文献

J-GLOBAL ID：201802287050539927   整理番号：18A1649615

高機能化医療製品のオンサイト殺菌の代替としての低エネルギー電子ビーム処理-実現可能性研究【JST・京大機械翻訳】

Low-energy electron-beam treatment as alternative for on-site sterilization of highly functionalized medical products - A feasibility study

著者 (11件)： Gotzmann G. (Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, Dresden, Germany) ,  Portillo J. (Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, Dresden, Germany) ,  Wronski S. (Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine ITEM, Biomedical Research in Endstage and Obstructive Lung Disease Hannover (BREATH), Member of the German Center for Lung Research, Hannover, Germany) ,  Kohl Y. (Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT, Sulzbach, Germany) ,  Gorjup E. (Fraunhofer UK, Department of Biomedical Technologies BMT, Cambridge, United Kingdom) ,  Schuck H. (Fraunhofer Institute for Biomedical Engineering IBMT, Sulzbach, Germany) ,  Rogner F.H. (Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, Dresden, Germany) ,  Mueller M. (Fraunhofer Institute for Toxicology and Experimental Medicine ITEM, Biomedical Research in Endstage and Obstructive Lung Disease Hannover (BREATH), Member of the German Center for Lung Research, Hannover, Germany) ,  Chaberny I.F. (Leipzig University Hospital, Institute of Hygiene, Hospital Epidemiology and Environmental Health, Leipzig, Germany) ,  Schonfelder J. (Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, Dresden, Germany) ,  Wetzel C. (Fraunhofer Institute for Organic Electronics, Electron Beam and Plasma Technology FEP, Dresden, Germany)
資料名： Radiation Physics and Chemistry  (Radiation Physics and Chemistry)
巻： 150  ページ： 9-19  発行年： 2018年 
JST資料番号： D0627A  ISSN： 0969-806X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 過去数十年にわたり,医療機器産業は著しく成長した。複雑で高度に機能化された医療機器とインプラントは,患者の治療を改善し,生活の健康関連の質を強化するために開発されている。しかし,この新世代からの医療機器は,温度感受性が高く,センサやマイクロチップなどの電子部品を含み,高分子からなるので,オートクレーブや滅菌ガスなどの標準的な方法では殺菌できない。そのような生成物の殺菌のためのγ線照射は,材料の劣化または機能性の損失をもたらす非常に反応性の高い条件下での長い処理時間のためにも問題がある。低エネルギー電子ビーム処理は,数秒以内に医療表面の照射滅菌を可能にした。この方法は,その高線量率のために,γ線照射と比較して非常に速く,したがって,重合体の分解過程を,減少させることができた。さらに,電子侵入深さは,エレクトロニクスや半導体のような敏感な部品の損傷を防ぐために正確に制御できる。本研究では,2つの重要な側面に焦点を当てた。1)低エネルギー電子ビーム照射を用いて,将来における新規で高度に機能化された医療製品を滅菌する。2)低エネルギー電子ビーム技術は,滅菌処理をスピードアップするために現場で設定するのに適しているか,あるいは利用可能な「ジャストインタイム」を作るのに適している。これらの疑問に対処するために,異なる試験試料を複雑な形状または電子機能部品で選択し,この新しいアプローチの限界と機会についての情報を収集した。試験試料には,臨床関連試験生物(緑膿菌)を接種し,放射線耐性生物(Deinococcus radioduransおよびBacillus pumilus)を承認し,上記医薬品に対する低エネルギー電子ビーム処理の適合性を証明した。B.pumilusに対するD10値の計算は標準高エネルギー照射滅菌と比較して同等の有効性を示し,試験試料に10kGy以上の胚負荷を接種し,≧10kGy(B.pumilusと緑膿菌)と>300kGy(D.radiodurans)を処理したときに低エネルギー電子ビーム処理により成功裏に不活性化した。例として,殺菌される特殊な電子部品に対して,細胞培養応用のためのインピーダンスセンサを滅菌し,5回の反復殺菌サイクル後でも,50kGyの全線量に対して機能障害を示さなかった。この技術の現場適合性の第二の側面に取り組むために,低エネルギー電子ビーム処理のための製品取扱を,電子ビーム施設のサイズを最小にするために適応させなければならなかった。したがって,ミニ電子ビーム源を使用し,複雑な製品形状の再現性のある表面処理を可能にするために,特殊な試料ホルダと3D処理領域を開発し,開発した操作手順を用いて,B.pumilus接種医療用スクリュー(>10 6CFU)の不活性化を成功させた。さらに,医療製品用包装材料(PET12/PE50)について低エネルギー照射滅菌に対する適合性を検討し,生体適合性評価により,この材料は材料の生体適合性を損なわないので,この応用に適していることを明らかにした。これらの結果により,エレクトロニクス様センサを含む医療製品の殺菌のための低エネルギー電子ビーム処理の主な適合性を実証した。低エネルギー技術と特殊な3D処理体制により,病院,医療,または他のケアポイントにおける技術の現場設定が可能になる。Copyright 2018 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 生体適合性 ,  形態 ,  *電子ビーム ,  センサ ,  重合体 ,  不活性化 ,  適応性 ,  滅菌 ,  三次元 ,  医療機器 ,  細胞培養 ,  γ線照射 ,  電子照射 ,  再現性
準シソーラス用語： *低エネルギー , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 低エネルギー電子ビーム ,  3Dハンドリング ,  滅菌 ,  電子デバイス ,  生体適合 ,  医療機器

分類 (2件)： 食品照射  (FJ03050E) ,  電子ビーム・イオンビームの応用  (BD02070X)

タイトルに関連する用語 (8件)： 高機能化 ,  医療 ,  殺菌 ,  代替 ,  低エネルギー ,  電子ビーム ,  実現可能性 ,  研究