Vrij van ziektekiemen zonder warmte - Vacuüm maakt plasmasterilisatie mogelijk zonder het aan hoge temperaturen bloot te stellen

Vrij van ziektekiemen zonder warmte - Vacuüm maakt plasmasterilisatie mogelijk zonder het aan hoge temperaturen bloot te stellen

Met een lagedruk-plasma kunnen micro-organismen zelfs bij lage temperaturen effectief worden verwijderd. Plasmasterilisatie in vacuüm biedt daarom een snel en materiaalvriendelijk alternatief voor conventionele methoden zoals sterilisatie met hete waterdamp.

Medische instrumenten moeten voor gebruik worden gedesinfecteerd. In ziekenhuizen wordt dit op grote schaal gedaan door middel van stoomsterilisatie onder verhoogde druk in autoclaven. Alternatieven hiervoor zijn behandeling met droge hitte, giftige chemicaliën zoals waterstofperoxide of ioniserende straling.

Vacuüm voor koud plasma

Plasmasterilisatie is nu enkele jaren beschikbaar en is een extra methode die kan worden gebruikt om ziektekiemen effectief te neutraliseren. Wanneer dit proces in vacuüm wordt uitgevoerd zijn er geen hoge temperaturen nodig – 60 °C is genoeg om alle micro-organismen te doden. Veel hittegevoelige materialen zoals plastics of elektrische onderdelen kunnen dus worden gesteriliseerd met deze methode. Dit is vooral handig voor delicate medische instrumenten zoals bijvoorbeeld endoscopen. Plasmasterilisatie biedt ook nog andere voordelen ten opzichte van conventionele methodes: het kost slechts enkele minuten, waarmee het aanzienlijk sneller is dan thermische methodes. In tegenstelling tot een chemische behandeling ontstaan er geen giftige of kankerverwekkende dampen of resten.

Trage ionen

De plasmatoestand – waar vaak naar wordt gerefereerd als de vierde aggregatietoestand – kan worden gemaakt van een gasmengsel of een mengsel van lucht en gas door er energie aan toe te voegen. Afhankelijk van de procestemperatuur wordt er onderscheid gemaakt tussen koude en warme plasma's.

Wanneer het plasma wordt verhit, worden de gasmoleculen omgezet in ionen en elektronen. Als alle reactieparameters in dit proces oscilleren, wordt er een hoogenergetisch, heet plasma gevormd. Daarentegen wordt koud plasma gevormd door het toevoegen van precies de hoeveelheid energie die nodig is om alleen de zeer kleine elektronen te laten bewegen en te verhitten tot temperaturen van enkele duizenden graden. De zware ionen worden niet geëxciteerd en blijven dus koud. Aangezien deze de temperatuur bepalen vanwege hun massa blijft het algehele plasma op kamertemperatuur. Een koud plasma kan gemakkelijker in vacuüm worden gecreëerd omdat de deeltjes minder vaak botsen vanwege de verminderde dichtheid.

Effectief tegen ziektekiemen

Koude plasma's met een temperatuur van ongeveer 60 °C worden gebruikt bij plasmasterilisatie. Ze worden in vacuüm gevormd uit gasmengsels die argon, waterstof, zuurstof en stikstof bevatten. Het object wordt in een proceskamer geplaatst, die vervolgens wordt geëvacueerd. Onder lage druk wordt het procesgas binnengelaten en omgezet door middel van hoogfrequente microgolven. Gedurende het proces worden geladen deeltjes, vrije radicalen en uv-emitterende fotonen gevormd.

Het plasma bereikt zijn steriliserende werking dankzij verschillende mechanismen: intensieve uv-straling breekt de genetische materie van de micro-organismen af; vrije radicalen oxideren hun cellulaire componenten; en een ionen-bombardement zorgt voor hun mechanische vernietiging. Het afgestorven materiaal wordt tegelijkertijd van het oppervlak verwijderd door het corrosieve effect van het plasma. De complexiteit van plasmasterilisatie maakt het zeer effectief, en maakt dat bacteriestammen die resistent zijn voor conventionele methodes ook worden gedood. Bovendien kunnen thermo-stabiele prionen, vooral bekend vanwege het veroorzaken van de BSE-epidemie, worden gedeactiveerd en verwijderd door deze toepassing.

Busch levert vacuümtechniek voor een breed scala aan plasmasterilisatie toepassingen in de medische, farmaceutische en voedselindustrie.


Overal waar we gaan, worden we vergezeld van micro-organismen. Een gezond persoon heeft meer dan 100 miljard daarvan in en op zijn lichaam. De meeste organismen vormen een belangrijk onderdeel van ons lichaam; bijvoorbeeld omdat ze helpen bij de vertering van voedsel of het immuunsysteem in stand houden.

Het infectierisico in ziekenhuizen

Er zijn echter ook bacteriën die ziekten veroorzaken en deze kunnen ernstige infecties veroorzaken. Het is dus belangrijk om te voorkomen dat ze het lichaam binnendringen. Extra voorzichtigheid is geboden in ziekenhuizen omdat meer toegangswegen naar het lichaam beschikbaar zijn voor ziekteverwekkende bacteriën tijdens een behandeling. Om deze reden worden medische apparaten en instrumenten zoals endoscopen of de chirurgische kit voor gebruik gesteriliseerd. In het ideale geval maakt dit proces niet alleen alle bacteriën, virussen en schimmels onschadelijk, maar doet het dat ook voor hun sporen en besmettelijke eiwitten, DNA en pyrogenen.


Abonneer u op de "World of Vacuum"-nieuwsbrief!
Abonneer u nu en blijf up-to-date met het laatste fascinerende nieuws op het gebied van vacuüm.

ABONNEREN

Wilt u meer weten?
We geven u graag meer informatie. Contact Busch Nederland:
+31 (0)348 46 23 00 Neem contact met ons op