Sterilizasyon Yöntemleri: Otoklavlama, ETO, Radyasyon Sterilizasyonu Rehberi 2025
Sterilizasyon, tüm canlı mikroorganizmaların (bakteriler, virüsler, mantarlar, sporlar) bir üründen veya yüzeyden tamamen yok edilmesi sürecidir. İlaç üretimi, tıbbi cihaz imalatı, gıda işleme ve laboratuvar uygulamalarında hasta güvenliği ve ürün kalitesi için kritik bir gerekliliktir.
Modern tıp ve farmasötik endüstrisinde sterilizasyon, sadece bir süreç değil, aynı zamanda [GMP (İyi Üretim Uygulamaları)](/blog/gmp-egitimi) ve ISO standartlarına uygun validasyonu gerektiren karmaşık bir bilim dalıdır. Yanlış seçilmiş veya hatalı uygulanmış bir sterilizasyon yöntemi, hasta hayatını tehlikeye atabilir veya milyonlarca dolarlık ürün kaybına yol açabilir.
Bu kapsamlı rehberde, 5 ana sterilizasyon yöntemini (steam/otoklavlama, ETO, gamma radyasyon, e-beam, filtrasyon), çalışma prensiplerini, avantaj/dezavantajlarını, validasyon gereksinimlerini ve gerçek dünya uygulamalarını detaylı olarak inceleyeceğiz.
Sterilizasyon Nedir? Temel Kavramlar
Sterilizasyon Tanımı
Sterilizasyon, bir ürün veya yüzeyde bulunan tüm canlı mikroorganizmaların ve sporların yok edilmesi veya uzaklaştırılmasıdır. Sterilizasyon, mutlak bir kavramdır - bir ürün ya sterildir ya da değildir.
Kritik Nokta: Sterilizasyon %99.9 değil, %100 mikroorganizma eliminasyonu hedefler. Ancak pratikte, sterility assurance level (SAL) 10⁻⁶ olarak tanımlanır (bir milyonda bir üründe mikroorganizma bulunma olasılığı).
Sterilizasyon vs Dezenfeksiyon vs Antisepsi
| Kavram | Tanım | Mikroorganizma Eliminasyonu | Uygulama Alanı |
|---|---|---|---|
| Sterilizasyon | Tüm mikroorganizmaların yok edilmesi | %100 (sporlar dahil) | Tıbbi cihazlar, cerrahi aletler, ilaçlar |
| Dezenfeksiyon | Patojen mikroorganizmaların azaltılması | %99.9 (sporlar hariç) | Yüzey temizliği, hastane ekipmanları |
| Antisepsi | Canlı dokuda mikroorganizma azaltılması | Değişken | El dezenfeksiyonu, cerrahi alan temizliği |
| Sanitizasyon | Güvenli seviyeye mikroorganizma azaltılması | %99-99.9 | Gıda ekipmanları, mutfak yüzeyleri |
Örnek:
- Sterilizasyon: Ameliyatta kullanılacak bistüri (otoklav)
- Dezenfeksiyon: Hasta yatağı temizliği (alkol bazlı)
- Antisepsi: Cerrahın el yıkama protokolü (klorheksidin)
- Sanitizasyon: Restoran mutfağı yüzeyleri (çamaşır suyu çözeltisi)
Sterilizasyon Gerekliliği: Spaulding Sınıflandırması
Dr. Earle Spaulding (1968), tıbbi cihazları enfeksiyon riski temelinde 3 kategoriye ayırmıştır:
1. Critical (Kritik) - STERİLİZASYON ZORUNLU
- Tanım: Steril doku veya vasküler sisteme temas eden cihazlar
- Örnekler: Cerrahi aletler, implantlar, kateterler, enjektörler
- Gereksinim: Sterilizasyon (steam, ETO, gamma, e-beam)
2. Semi-Critical (Yarı-Kritik) - YÜKSEK SEVİYE DEZENFEKSĠYON
- Tanım: Mukoza membranlarına temas eden, steril alanlara girmeyen
- Örnekler: Endoskoplar, solunum ekipmanları, anestezi maskeleri
- Gereksinim: Yüksek seviye dezenfeksiyon (glutaraldehit, hidrojen peroksit) veya sterilizasyon
3. Non-Critical (Kritik Olmayan) - DÜŞÜK/ORTA DEZENFEKSĠYON
- Tanım: Sağlam cilt ile temas
- Örnekler: Tansiyon aleti, stetoskop, yüzey
- Gereksinim: Düşük/orta seviye dezenfeksiyon (alkol, quaternary ammonium)
Sonuç: Tüm critical cihazlar için sterilizasyon şarttır!
Sterilizasyon Etki Mekanizmaları
Sterilizasyon, mikroorganizmaları farklı mekanizmalarla yok eder:
1. Termal (Isıl) İnaktivasyon:
- Protein denatürasyonu
- Nükleik asit hasarı
- Hücre zarı yıkımı
- Yöntemler: Steam (otoklavlama), kuru ısı
2. Kimyasal İnaktivasyon:
- Alkilasyon (DNA/RNA bağları)
- Protein koagülasyonu
- Yöntemler: ETO (ethylene oxide), formaldehit, hidrojen peroksit plazma
3. Radyasyon Hasarı:
- DNA çift sarmal kırılması (double-strand breaks)
- Serbest radikal oluşumu
- Yöntemler: Gamma radyasyon, e-beam, X-ray
4. Fiziksel Uzaklaştırma:
- Mekanik filtrasyon (mikroorganizmalar geçemiyor)
- Yöntemler: 0.22 µm membran filtrasyon (aseptik dolum)
- Uygulama: Clean room ortamlarında steril dolum
Sterilizasyon Yöntemleri: Kapsamlı Karşılaştırma
Ana Sterilizasyon Yöntemleri
| Yöntem | Sterilizing Agent | Sıcaklık | Süre | Uygun Materyaller | Penetrasyon | Validasyon Standardı |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Steam (Otoklav) | Basınçlı su buharı | 121-134°C | 15-60 dak | Isıya dayanıklı, nem toleranslı | Mükemmel | ISO 17665 |
| ETO (Ethylene Oxide) | ETO gazı | 37-63°C | 2-24 saat | Isı/nem hassas | Mükemmel | ISO 11135 |
| Gamma Radyasyon | Co-60 gamma ışınları | Oda sıcaklığı | Saniyeler-dakikalar | Çoğu materyal | Mükemmel | ISO 11137 |
| E-beam (Elektron Işını) | Yüksek enerjili elektronlar | Oda sıcaklığı | Saniyeler | Düşük yoğunluklu | Sınırlı | ISO 11137 |
| Hidrojen Peroksit Plazma | H₂O₂ plazma | <50°C | 30-75 dak | Isı hassas | Sınırlı | AAMI TIR34 |
| Filtrasyon | 0.22 µm membran | Oda sıcaklığı | Sürekli | Sıvılar, gazlar | - | ASTM F838 |
1. Steam Sterilizasyon (Otoklavlama)
Otoklavlama Nedir?
Steam sterilizasyon (otoklavlama), basınçlı doymuş su buharı kullanarak mikroorganizmaları yok etme yöntemidir. En yaygın, ekonomik ve çevre dostu sterilizasyon tekniğidir.
