Esente da patogeni senza necessità di calore - Il vuoto consente la sterilizzazione al plasma senza la necessità di alte temperature

Esente da patogeni senza necessità di calore - Il vuoto consente la sterilizzazione al plasma senza la necessità di alte temperature

Con un plasma a bassa pressione, i microrganismi possono essere eliminati in modo efficace anche a basse temperature. La sterilizzazione al plasma in vuoto offre quindi un'alternativa rapida e sostenibile ai metodi tradizionali, tra cui la sterilizzazione con vapore acqueo caldo.
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Gli strumenti medici devono essere disinfettati prima dell'uso. Negli ospedali, questa operazione viene ampiamente eseguita tramite la sterilizzazione a vapore sotto pressione aumentata in autoclavi. Come alternative a questo metodo figurano il trattamento con calore secco, le sostanze chimiche tossiche, come il perossido di idrogeno, o le radiazioni ionizzanti.

Il vuoto per il plasma freddo

Da alcuni anni è disponibile la sterilizzazione al plasma, un metodo aggiuntivo che può essere utilizzato per neutralizzare efficacemente gli agenti patogeni. Se il processo viene eseguito in  vuoto, non richiede temperature elevate: sono sufficienti 60 °C per uccidere i microrganismi. Di conseguenza, molti materiali sensibili al calore, come plastica o componenti elettrici, possono essere sterilizzati utilizzando questo metodo. Risulta particolarmente utile per i dispositivi medici sensibili, ad esempio gli endoscopi. La sterilizzazione al plasma offre anche ulteriori vantaggi rispetto ai metodi tradizionali: richiede solo pochi minuti, rendendola significativamente più veloce rispetto ai metodi termici. Contrariamente al trattamento chimico, non crea vapori o residui tossici o cancerogeni. 

Ioni lenti

Lo stato di plasma, che viene spesso definito come il quarto stato di aggregazione, può essere generato da una miscela di gas o aria-gas, tramite l'afflusso di energia al suo interno. A seconda della temperatura di processo, viene fatta una distinzione tra plasma freddo e caldo.

Quando il plasma viene acceso, le molecole di gas si disintegrano in ioni ed elettroni. Se vengono causati tutti i parametri di reazione con lo scopo di ottenere questo processo, si forma un plasma ad alta energia e caldo. Al contrario, il plasma freddo viene generato alimentando esattamente la quantità di energia necessaria per far muovere solo gli elettroni minuscoli e riscaldarsi a temperature di qualche migliaio di gradi. Tuttavia, non vengono stimolati gli ioni pesanti e quindi rimangono freddi. Poiché, data la loro massa, questi dominano la temperatura, il plasma complessivo rimane a temperatura ambiente. Un plasma freddo può essere creato più facilmente in vuoto, in quanto le particelle si scontrano meno frequentemente a causa della ridotta densità.

Efficace contro gli agenti patogeni 

Il plasma freddo con una temperatura di circa 60 °C viene utilizzato nella sterilizzazione al plasma. Viene creato in vuoto, dalle miscele di gas contenenti argon combinati a idrogeno, ossigeno o azoto. L'oggetto viene collocato in una camera di trattamento, che in seguito viene evacuata. A bassa pressione, il gas di processo viene quindi lasciato fluire e viene convertito in plasma utilizzando microonde ad alta frequenza. Nel processo vengono formate particelle cariche, radicali liberi e fotoni UV. 

Il plasma raggiunge la sua funzione di sterilizzazione attraverso diversi meccanismi: La radiazione UV intensiva scompone la sostanza genetica dei microrganismi, i radicali liberi ossidano i loro componenti cellulari e il bombardamento ionico garantisce la loro distruzione meccanica. In contemporanea, il materiale indebolito viene rimosso dalla superficie attraverso l'effetto corrosivo del plasma. La complessità della sterilizzazione al plasma la rende molto efficace e fa sì che anche i ceppi batterici resistenti ai metodi tradizionali possano essere sterminati. Inoltre, tramite questo approccio è possibile disattivare e rimuovere i prioni termo-stabili, i più noti dei quali hanno causato l'epidemia di encefalopatia spongiforme bovina (BSE).

Busch fornisce tecnologia del vuoto per una vasta gamma di applicazioni di sterilizzazione al plasma per i settori medico, farmaceutico e alimentare.


Ovunque andiamo siamo accompagnati da microrganismi. Una persona sana ospita oltre 100 miliardi di microrganismi sul proprio corpo. La maggior parte degli organismi rappresenta una parte importante di noi, ad esempio perché aiuta nella digestione di cibo o allena il sistema immunitario.

Il rischio di infezione negli ospedali

Tuttavia, ci sono anche dei microbi che causano malattie e che possono provocare gravi infezioni. È quindi importante impedire loro di entrare nel corpo. È necessaria particolare attenzione negli ospedali, dato che durante le cure diventano accessibili a batteri patogeni altri portali di ingresso nel corpo. Per questo motivo, i dispositivi e gli strumenti medici, come endoscopi o kit chirurgici, vengono sterilizzati prima dell'uso. Idealmente, questo processo non solo rende innocui tutti i batteri, i virus e i funghi, ma fa lo stesso anche per le loro spore, le proteine infettive, DNA e i pirogeni.


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