“III JORNADAS REGIONALES DE ARQUITECTURA, INGENIERÍA Y ESTERILIZACIÓN HOSPITALARIA” 31 de mayo y 1 de junio de 2007

Esterilizació Esterilizaci ón por radiació radiación

OBJETIVOS Las radiaciones ionizantes se utilizan para tratar una gran diversidad de productos con distintos objetivos:

descontaminació n

esterilizació n

Lic. Celina I. Horak Centro At ómico Ezeiza Comisión Nacional de Energía Atómica [email protected]

p r o l o n g a c i ón de vida útil de alimentos desinsectaci ón

inhibición de brotación Modificaci ón p r o p i e d a d e s

eliminación d e m i c r o o r g a n i s m o s causantes de enfermedades

APLICACIONES ØP r o d u c t o s

de Uso Médico

APLICACIONES ØP r o d u c t o s

ØA l i m e n t o s

ØI n s u m o s

ØB a n c o

ØA l i m e n t o

de Tejidos

ØP r o d u c t o s

Odontol ógicos

ØE n v a s e s ØP r o d u c t o s

farmacéuticos

ØC o s m é t i c o s

EL PROCESO Los productos y/o materia prima se exponen a la radiació n durante un t i e m p o p r e d e t e r m i n a d o, o el necesario para que los productos absorban la e n e r gí a s u f i c i e n t e p a r a a l c a n z a r e l objetivo buscado

otros

uso veterinario

para bioterios para mascotas

ØM a t e r i a l

de laboratorio

ØM a t e r i a l

a pí c o l a

ØO b r a s

de arte y antigü edades

ØO t r a s

aplicaciones

¿Es un proceso seguro? Øe n

n i n gú n m o m e n t o e l p r o d u c t o e s t á en contacto con la fuente de radiaci ón

Øl a

energía involucrada no activa al producto expuesto

ØI n s t a l a c i ó n

con alto nivel de seguridad y personal capacitado

Lic. Celina Horak

PRINCIPALES VENTAJAS

¿Es un proceso seguro? Ø

El tiempo de irradiaci ón es el

Ø

ú nico par ámetro a controlar

alto grado de penetraci ó n controlada:

durante el proceso

Ø

los productos son tratados en su embalaje final evitando riesgo de recontaminaci ó n posterior

Al final del proceso se verifica

que todo el producto haya recibido una dosis comprendida en el rango especificado

PRINCIPALES VENTAJAS Øl a

r a d i a c i ón n o d e j a r e s i d u o s productos procesados:

en

PRINCIPALES VENTAJAS los

Ø

no hay aumento significativo temperatura de los productos:

de

la

se pueden tratar materiales sensibles al calor

FUENTES DE RADIACIÓN ØF u e n t e s 137

r a d i a c t i v a s i n d u s t r i a l e s (6 0 C o ,

Cs)

ØM á q u i n a s

g e n e r a d o r a s d e r a d i a c i ón

Má q u i n a s d e r a y o s X ( 5 M e V ) A c e l e r a d o r e s d e e l e c t r o n e s ( 1 0 M e V)

Lic. Celina Horak

es

el

único

alta confiabilidad del proceso

posibilidad de uso inmediato

Ø

e l t i e m p o d e i r r a d i a c i ón pará metro a controlar:

Ø

No requiere e s t e r i l i z a c i ó n:

tratamiento

una vez tratado el producto puede consumirse inmediatamente

ESQUEMA DE PLANTA DE IRRADIACIÓN

p o s t-

INSTALACIONES SEGURAS En

Argentina,

REGULATORIA organismo nuclear y

es

la

AUTORIDAD

NUCLEAR

(ARN) el que regula la actividad tiene a su cargo el

otorgamiento de autorizaciones y licencias, así como la fiscalizació n de cumplimiento de las normas y requerimiento que de ella deriven