Çalışma Prensibi:
- Su ısıtılarak buhar elde edilir
- Kapalı kamarada basınç altında (15-30 psi) doymuş buhar oluşur
- Yüksek sıcaklık (121-134°C) + nem → Protein denatürasyonu
- Mikroorganizma proteinleri koagüle olur → Hücre ölümü
Neden Su Buharı Bu Kadar Etkili?
- Latent heat (gizli ısı): Su buharı yoğunlaşırken 540 cal/g ısı verir
- Penetrasyon: Buhar gaz halinde olduğu için içlere nüfuz eder
- Nem: Protein koagülasyonunu hızlandırır (kuru ısıdan 10-100 kat daha hızlı)
Otoklav Parametreleri
Tipik Steam Sterilizasyon Siklusları:
| Sıcaklık | Basınç | Süre (Minimum) | Kullanım Alanı |
|---|---|---|---|
| 121°C | 15 psi (1.05 bar) | 15-30 dakika | Genel amaçlı, laboratuvar cam eşyası |
| 132-134°C | 30 psi (2.1 bar) | 3-10 dakika | Cerrahi aletler, hızlı siklus |
| 115°C | 10 psi (0.7 bar) | 30-60 dakika | Isıya hassas malzemeler |
F₀ Değeri (Sterilization Lethality): Sterilizasyon etkinliğinin ölçüsü. 121°C'de eşdeğer sterilizasyon süresi olarak tanımlanır.
F₀ = Sterilizasyon siklusunun 121°C'deki eşdeğer süresi (dakika)
Hesaplama:
F₀ = ∫ 10^((T-121)/10) dt
T: Gerçek sıcaklık
dt: Zaman artışı
Tipik F₀ Değerleri:
- Laboratuvar sterilizasyonu: F₀ ≥ 8 dakika
- İlaç üretimi: F₀ ≥ 12-15 dakika
- Tıbbi cihazlar: F₀ ≥ 12 dakika
- Prion inaktivasyonu (CJD): F₀ ≥ 18 dakika (134°C, 18 dak)
Otoklav Türleri
1. Gravity Displacement (Yer Çekimi ile Hava Tahliyesi)
- Çalışma: Buhar üstten girer, hava alttan boşaltılır (yer çekimi ile)
- Avantaj: Basit, ekonomik
- Dezavantaj: Hava cepleri oluşabilir (yetersiz sterilizasyon)
- Kullanım: Laboratuvar cam eşyası, sıvılar
2. Prevacuum (Ön Vakum)
- Çalışma: Önce vakum ile hava çekilir, sonra buhar verilir
- Avantaj: Hızlı, etkili, hava cepleri yok
- Dezavantaj: Daha pahalı, bakım yoğun
- Kullanım: Cerrahi aletler, porous load (gözenekli yükler)
3. Steam-Flush Pressure-Pulse (Buhar Pompası)
- Çalışma: Buhar ve vakum pulse'ları ile hava uzaklaştırılır
- Avantaj: Lumen'lar için ideal (dar kanallar)
- Kullanım: Endoskoplar, kateterler
Otoklavlama Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
✅ En ekonomik yöntem (su + elektrik) ✅ Hızlı siklus (15-60 dakika) ✅ Çevre dostu (kimyasal kalıntı yok) ✅ Yüksek penetrasyon (porous, lumen) ✅ Geniş uygulama (cerrahi, laboratuvar, gıda) ✅ Kolay validasyon (BI, CI, termokupl) ✅ Toksisite riski yok
Dezavantajları:
⚠ Isıya hassas materyaller için uygun değil (plastik, elektronik) ⚠ Nem hassas cihazlar bozulabilir (optik, bazı elektronikler) ⚠ Korozyon riski (paslanmaz çelik olmayan metaller) ⚠ Keskin aletlerde körelme (uzun süreli kullanımda) ⚠ Kağıt/tekstil materyallerde bozulma
Otoklavlama Uygulama Alanları
1. Hastane ve Cerrahi Aletler:
- Bistüri, makas, pens, hemostat
- Cerrahi drape, gazlı bez
- Anestezi ekipmanları
2. Laboratuvar Sterilizasyonu:
- Cam eşya (erlenmayer, beher, pipet)
- Laboratuvar atıkları (biyolojik tehlike)
- Besiyerleri (mikrobiyal üretim öncesi/sonrası)
3. İlaç Üretimi:
- Vial, kapak, conta
- Üretim ekipmanları (paslanmaz çelik)
- Saf su sistemi sterilizasyonu (SIP - Sterilization in Place)
4. Gıda Endüstrisi:
- Konserve sterilizasyonu (retort)
- Süt pastörizasyonu (düşük sıcaklık versiyonu)
- Ambalaj malzemeleri
Otoklavlama Validasyonu
Validasyon Aşamaları (ISO 17665):
1. Installation Qualification (IQ):
- Otoklav spesifikasyonlarının kontrolü
- Basınç/sıcaklık sensörleri kalibrasyonu
- Güvenlik sistemlerinin testi
2. Operational Qualification (OQ):
- Sıcaklık dağılımı testi (temperature distribution)
- Penetrasyon testi (lumen, porous load)
- Bowie-Dick test (prevacuum otoklavlar için)
3. Performance Qualification (PQ):
- Biyolojik gösterge (BI) testi
- Tam yük ile 3 consecutive başarılı siklus
Biyolojik Göstergeler (BI):
- Geobacillus stearothermophilus spor strip'leri
- D-value: 1.5-2.0 dakika (121°C)
- Spor popülasyonu: 10⁶ (bir milyon spor)
- SAL hedefi: 10⁻⁶ (6-log reduction)
Hesaplama:
Gerekli Sterilizasyon Süresi = D-value × Log Reduction
Örnek:
D-value = 2.0 dakika (121°C)
10⁶ → 10⁻⁶ (12-log reduction)
Teorik süre = 2.0 × 12 = 24 dakika
Güvenlik faktörü: 2x
Uygulama: 24 × 2 = 48 dakika (pratik)
Kimyasal Göstergeler (CI):
- Class 1-6 indikatörler (ISO 11140)
- Sıcaklık + süre + buhar varlığını gösterir
- Autoclave tape (dışta), integrating indicators (içte)
Fiziksel İzleme:
- Termoçift (termokupl) yerleştirilir
- Gerçek zamanlı sıcaklık/basınç kaydı
- Soğuk noktalar (cold spots) tespit edilir
2. ETO (Ethylene Oxide) Sterilizasyonu
ETO Sterilizasyon Nedir?
Ethylene oxide (ETO), gaz fazında kimyasal sterilizasyon yapan bir yöntemdir. Düşük sıcaklıkta (30-60°C) çalışabilmesi sayesinde ısıya hassas tıbbi cihazlar için ideal seçenektir.
