般来说，电离辐射被发现在灭菌处理的典型吸收剂量水平下与大多数材料兼容。这包括聚合物、玻璃和陶瓷。在某些情况下，聚丙烯，在选择正确的聚合物等级时必须特别小心。电池和电子产品可能会受到关注。然而，在某些情况下，可以探索有效解决问题的修改。

Jeff： 好问题。很难给出一个明确的答案，因为每种情况都是独特的。这就是为什么我们建议我们的客户咨询我们的灭菌专家顾问寻求指导。一般来说，对于气体灭菌方式，一些重要的考虑因素是：

• 与灭菌剂的相容性：例如，水性物质与气体灭菌不相容。

• 产品设计特点：包括旋塞阀和窄管腔等产品设计可能会给气体进入带来重大挑战，因为气体可能无法渗透到产品最受限的表面。

• 存储能量：如果器械包含电池等储能，则可能会给 EtO 带来安全问题，因此需要额外审查以确保存储能量被正确隔离。

• 选择透气性包装：选择允许气体进出的包装至关重要，以便有效地对产品进行灭菌并去除残留物。

Bart：不，一般来说，有大量关于材料的可用文献可以指导制造商进行产品设计，并在考虑时增加有效获得灭菌工艺的可能性。然而，暴露于电离辐射后产品性能特征的具体结果永远无法完全预测。因此，必须对产品及其包装系统进行辐照，并通过实验确定这些影响。

Jeff： 考虑到需要灭菌的医疗器械、药品和包装系统种类繁多，以及每年进入市场的新颖和创新产品，这个问题不能简单地回答“是”或“否”。最佳做法是咨询灭菌专家，帮助选择适合产品的灭菌方式，并进行适当的测试，包括材料兼容性、产品功能和包装完整性。

Bart： 一般来说，所选的包装材料应具有足够的抗电离辐射能力。包装在销售单元、托运人纸箱和/或托盘上的产品必须适当，以在工艺负荷中获得可接受的剂量分布。特别是对于电子束灭菌辐照，从托运人到托运人的产品数量的再现性、方向和位置可能非常重要。

Jeff： 当涉及到气体灭菌技术时，以下因素至关重要：与灭菌剂（包括粘合剂）的材料相容性、材料清洁度（低生物负荷）、对真空的物理抵抗力以及随时间的无菌保存。

Bart： 对于辐射灭菌，当产品和包装系统已确定时，将通过实验方式建立产品剂量规格。此“工艺定义”阶段确定灭菌剂量以及最大可接受剂量。然后在选择的辐照器中进行性能确认 (PQ) 剂量映射，以获得能够在常规基础上满足所需产品剂量规格的工艺。

Jeff： 通常，气体灭菌工艺的设计目的是使微生物挑战减少至少 12log10。这通常使用生物指示剂 (BI) 进行验证，该指示剂含有特定于所选灭菌方式的参考生物的已知种群（通常为 10^6）。BI 放置在待灭菌产品内，特别是放在最坏情况或最难灭菌的位置。暴露于灭菌剂的时间由该地点的 BI 造成的挑战决定。

Bart： 对于在小范围内提供灭菌剂量的任何类型的辐射都没有特别的担忧。也就是说，所需的 PQ 剂量图的细节将取决于产品的复杂性和辐射的类型。一般来说，在电子束灭菌处理中必须更加小心，因为在小到几毫米的区域内，小金属部件内部和周围的吸收剂量梯度可能非常明显。

Jeff： 从气体灭菌的角度来看，环氧乙烷灭菌 (EtO) 以其穿透和扩散各种材料（不包括玻璃和金属）的能力而闻名。这就是为什么根据美国 FDA 的数据，EtO 每年用于对 200 多亿件医疗产品进行灭菌，占美国所有灭菌医疗产品的近 50%。

然而，灭菌方式的选择在很大程度上取决于医疗器械设计的具体复杂性，而这可能会有很大的不同。这强调了在讨论中尽早邀请灭菌专家以确保最佳选择的重要性。

Bart： 在辐射灭菌中，这样的一般声明很可能意味着，当使用上述灭菌方法进行典型灭菌过程时，设计的产品将不满足其一个或多个关键性能属性。材料或产品外观的变化，或产品生物负荷的降低可能导致所需辐射剂量的降低，从而使灭菌过程成功。

Jeff：对于气体灭菌方式，不相容性可能会产生各种影响，包括外观问题（例如变色），物理性质变化（例如尺寸变化）和/或药物效力的变化和潜在的产品损坏。

Bart： 关于辐射灭菌，可能存在两个最大的误解，一是文献足以确定产品的最大可接受剂量，二是默认的剂量规格为 25 千戈瑞 - 40 千戈瑞。例如，在灭菌剂量方面，行业内进行了大量工作，以商定可接受的方法，使灭菌剂量低至 15 千戈瑞或更低，前提是生物负荷保持一致的低水平。还应探讨一个大于 40 千戈瑞的最大可接受剂量。扩大最大可接受剂量范围，包括最小剂量和最大剂量，可以更容易地验证多个辐照场址和使用不同类型辐射的场址。

Jeff： 对于每种气体灭菌技术，我没有具体的例子。然而，在我的整个职业生涯中，我注意到——并且今天继续观察到的一件事是医疗器械制造商经常低估了灭菌所涉及的努力（如时间和资源）。灭菌专家通常不参与产品开发的早期阶段，例如在材料选择期间防止不兼容，或在定义包装配置时。在开始讨论制定灭菌周期时，这些步骤通常已经得到验证和最终确定。

Bart： Sterigenics 与技术无关，使我们能够提供满足客户需求和市场需求的解决方案。因此，我们相信所有三种类型的辐射（电子、伽马和 X 射线）将继续增长。Sterigenics 将继续在工艺监测和数学建模等领域开发其产品，以应对正在开发的最创新产品的挑战。

Jeff： 由于 EtO 独特的灭菌能力，对 EtO 处理的需求和确保 EtO 作为灭菌剂的可持续使用的努力将继续下去。在新型灭菌方式的工业化方面也将加大努力。