ETAPAS DEL PROCESO DE IRRADIACIÓN

REQUISITOS PARA LA OPERACIÓN DE PLANTAS ØL i c e n c i a

instalaci ó n ( A R N )

ØP e r s o n a l

Licenciado con

A u t o r i z a c i ó n E s p e c íf i c a v i g e n t e (ARN)

ØD o c u m e n t a c i ó n

Mandatoria

actualizada

DOSIS ØE n

R E C E P C I ÓN

el procesamiento por radiaciones

ionizantes, la magnitud de principal

ALMACENAJE

i n t e r é s e s l a e n e r gí a t r a n s f e r i d a a l

P R E P A R A C I ÓN Y CARGA

material irradiado.

I R R A D I A C I ÓN

ØD i c h a

DESCARGA

e n e r gí a – dosis absorbida - e s l a

responsable de producir en el material

V E R I F I C A C I ÓN D E DOSIS REGISTROS

de Operaci ó n de la

irradiado el objetivo buscado

ALMACENAJE ENTREGA

DOSIMETRÍA

DOSIS E s l a e n e r gí a a b s o r b i d a p o r u n i d a d d e masa de producto

L a d o s i m e t ría e s l a m e d i c i ó n absorbida mediante el

dos í metros y permite conocer: dosis absorbida

D= E (Joule) = G y m ( k g)

( SI)

de la dosis uso de

distribuci ó n de tasa de dosis

Uniformidad de Dosis Es la herramienta fundamental para el control del proceso de irradiaci ó n

Lic. Celina Horak

BUENAS PRÁCTICAS DE IRRADIACIÓN D a d o q u e e l p r o c e s o d e i r r a d i a c i ón es parte del proceso de fabricació n

BUENAS PRÁCTICAS DE IRRADIACIÓN Bá s i c a m e n t e c o m p r e n d e n : validaci ó n d e l p r o c e s o

del producto, las instalaciones deben a p l i c a r b u e n a s p rácticas de

control de proceso de rutina

irradiació n.

revalidaciones peri ó dicas

Sistema de Gestió n de Calidad

ETAPAS DEL PLAN DE VALIDACIÓN DEL PROCESO DE IRRADIACIÓN

VALIDACIÓN Programa documentado que provee un

ØC a l i f i c a c i ó n

del producto y envase

alto grado de seguridad de que un

ØC a l i f i c a c i ó n

de la instalació n

proceso específico producirá en forma consistente un producto que cumple con

ØC a l i f i c a c i ó n

del proceso utilizando un

producto real

los atributos de calidad y especificaciones predeterminadas

ØV e r i f i c a c i ó n

y aprobación elementos anteriores

ØM a n t e n i m i e n t o

ESQUEMA DE VALIDACIÓ N (ISO 11137:06) CALIFICACION DEL PRODUCTO Dosis máx i m a

Dosis mínima

CALIFICACIÓ N DE LA INSTALACIÓN Documentació n

Ensayo

Calibració n

Mapeo de dosis

CALIFICACIÓ N DEL PROCESO Esquema de carga del producto

Mapeo de dosis del producto

CERTIFICACIÓ N Acumulación de documentació n y evaluación Revisió n y aprobació n MANTENIMIENTO DE LA VALIDACI ÓN Programa de calibració n

Lic. Celina Horak

Recalificació n del irradiador

Auditoría de dosis de esterilización

de la validació n

de

los

CALIFICACIÓN DEL PRODUCTO Objetivo

Radiación

Øe s t a b l e c e r Ø

Efecto biológico sobre los microorganismos organismos/medio ↓ cambios químicos ↓ cambios biológicos ↓ muerte

la dosis esterilizante

d e t e r m i n a r l a d o s i s má x i m a a l a q u e puede someterse el producto sin deterioro de su funcionalidad

Factores que influyen sobre la radiosensibilidad:

Efecto de las radiaciones ionizantes sobre los organismos

Ø Tipo de organismo

Ø E f e c t o d i r e c t o:

Ø Estado fisiológico del organismo Ø E f e c t o i n d i r e c t o:

Ø Composición del medio

Reacci ó n de los radicales libres con los compuestos del medio

Ø Dosis Ø Condiciones de irradiación

Genoma celular: sitio significativo para inducir muerte.