Kimyasal Formül: C₂H₄O (epoksit halkası)
Çalışma Mekanizması:
- ETO gazı, hücre içine difüze olur
- Alkilasyon reaksiyonu: ETO, DNA/RNA/protein'lerdeki hidrojen atomlarını hidroksialkil grupları ile yer değiştirir
- Nükleik asit replikasyonu durur → Hücre ölümü
- Sporlar dahil tüm mikroorganizmalar inaktif olur
ETO + Protein-NH₂ → Protein-NH-CH₂-CH₂-OH (alkilasyon)
ETO Sterilizasyon Parametreleri
Sterilizasyon Etkinliğini Etkileyen Faktörler:
1. ETO Konsantrasyonu:
- Tipik: 450-1200 mg/L
- Yüksek konsantrasyon → Hızlı sterilizasyon (ama daha fazla rezidü)
2. Sıcaklık:
- Tipik: 37-63°C (genellikle 50-55°C)
- Her 10°C artış → Sterilizasyon hızı 2-3 kat artar
3. Nem (Relative Humidity):
- Kritik: %30-80 RH (optimal: %50-70)
- Nem, ETO penetrasyonunu ve alkilasyonu artırır
- Çok düşük nem → Yetersiz sterilizasyon (sporlar dehidre kalır)
- Çok yüksek nem → ETO hidrolizi (etkin olmayan ethylene glycol oluşur)
4. Süre:
- Tipik: 2-24 saat (kamara büyüklüğü ve yüke göre)
- Endüstriyel: 12-16 saat
- Hastane: 4-8 saat
5. Basınç:
- Vakum altında: 5-15 psi (subatmospheric)
- Basınçlı: 30-45 psi (gazın penetrasyonunu artırır)
Tipik ETO Siklus Aşamaları:
1. Preconditioning (Ön Koşullama): 30-60 dakika
- Sıcaklık ve nem ayarı (50°C, %60 RH)
2. Evacuation (Vakum): 30-60 dakika
- Kamaradaki hava çekilir (ETO difüzyonunu artırır)
3. Gas Injection (Gaz Enjeksiyonu): 5-10 dakika
- ETO gazı verilir (hedef konsantrasyon)
4. Exposure (Maruz Bırakma): 2-12 saat
- Sterilizasyon süresi (T, RH, [ETO] sabit)
5. Evacuation & Air Washes (Tahliye): 2-12 saat
- ETO rezidü uzaklaştırılır (4-8 vakum/hava değişimi)
6. Aeration (Havalandırma): 8-12 saat (kamara dışında)
- Ürün üzerindeki ETO rezidüsü difüzyon ile uzaklaştırılır
Toplam Süre: 24-48 saat (aeration dahil)
ETO Sterilizasyon Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
✅ Düşük sıcaklık (30-60°C) → Isıya hassas materyaller ✅ Mükemmel penetrasyon (lumen, porous, polimer) ✅ Geniş materyal uyumluluğu (plastik, elektronik, kauçuk, tekstil) ✅ Tıbbi cihazlar için altın standart (tek kullanımlık cihazların %50'si ETO ile sterilize edilir) ✅ Karmaşık geometriler (kateterler, implantlar)
Dezavantajları:
⚠ Uzun siklus süresi (12-48 saat) ⚠ Toksik ve karsinojen (OSHA sınırı: 1 ppm, 8 saat) ⚠ Patlayıcı (LEL: %3, UEL: %100) ⚠ Rezidü riski (ETO, ethylene chlorohydrin, ethylene glycol) ⚠ Pahalı (gaz + ekipman + izleme) ⚠ Çevre düzenlemeleri (emisyon kontrolü) ⚠ PVC emici materyaller için uzun aeration
ETO Rezidü Limitleri (ISO 10993-7)
ETO sterilizasyonu sonrası, ürün üzerinde kalıntı kalabilir. Bu kalıntılar toksiktir ve FDA/ISO limitlerine uyulmalıdır.
Rezidü Türleri:
- ETO (Ethylene Oxide): Ana sterilizing agent
- ECH (Ethylene Chlorohydrin): ETO + Cl⁻ reaksiyonu (PVC'de)
- EG (Ethylene Glycol): ETO + H₂O hidroliz ürünü
FDA/ISO 10993-7 Limitleri:
| Cihaz Tipi | Temas Süresi | ETO Limit | ECH Limit | EG Limit |
|---|---|---|---|---|
| Deri Teması | - | 250 µg/cihaz | 250 µg/cihaz | 250 µg/cihaz |
| Yüzey Cihazlar | <24 saat | 10 mg/cihaz | 2 mg/cihaz | 250 mg/cihaz |
| Eksternal İletişim | <24 saat | 4 mg/cihaz | 2 mg/cihaz | 250 mg/cihaz |
| İmplant Cihazlar | >30 gün | 0.5 mg/cihaz | 0.1 mg/cihaz | 5 mg/cihaz |
Rezidü Analiz Yöntemleri:
- Gas Chromatography (GC): Headspace veya extraction sonrası
- FTIR Spektroskopi: Rezidü kimyasal analizi
- ISO 10993-7: Ekstraksiyon protokolü (50°C, 72 saat, su/etanol)
ETO Validasyonu (ISO 11135)
Biyolojik Göstergeler (BI):
- Bacillus atrophaeus (eski adı: Bacillus subtilis var. niger)
- D-value: 2.5-5.0 dakika (ETO, 54°C, 600 mg/L)
- Spor popülasyonu: 10⁶
- SAL hedefi: 10⁻⁶
Half-Cycle Yaklaşımı:
- BI'lar yük içine yerleştirilir
- Yarım siklus çalıştırılır (süre: normal siklusun %50'si)
- BI'lar inkübe edilir
- Tüm BI'lar pozitif çıkmalı (mikroorganizmalar hayatta)
- Tam siklus validasyonu → Tüm BI'lar negatif (steril)
Kimyasal Göstergeler:
- ETO-hassas boya içeren strip/etiket
- Renk değişimi: Sarı → Kırmızı/Pembe
Fiziksel Monitöring:
- Sıcaklık, basınç, RH, [ETO] sensörleri
- Gerçek zamanlı kayıt (data logger)
ETO Uygulama Alanları
1. Tek Kullanımlık Tıbbi Cihazlar:
- Şırıngalar, kateterler, drenaj setleri
- Diyaliz kartuşları
- Solunum devreleri
2. İmplant ve Protezler:
- Kalp kapakçığı, vasküler greftler
- Ortopedik implantlar (UHMWPE komponentler)
- Göz lensleri
3. Elektronik Tıbbi Cihazlar:
- Pacemaker, defibrilatör
- Endoskoplar (fiber optik)
- Laparoskopik aletler
4. Karmaşık Cerrahi Setler:
- Robotik cerrahi komponentler
- Mikrocerrahi aletler
3. Gamma Radyasyon Sterilizasyonu
Gamma Radyasyon Nedir?
Gamma radyasyon sterilizasyonu, Cobalt-60 (Co-60) radyoizotopundan salınan yüksek enerjili gamma ışınları kullanarak mikroorganizmaları yok eden bir yöntemdir. Oda sıcaklığında, paketlenmiş ürünlerde terminal sterilizasyon yapılabilir.
Çalışma Mekanizması:
- Gamma ışınları (1.17 ve 1.33 MeV), ürün içine nüfuz eder
- DNA çift sarmal kırılması (double-strand breaks)
- İyonizasyon: Serbest radikaller (OH•, H•) oluşur
- Hücre replikasyonu durur → Ölüm
- Sporlar dahil tüm mikroorganizmalar inaktif olur
Radyasyon Dozu:
- 1 kGy (kiloGray) = 1000 Gy = 100,000 rad
- Tipik sterilizasyon dozu: 25-35 kGy
- Minimum doz: 25 kGy (ISO 11137)
Gamma Radyasyon Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
✅ Oda sıcaklığı → Isıya hassas materyaller ✅ Paketlenmiş ürünlerde sterilizasyon (terminal sterilization) ✅ Mükemmel penetrasyon (büyük yükler, palet) ✅ Rezidü yok (kimyasal kalıntı riski yok) ✅ Hızlı işlem (saniyeler-dakikalar, ama lojistik uzun) ✅ Sürekli proses (conveyor belt, 24/7 operasyon) ✅ Validasyon basit (doz metrik)
Dezavantajları:
⚠ Polimerlerde bozulma (PE, PP renk değişimi, kırılganlık) ⚠ Yüksek sermaye yatırımı (facility ~$20-50 milyon) ⚠ Radyasyon güvenliği (kalın beton duvarlar, Co-60 kaynağı) ⚠ Kaynak yenileme (Co-60 yarı ömrü: 5.27 yıl → Yenileme gerekir) ⚠ Merkezi tesisler (contract sterilization, lojistik) ⚠ İlaç aktif bileşenlerinde (API degradasyonu riski)
Gamma Radyasyon Dozu Belirleme (ISO 11137)
Method 1: Doz-Set Yöntemi
Standart doz (25 kGy veya 15 kGy) uygulanır, sonrasında sterility test ile doğrulanır.
Prosedür:
- 10 numune alınır
- Her birine verification dose verilir (hedef dozun %90-110'u)
- Numuneler sterility test edilir (USP <71>, Ph.Eur. 2.6.1)
- Tüm numuneler steril ise → Hedef doz kabul edilir
Method 2A: VDmax (Verification Dose Maximum)
Ürün biyoyükünün (bioburden) ölçülmesi ve doz hesaplaması.
Prosedür:
- Ürün bioburden'ı ölçülür (ortalama mikroorganizma sayısı)
- Tablo/grafik kullanılarak verification dose belirlenir (ISO 11137-2)
- 10 numune verification dose verilir
- Sterility test → Tüm numuneler steril ise hedef doz belirlenir
Bioburden Örneği:
Ürün: Tek kullanımlık şırınga
Bioburden: 50 CFU/ürün (ortalama)
ISO 11137-2 Tablo:
Bioburden: 50 CFU → Verification Dose (VDmax): 14.0 kGy
10 numune → 14.0 kGy → Sterility test
Sonuç: 10/10 steril (pozitif sayısı: 0)
Hedef Sterilizasyon Dozu: 25 kGy (standart)
Gamma Radyasyon Validasyonu
Dozimetre Türleri:
1. Rutin Dozimetre (Process Control):
- Polymetric Film (PMF): Radyochimic film, renk değişimi
- Alanin/EPR: Electron paramagnetic resonance dozimetre
- Red Perspex: PMMA (polymethyl methacrylate) dozimetre
2. Referans Dozimetre (Calibration):
- Alanin/EPR: Traceability için (NIST, NPL)
- Fricke Dosimetry: Ferrous sulfate solution (kimyasal)
Doz Haritalama (Dose Mapping):
- Ürün yüküne (pallet) dozimetreler yerleştirilir
- Minimum doz ve maksimum doz noktaları belirlenir
- Doz uniformity ratio (DUR):
DUR = Maksimum Doz / Minimum Doz Tipik: DUR ≤ 1.3-1.5
Örnek:
Pallet içinde 30 dozimetre yerleştirildi
Sonuçlar:
- Minimum doz: 26.5 kGy (merkez, alt)
- Maksimum doz: 34.2 kGy (kenar, üst)
DUR = 34.2 / 26.5 = 1.29 ✓ (Kabul edilebilir)
Specification:
- Minimum doz ≥ 25 kGy ✓
- Maksimum doz ≤ 50 kGy ✓ (polimer bozulma limiti)
Gamma Radyasyon Uygulama Alanları
1. Tek Kullanımlık Tıbbi Cihazlar (Çoğunluk):
- Şırıngalar, IV setleri, kan toplama setleri
- Cerrahi eldiven, gazlı bez, sütür
- Petri dish, kültür plakları
2. İmplant ve Biyomateryaller:
- Kemik grefti (allograft, xenograft)
- Kollajen membran
- Doku mühendisliği scaffold'ları
3. Farmasötik Ürünler (Seçili):
- Göz damlaları (poliolefin container)
- Merhemler (tüp sterilizasyonu)
- API (sınırlı, degradasyon kontrolü ile)
4. Kozmetik ve Kişisel Bakım:
- Talk, pudra sterilizasyonu
- Kontakt lens solüsyonları
4. E-Beam (Elektron Işını) Sterilizasyonu
E-Beam Sterilizasyon Nedir?
Electron beam (e-beam), yüksek enerjili elektronlar kullanarak sterilizasyon yapan bir radyasyon yöntemidir. Gamma radyasyona benzer mekanizma ile çalışır ancak daha hızlı ve elektriksel kontrollüdür.
Çalışma Prensibi:
- Elektron hızlandırıcı (accelerator), elektronları yüksek enerjiye çıkarır (5-10 MeV)
- Elektronlar, ürüne direkt bombardıman eder
- DNA hasarı + serbest radikal oluşumu → Hücre ölümü
- Saniyeler içinde sterilizasyon (vs gamma: dakikalar)
E-Beam Enerjisi:
- Düşük enerji: 5 MeV → Penetrasyon: ~5 cm
- Orta enerji: 7.5 MeV → Penetrasyon: ~7 cm
- Yüksek enerji: 10 MeV → Penetrasyon: ~10 cm (iki taraflı bombardıman ile 20 cm)
E-Beam vs Gamma Radyasyon Karşılaştırması
| Özellik | E-Beam | Gamma (Co-60) |
|---|---|---|
| Kaynak | Elektron hızlandırıcı | Cobalt-60 radyoizotop |
| Enerji | 5-10 MeV | 1.17-1.33 MeV |
| Penetrasyon | Sınırlı (5-10 cm) | Mükemmel (pallet) |
| Hız | Saniyeler | Dakikalar |
| Kontrol | Elektriksel (on/off) | Sürekli (kaynak çürümesi) |
| Kaynak Yenileme | Yok (elektrik) | Gerekli (5 yıl) |
| Sermaye Maliyeti | $5-15 milyon | $20-50 milyon |
| Operasyonel Maliyet | Elektrik | Co-60 yenileme |
| Ürün Uygunluğu | Düşük yoğunluk, ince | Tüm ürünler |
E-Beam Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
✅ Çok hızlı (saniyeler, vs gamma: dakikalar) ✅ Elektriksel kontrol (on/off, kaynak yönetimi kolay) ✅ Kaynak yenileme yok (elektrik ile çalışır) ✅ Düşük sermaye (gamma'ya göre) ✅ Çevre dostu (radyoaktif atık yok) ✅ Yüksek throughput (conveyor hızı yüksek)
Dezavantajları:
⚠ Sınırlı penetrasyon (5-10 cm, yoğun ürünler için yetersiz) ⚠ İki taraflı bombardıman (kalın ürünler için flip gerekir) ⚠ Doz homojenliği (yüzey vs iç fark olabilir) ⚠ Elektriksel altyapı (yüksek voltaj, 3-phase power) ⚠ Operatör eğitimi (radyasyon güvenliği)
E-Beam Uygulama Alanları
İdeal Ürünler:
- Düşük yoğunluklu tıbbi cihazlar: Gazlı bez, eldiven, sütür
- İnce paketler: Petri dish, kültür plakları
- Farmasötik ambalajlar: Şırınga, vial kapakları
- Gıda sterilizasyonu: Et, meyve, baharat (irradiation)
5. Hidrojen Peroksit Plazma Sterilizasyonu
H₂O₂ Plazma Sterilizasyon Nedir?