(temperatura, tasa de dosis)

Ø Condiciones ambientales previo, durante y posterior a la irradiación

Efecto de las radiaciones ionizantes sobre el organismo Cambios en ADN Alteración en la membrana Alteració celular Alteració Alteraci ón mitocondria

Desorden metabó metab ólico Muerte

Lic. Celina Horak

- Ionizaci ó n - E x c i t a c i ón

Sobrevida

(reparaci ón ADN)

Radio sensibilidad de organismos kGy 100 10 1 0,1 0,01 0,001

DL50 Virus; bacterias radio -resistentes, Esporos bacterianos Bacterias vegetativas, hongos, levaduras Parásitos Insectos Mamíferos

Radio-sensibilidad de los microorganismos Virus •esporas

bacterianas

•levaduras

y bacterias vegetativas

Número de sobrevivientes

•

Curva de inactivación 100

75

50

•hongos

Curva de inactivación Log Nº org. sobrevivientes

Log N = Log N0

4

–

D — D10

Dosis (kGy)

-2 -4

0

2

6

14 20

Dosis (kGy)

Es la dosis necesaria para reducir el 90% o reducir 1 ciclo de logaritmo de una

2 0

0

Valor D10

8 6

N = N0.10-kD

25

población

homogénea

de

microorganismos, donde se asume que la muerte de los mismos siguen una

D 10

reacción cinética de primer orden.

-6 -8

Estéril

Libre de microorganismos viables

Coeficiente de seguridad de esterilidad (CSE) Probabilidad de que un microorganismo viable esté presente en una unidad de producto luego de haberse sometido a un proceso válido de esterilización

Estéril: CSE 10-6

Lic. Celina Horak

Factores que influyen sobre la radiosensibilidad:

Curva sobrevivencia •5 • Dosis de descontaminaci ó n

•4

Ø Tipo de organismo

•3

Ø Estado fisiológico del organismo

•2 •1

Ø Composición del medio

• Dosis de esterilizaci ó n

Ø Dosis

•0 • -1 • 0 • -2

Ø Condiciones de irradiación

• -3 • -4

(temperatura, tasa de dosis)

• Dosis de esterilizaci ó n

•1 •0

El producto médico específico a ser sometido al proceso de esterilizació n debe estar fabricado bajo las Buenas Pr ácticas de Fabricaci ón de Productos Médicos, para asegurar una producción uniforme y controlada del mismo.

Ø

Tener acceso a los servicios de un microbiolog ía competente

•6

Ø

Tener acceso a instalaciones o equipos que entreguen dosis desde 1 kGy, pudiendo ser:

• 8 • 10 • 12 • 14 • 16 • 18 • 20 • 22 • 24 • 26

60Co ó 137Cs - Irradiadores de haces de electrones o rayos -X .

• -4

(Resol. 255/94)

• -5 • -6

Ø

Determinación de la dosis de esterilización: Método 1, ISO 11137:2006 (ex ISO 11137:1995) Ø Determinación de la carga microbiana en el producto previa a la esterilización ØVerificación experimental de la respuesta de la microflora del producto a la radiación, si es ≤ que la Distribución Standard de Resistencias (W/G, 1979), mediante ensayos de esterilidad de 100 muestras irradiadas para un CSE de 10-2 . •Lotes producción frecuentes (>1/3 meses)

Determinació n de dosis sobre 3 lotes consecutivos

•Lotes producción infrecuentes (1/3 meses)

Determinació n de dosis sobre 3 lotes consecutivos

•Lotes producción infrecuentes (1/3 meses)

Determinació n de dosis sobre 3 lotes consecutivos

•Lotes producción infrecuentes (