Hidrojen peroksit (H₂O₂) plazma sterilizasyonu, düşük sıcaklıkta (37-50°C), hidrojen peroksitin plazma fazına dönüştürülmesiyle mikroorganizmaları yok eden bir yöntemdir. Hastane ortamında, küçük çaplı sterilizasyon için idealdir.
Çalışma Mekanizması:
- %59 H₂O₂ solüsyonu buharlaştırılır
- Radyo frekans (RF) enerjisi ile plazma oluşturulur
- Plazma → serbest radikaller (OH•, OOH•, O•)
- Serbest radikaller → DNA/protein oksidasyonu
- Plazma sönümlenince → H₂O + O₂ (toksik kalıntı yok)
H₂O₂ Plazma Avantajları ve Dezavantajları
Avantajları:
✅ Düşük sıcaklık (37-50°C) ✅ Hızlı siklus (30-75 dakika) ✅ Aeration gerekmez (toksik kalıntı yok) ✅ Çevre dostu (H₂O + O₂ ürünleri) ✅ Hastane için ideal (on-site sterilization) ✅ Kolay kullanım (automated, basit validasyon)
Dezavantajları:
⚠ Sınırlı penetrasyon (lumen: <3 mm × <500 mm) ⚠ Selüloz emici materyaller uygun değil (kağıt, tekstil, pudra) ⚠ Sıvılar sterilize edilemez ⚠ Kapalı lumenlar problematik (gaz difüzyonu sınırlı) ⚠ Yüksek ekipman maliyeti ($50,000-150,000)
H₂O₂ Plazma Uygulama Alanları
1. Hastane Endoskopları:
- Rijit endoskoplar (laparoskop, artroskop)
- Bazı fleksibl endoskoplar (lumen kısıtları var)
2. Cerrahi Aletler:
- Elektrokoter, laparoskopik aletler
- Robotik cerrahi komponentler
3. Kamera ve Optik Sistemler:
- Fiber optik kameralar
- LED ışık sistemleri
6. Filtrasyon Sterilizasyonu
Membran Filtrasyon Nedir?
Filtrasyon, sıvı veya gazlardan mikroorganizmaları fiziksel olarak uzaklaştırarak sterilizasyon yapan bir yöntemdir. Isıya hassas sıvılar (aseptik dolum) için kritiktir.
Çalışma Prensibi:
- 0.22 µm veya 0.2 µm gözenek çapı
- Bakteriler (tipik: 0.5-3 µm) geçemez
- Bacteroides forsythus: En küçük bakteri (~0.3 µm) → 0.22 µm filtre tutar
- Virüsler geçebilir (20-300 nm) → Bu nedenle filtrasyon virüs-free değil
Membran Materyalleri:
- PVDF (Polyvinylidene Fluoride): Geniş kimyasal uyumluluk
- PES (Polyethersulfone): Düşük protein adsorbsiyonu
- Nylon: Organik çözücüler
- PTFE (Teflon): Agresif kimyasallar, gaz sterilizasyonu
Filtrasyon Validasyonu
Bacterial Challenge Test (ASTM F838):
- Brevundimonas diminuta (eski adı: Pseudomonas diminuta)
- Boyut: 0.3 µm (en küçük test organizması)
- 10⁷ CFU/cm² filtre yüzeyine uygulanır
- Filtre tüm bakterileri tutmalı (filtrat: 0 CFU)
Bubble Point Test:
- Filtre ıslatılır
- Gaz basıncı uygulanır
- İlk kabarcık çıkış basıncı → Maksimum gözenek çapı
- Kabul kriteri: Üretici spesifikasyonu (örn: ≥50 psi)
Diffusion Test:
- Basınç altında gaz akışı ölçülür
- Yüksek akış → Gözenek hasarı
Filtrasyon Uygulama Alanları
1. Aseptik İlaç Üretimi:
- Enjektabl ilaç steril filtrasyonu (0.22 µm)
- Protein, monoklonal antikor, aşı
- Göz damlaları, infüzyon solüsyonları
2. Laboratuvar:
- Besiyeri sterilizasyonu (agar çözeltisi sıcakken filtre edilir)
- Hücre kültürü medyası
- Serum, buffer sterilizasyonu
3. Biyoteknoloji:
- Biyoreaktör hava inlet filtrasyonu (0.2 µm)
- Downstream processing (protein purification)
4. Gaz Sterilizasyonu:
- Fermenter hava inlet (0.2 µm PTFE)
- Otoklav hava outlet
Sterilizasyon Yöntemi Seçimi: Karar Ağacı
Doğru sterilizasyon yöntemini seçmek, ürün materyali, kullanım amacı ve maliyet faktörlerine bağlıdır.
┌─────────────────────────────────────┐
│ ÜRÜN ISI DAYANIIKLI MI? (>121°C) │
└─────────────┬───────────────────────┘
│
┌──────┴──────┐
│ EVET │ HAYIR
▼ ▼
┌──────┐ ┌────────────┐
│STEAM │ │ NEM HASSAS?│
└──────┘ └──────┬─────┘
┌────────────┼────────────┐
│ EVET │ HAYIR
▼ ▼
┌────────┐ ┌────────┐
│ ETO │ │ GAMMA │
│H₂O₂ │ │E-BEAM │
└────────┘ └────────┘
Detaylı Seçim Tablosu:
| Materyal Tipi | 1. Tercih | 2. Tercih | 3. Tercih | Uygun Değil |
|---|---|---|---|---|
| Paslanmaz Çelik | Steam | ETO | Gamma | - |
| Cam (Laboratuvar) | Steam | - | - | ETO (kırılgan) |
| Polietilen (PE) | Gamma | E-beam | ETO | Steam |
| Polipropilen (PP) | Gamma | E-beam | ETO | Steam |
| PVC | ETO | Gamma | - | Steam |
| Silikon | Steam | ETO | Gamma | - |
| Tekstil (Gazlı Bez) | Steam | Gamma | E-beam | ETO (rezidü) |
| Elektronik | ETO | H₂O₂ | - | Steam, Gamma |
| Optik (Fiber) | ETO | H₂O₂ | - | Steam |
| Sıvılar (API) | Filtrasyon | - | - | Tümü |
| İmplant (Metalik) | Steam | ETO | Gamma | - |
| İmplant (Polimer) | Gamma | ETO | - | Steam |
| Kemik Grefti | Gamma | - | - | ETO (rezidü riski) |
Sterilizasyon Gerçek Dünya Uygulamaları - Vaka Çalışmaları
Vaka 1: Tek Kullanımlık Şırınga Sterilizasyonu (Gamma Radyasyon)
Senaryo: Bir tıbbi cihaz üreticisi, tek kullanımlık 1 mL insulin şırıngası üretiyor. Ürün, polipropilen (PP) gövde + kauçuk plunger + paslanmaz çelik iğne kombinasyonu.
Yöntem Seçimi:
1. Steam → UYGUN DEĞİL
- PP erime noktası: 160°C (121-134°C otoklav sıcaklığına dayanır)
- Ancak kauçuk plunger bozulur (sızdırmazlık kaybı)
2. ETO → UYGUN, AMA OPTİMAL DEĞİL
- Uygun (tüm materyaller ETO tolere eder)
- Ancak rezidü riski (kauçuk emici) → Uzun aeration (12-24 saat)
- Maliyet yüksek
3. Gamma Radyasyon → OPTİMAL
- PP, paslanmaz çelik, kauçuk tümü gamma tolere eder
- Terminal sterilization (paketlenmiş halde)
- Hızlı, rezidü yok
- Sonuç: Gamma radyasyon seçildi
Sterilizasyon Protokolü:
1. Bioburden Ölçümü:
10 ürün test edildi
Sonuçlar: 12, 18, 25, 22, 15, 20, 28, 17, 19, 23 CFU
Ortalama: 19.9 CFU/ürün ≈ 20 CFU/ürün
2. Doz Belirleme (ISO 11137-2 Method 2A):
Bioburden: 20 CFU/ürün
ISO Tablo → Verification Dose (VDmax): 9.2 kGy
10 numune → 9.2 kGy → Sterility test
Sonuç: 10/10 negatif (tümü steril)
Standart Sterilization Dose: 25 kGy (ISO 11137 minimum)
3. Validasyon (PQ - Performance Qualification):
Doz Haritalama:
- Pallet (1,000 şırınga) üzerine 30 dozimetre yerleştirildi
- Conveyor hızı: 5 m/dakika
- Co-60 kaynak aktivitesi: 2.5 MCi
Sonuçlar:
Minimum Doz: 26.8 kGy (merkez, alt)
Maksimum Doz: 33.1 kGy (kenar, üst)
DUR = 33.1 / 26.8 = 1.24 ✓ (Hedef: <1.5)
Specification:
✓ Minimum doz ≥ 25 kGy
✓ Maksimum doz ≤ 50 kGy (PP bozulma limiti)
4. Malzeme Uyumluluk Testi:
PP Gövde:
- Renk değişimi: Hafif sararma (10⁵ şırıngada kabul edilebilir)
- Çekme dayanımı: %3 azalma (spesifikasyon: <%10)
- Kırılganlık: Değişim yok
Kauçuk Plunger:
- Sızdırmazlık: Değişim yok (basınç testi: OK)
- Shore sertlik: Değişim yok
5. Sterilite Testi (USP <71>):
20 ürün test edildi (rutin QC batch)
Test süresi: 14 gün (aerobik + anaerobik)
Sonuç: 0/20 pozitif (tümü steril) ✓
Finansal Analiz:
Sterilizasyon Maliyeti: $0.10-0.15/şırınga (contract sterilization)
Yıllık Hacim: 10 milyon şırınga
Toplam Sterilizasyon Maliyeti: $1.0-1.5 milyon/yıl
Alternatif (ETO):
Maliyet: $0.25-0.35/şırınga
Yıllık: $2.5-3.5 milyon
Tasarruf: $1.0-2.0 milyon/yıl (Gamma seçimi ile)
Vaka 2: Hastane Endoskop Sterilizasyonu (H₂O₂ Plazma)
Senaryo: Bir özel hastane, 15 adet rijit laparoskop ve 8 adet artroskop kullanıyor. Günde 20-30 cerrahi operasyon yapılıyor. Hızlı turnaround gerekiyor.
Yöntem Seçimi:
1. Steam → UYGUN DEĞİL
- Fiber optik ve lens sistemi → Isıya hassas
- Yapıştırıcılar bozulur
2. ETO → UYGUN, AMA YAVAŞ
- Sterilizasyon siklus: 12-16 saat
- Aeration: 8-12 saat
- Toplam: 24 saat → Operasyon planlaması zorlaşır
3. H₂O₂ Plazma → OPTİMAL
- Siklus süresi: 55 dakika (STERRAD 100NX)
- Düşük sıcaklık (50°C)
- Rezidü yok → Hemen kullanılabilir
- Sonuç: H₂O₂ plazma seçildi
Sterilizasyon Protokolü:
1. Ekipman: STERRAD 100NX (Advanced Sterilization Products)
2. Siklus Parametreleri:
Phase 1: Vakum (8 dakika)
- Kamaradaki hava çekilir
Phase 2: H₂O₂ Enjeksiyonu + Diffusion (50 dakika)
- %59 H₂O₂ buharlaştırılır
- Endoskop lumen'ına difüze olur
Phase 3: Plazma (2 dakika × 2 siklus)
- RF ile plazma oluşturulur
- Serbest radikaller mikroorganizmaları öldürür
Phase 4: Ventilation (10 dakika)
- H₂O₂ rezidüsü uzaklaştırılır
Toplam: 55 dakika
3. Validasyon:
Biyolojik Gösterge:
- Geobacillus stearothermophilus spor strip (10⁶ spor)
- Endoskop lumen'ına yerleştirilir (en zor nokta)
- 3 consecutive siklus → Tüm BI'lar negatif ✓
Kimyasal Gösterge:
- H₂O₂ hassas integrating indicator
- Renk değişimi: Mor → Sarı (sterilizasyon tamam)
4. Rutin İzleme:
Her Gün:
- CI (chemical indicator) ile siklus kontrolü
- Bowie-Dick test (vakum testi)
Her Hafta:
- BI testi (10⁶ spor)
Her Ay:
- PM (preventive maintenance): Vakum pompası, sensörler
Operasyonel Verimlilik:
Önceki Sistem (ETO):
Sterilizasyon süresi: 24 saat
→ Her endoskop için 2 adet gerekli (1 kullanımda, 1 sterilizasyonda)
→ Toplam ekipman: 15 laparoskop × 2 = 30 adet
Ekipman maliyeti: 30 × $15,000 = $450,000
Yeni Sistem (H₂O₂ Plazma):
Sterilizasyon süresi: 55 dakika
→ Günde 8-10 siklus mümkün
→ Aynı endoskop günde 3-4 kez kullanılabilir
→ Gerekli ekipman: 15 laparoskop (2x azalma)
Ekipman maliyeti: 15 × $15,000 = $225,000
Tasarruf: $225,000 (initial investment)
STERRAD Cihazı: $120,000
Net Tasarruf: $105,000
ROI: <2 yıl
Vaka 3: İlaç Vial Sterilizasyonu (Steam - Depyrogenation)
Senaryo: Bir farmasötik firma, enjektabl ilaç üretimi için boş cam vial sterilizasyonu yapıyor. Sadece sterilizasyon değil, aynı zamanda depyrogenation (endotoksin uzaklaştırma) gerekiyor.
Yöntem: Kuru Isı (Dry Heat) Sterilizasyon
Neden Kuru Isı?
- Cam vial → Isıya dayanıklı (>300°C)
- Endotoksin (pirogen) inaktivasyonu → 250°C, 30 dakika (FDA)
- Steam sadece sterilize eder, endotoksin uzaklaştırmaz
- Sonuç: Kuru ısı (depyrogenation tunnel) seçildi
Sterilizasyon/Depyrogenation Protokolü:
1. Ekipman: Tunnel Oven (Depyrogenation Tunnel)
2. Siklus Parametreleri:
Faz 1: Pre-heating (100-150°C)
- Vial'lar konveyör belt ile girer
Faz 2: Sterilization/Depyrogenation Zone (250°C, 30 dakika)
- Endotoksin pirolizi (termal parçalanma)
- Tüm mikroorganizmalar yok edilir
Faz 3: Cooling Zone (150°C → 50°C)
- Vial'lar soğutulur (thermal shock önlenir)
Toplam Siklus: ~60 dakika (conveyor hızına bağlı)
3. F_h Değeri (Depyrogenation Lethality):
Endotoksin inaktivasyonu için:
F_h = ∫ 10^((T-250)/Z_pyrogen) dt
Z_pyrogen = 48-55°C (endotoksin için)
FDA Hedefi: F_h ≥ 60 dakika (250°C referans)
Validasyon Örneği:
Tunnel ortasına termoçift yerleştirildi
Gerçek sıcaklık profili:
- Pre-heating: 12 dakika (100-250°C)
- Depyrogenation: 32 dakika (250°C)
- Cooling: 18 dakika (250-50°C)
F_h hesaplama (depyrogenation zone):
32 dakika × 250°C → F_h = 32 dakika
Sonuç: F_h = 32 ✗ (Hedef: ≥60)
Düzeltme: Conveyor hızı yavaşlatıldı
Yeni siklus: 62 dakika (250°C) → F_h = 62 ✓
4. Endotoksin Validasyonu (LAL Test):
Limulus Amebocyte Lysate (LAL) Test:
- Endotoksin spike: 1000 EU (Endotoxin Units) vial içine ekle
- Depyrogenation siklus uygula
- LAL test ile rezidü ölçümü
Sonuç:
Pre-treatment: 1000 EU
Post-treatment: <0.25 EU/mL (detection limit)
Log Reduction: >3.6 log (>99.99% azalma)
FDA Requirement: ≥3 log reduction ✓
5. Sterilite ve Pirojensizlik Kontrolü:
Rutin QC (Batch Release):
- Sterilite Testi: USP <71> (14 gün)
- Bacterial Endotoxin Test: USP <85> (LAL test)
- Limit: <0.5 EU/mL (farmasötik enjektabl için)
Sterilizasyon Sık Sorulan Sorular (SSS)
1. D-value ve Z-value nedir?
D-value (Decimal Reduction Time): Mikroorganizma popülasyonunu 10 kat azaltmak için gereken süre (belirli sıcaklıkta).
D-value = Süre (dakika) / Log reduction
Örnek:
10⁶ spor → 10⁵ spor (1-log reduction) = D-value (121°C)
Tipik D-values:
- Geobacillus stearothermophilus (121°C): D = 1.5-2.0 dakika
- Bacillus atrophaeus (ETO, 54°C): D = 2.5-5.0 dakika
Z-value: Mikroorganizma D-value'sunu 10 kat değiştiren sıcaklık farkı.
Z-value = Sıcaklık farkı (°C) / Log(D₁/D₂)
Örnek:
D (121°C) = 2.0 dakika
D (131°C) = 0.2 dakika
Z-value = (131 - 121) / log(2.0/0.2) = 10°C / 1 = 10°C
Tipik Z-values:
- Bakteriyel sporlar (steam): Z = 10°C
- Endotoksin: Z = 48-55°C (daha dirençli)
Uygulama:
Hedef SAL: 10⁻⁶
Başlangıç bioburden: 10² CFU
Log reduction gerekli: log(10²) - log(10⁻⁶) = 8 log
Sterilizasyon süresi (121°C, D=2.0 dak):
Süre = 8 log × 2.0 dak = 16 dakika (teorik)
Güvenlik faktörü (2x): 16 × 2 = 32 dakika (uygulama)
2. SAL (Sterility Assurance Level) nedir?
SAL, sterilizasyon sonrası bir üründe canlı mikroorganizma bulunma olasılığıdır.
SAL 10⁻⁶:
- 1 milyon üründe, 1 üründe mikroorganizma olma olasılığı
- Tüm critical tıbbi cihazlar için standart
SAL Hesaplama:
SAL = N₀ × 10^(-t/D)
N₀: Başlangıç bioburden
t: Sterilizasyon süresi
D: D-value
Örnek:
N₀ = 10² CFU
t = 15 dakika (121°C)
D = 2.0 dakika
SAL = 10² × 10^(-15/2.0) = 10² × 10^(-7.5) = 10^(-5.5) = 3.16 × 10⁻⁶
Sonuç: SAL < 10⁻⁶ ✓ (Kabul edilebilir)
3. Overkill vs Bioburden-Based yaklaşımı nedir?
Overkill Approach:
- Başlangıç bioburden ölçülmez
- Aşırı sterilizasyon yapılır (worst-case scenario)
- SAL 10⁻⁶ garanti edilir
Avantaj: Basit, her batch için bioburden ölçümü gerekmez Dezavantaj: Aşırı sterilizasyon → Ürün bozulması riski
Bioburden-Based Approach:
- Her batch'te bioburden ölçülür
- Optimize edilmiş sterilizasyon dozu/süresi
- SAL 10⁻⁶ sağlanır ama overkill yok
Avantaj: Minimum sterilizasyon → Ürün bozulması minimize Dezavantaj: Rutin bioburden ölçümü gerekir
Örnek (Gamma Radyasyon):
Overkill:
- 25 kGy (standart doz) → Her ürüne uygulanır
- Bioburden: 10-1000 CFU olsa da 25 kGy verilir
Bioburden-Based:
- Bioburden: 20 CFU → 15 kGy yeterli
- Bioburden: 500 CFU → 25 kGy gerekli
- Her batch'e özel doz optimize edilir
4. Endotoksin nedir ve sterilizasyonla uzaklaştırılır mı?
Endotoksin (Pirogen):
- Gram-negatif bakterilerin hücre duvarındaki lipopolisakkaritler (LPS)
- Bakteriyel ölümden sonra bile kalır (termal stabil)
- İV enjeksiyonda → Ateş, sepsis, şok
Kritik Nokta: Sterilizasyon ≠ Depyrogenation
- Steam (121°C) → Bakterileri öldürür, endotoksin kalır
- Endotoksin inaktivasyonu → 250°C, 30 dakika (kuru ısı)
Endotoksin Limitleri:
USP <85> / Ph.Eur. 2.6.14:
- Enjektabl ilaçlar: <0.5 EU/mL (genellikle)
- İmplant cihazlar: <0.5 EU/cihaz
- İV sıvılar: <0.25 EU/mL
Depyrogenation Yöntemleri:
- Kuru ısı: 250°C, 30 dakika (cam, metal)
- Steam: 134°C, 60 dakika (kısmi depyrogenation)
- Kimyasal: NaOH 0.1N (yüzey temizliği)
- Filtrasyon: İmpractical (endotoksin moleküler, 0.22 µm geçebilir)
5. Paketleme sterilizasyon başarısını etkiler mi?
Evet, paketleme materyali ve tasarımı kritiktir.
Steam Sterilizasyon:
- Tyvek/paper peel pouch: Su buharı geçirgen ✓
- Plastik film: Buhar geçirgen değil ✗
- Wrapper: SMS (Spunbound-Meltblown-Spunbound) nonwoven ✓
ETO Sterilizasyon:
- Tyvek: ETO geçirgen ✓
- Polyethylene film (perforated): Geçirgen ✓
- Alüminyum folyo: Geçirgen değil ✗
Gamma/E-Beam:
- Tüm materyaller geçirgen (radyasyon penetrasyonu)
- Ancak kalınlık önemli (yoğun paket → doz homojenliği ↓)
H₂O₂ Plazma:
- Tyvek: Geçirgen ✓
- Kağıt/selüloz: Absorbe eder ✗
6. Sterilizasyon maliyetleri nedir?
Sermaye Yatırımı:
| Yöntem | Ekipman Maliyeti | Facility Maliyeti | Toplam Yatırım |
|---|---|---|---|
| Otoklav (Hastane) | $50,000-200,000 | - | $50,000-200,000 |
| ETO (Contract) | - | - | Contract fee |
| ETO (In-house) | $500,000-2M | $1-5M | $1.5-7M |
| Gamma (Merkezi Tesis) | - | $20-50M | $20-50M |
| E-Beam (Merkezi) | - | $5-15M | $5-15M |
| H₂O₂ Plazma | $50,000-150,000 | - | $50,000-150,000 |
Operasyonel Maliyet (per ünit):
| Yöntem | Ünit Maliyet | Notlar |
|---|---|---|
| Steam | $0.01-0.05 | Su + elektrik |
| ETO (Contract) | $0.15-0.35 | Lojistik + gaz + aeration |
| Gamma (Contract) | $0.10-0.20 | Contract sterilization |
| E-Beam (Contract) | $0.08-0.18 | Elektrik |
| H₂O₂ Plazma | $5-15/siklus | Cartridge + elektrik |
7. Sterilizasyon sertifikaları ve eğitimler nelerdir?
Sertifikasyon Programları:
1. Sterilization Technician:
- Süre: 3-5 gün
- İçerik: Otoklav operasyonu, BI/CI kullanımı, bakım
- Sağlayıcı: AAMI, Acadezone
2. Sterile Processing Technician (SPT):
- Sertifika: CRCST (Certified Registered Central Service Technician)
- Süre: 150 saat eğitim + sınav
- İçerik: Hastane merkezi sterilizasyon departmanı
- Sağlayıcı: IAHCSMM, CBSPD
3. Industrial Sterilization Specialist:
- İçerik: ETO, gamma, e-beam validasyonu, ISO 11135/11137
- Süre: 10-15 gün (modüler)
- Sağlayıcı: SGS Academy, Acadezone
4. Regulatory Affairs (Sterilization):
- İçerik: FDA 510(k), CE marking, sterilizasyon dosyası
- Süre: 5 gün
- Sağlayıcı: RAPS (Regulatory Affairs Professionals Society)
Kariyer Yolu:
Sterilization Technician → Sterilization Supervisor → Validation Engineer → Regulatory Affairs Manager
Maaş: 18,000 TL/ay → 35,000 TL/ay → 50,000 TL/ay → 80,000 TL/ay
8. Sterilizasyon validasyonu ne kadar sıklıkla yapılmalı?
Initial Validation (İlk Validasyon):
- Yeni ürün veya yeni sterilizasyon prosesi için zorunlu
- IQ/OQ/PQ (Installation/Operational/Performance Qualification)
- 3 consecutive successful batches
Revalidation (Yeniden Validasyon):
Zorunlu Durumlar:
- Ekipman değişikliği (yeni otoklav, pump değişimi)
- Proses değişikliği (sıcaklık, süre, doz artırımı)
- Ürün değişikliği (materyal, paketleme)
- Planlı yıllık validasyon (bazı standartlar gerektirir)
Rutin İzleme (Ongoing Validation):
- Her siklus: CI (chemical indicator)
- Günlük/Haftalık: BI (biological indicator) - risk bazlı
- Aylık: PM (preventive maintenance)
- Yıllık: Full PQ (performance qualification) review
Örnek (Hastane Otoklavı):
Günlük:
- Her yük: CI (tape veya strip)
- Sabah ilk yük: BI test (Bowie-Dick for prevacuum)
Haftalık:
- BI test (spor strip, routine loads)
Aylık:
- Kalibrasi on (sıcaklık, basınç sensörleri)
- PM (gasket, door seal kontrolü)
Yıllık:
- Full OQ/PQ (temperature distribution, penetration test)
- Vendor PM service
9. COVID-19 ve sterilizasyon: N95 maskeler yeniden sterilize edilebilir mi?
Evet, ancak sınırlı siklus ile.
FDA Emergency Use Authorization (EUA) - COVID-19:
1. Hidrojen Peroksit Buhar (VHP):
- Battelle CCDS System: N95 maskeleri H₂O₂ buharı ile dekontamine eder
- Kapasitet: 80,000 maske/gün
- Siklus: 2-3 kez yeniden kullanım (fit test sonrası)
2. UV-C Işınlaması (UVGI):
- Doz: 1.0-2.0 J/cm² (her taraf)
- Süre: 15-30 dakika
- Sınırlama: Gölge alanlar (fit tespit edilemeyebilir)
3. Nemli Isı (65°C, %85 RH):
- Protokol: 60 dakika (CDC/NIOSH)
- Sınırlama: Fit ve filtrasyon performansı ↓ (3-5 siklus sonra)
UYGUN DEĞİL:
- Steam (121°C) → Polipropilen erir
- ETO → Rezidü riski (mukoza irritasyonu)
- Alkol/Bleach → Elektrostatik yük kaybı (filtrasyon ↓)
Sonuç: Acil durum kullanımı için onaylandı, rutin kullanım önerilmez.
10. Sterilizasyon ve Sürdürülebilirlik: Çevre dostu seçenekler nelerdir?
Çevresel Etki Sıralaması (En İyiden En Kötüye):
1. Steam (En Çevre Dostu): ✅ Su + elektrik (yenilenebilir enerji ile çalıştırılabilir) ✅ Kimyasal atık yok ✅ Düşük karbon ayak izi
2. E-Beam: ✅ Elektrik (yenilenebilir) ✅ Radyoaktif atık yok
3. Gamma: ⚠ Co-60 kaynağı → Radyoaktif atık (disposal gerekir)
4. H₂O₂ Plazma: ✅ H₂O + O₂ (atık) ⚠ Elektrik tüketimi yüksek
5. ETO (En Az Çevre Dostu): ⚠ Toksik gaz emisyonu (kontrol gerekir) ⚠ Greenhouse gas (ozone depletion potansiyeli) ⚠ Uzun aeration → Enerji tüketimi
Sürdürülebilirlik İyileştirmeleri:
- ETO alternatifleri: Vaporized H₂O₂, ozone
- Tek kullanımlık → Tekrar işlenebilir: Mümkünse reusable cihazlar
- Yenilenebilir enerji: Steam + E-beam için solar/wind power
- Karbon offsetting: Contract sterilization firmalarının CO₂ kompansasyonu
Sonuç ve Öneriler
Sterilizasyon, modern tıp ve farmasötik endüstrisinin temel taşlarından biridir. Doğru sterilizasyon yönteminin seçimi, ürün materyali, kullanım amacı, maliyet ve çevresel etki faktörlerine bağlıdır.
Sterilizasyon Seçiminde Altın Kurallar:
- Ürün materyal uyumluluğu: Isı, nem, radyasyon toleransı kontrol edin
- Penetrasyon gereksinimleri: Lumen, gözenekli, kapalı sistemler
- Rezidü riski: ETO kullanımında uzun aeration, LAL testi
- Maliyet-fayda: Initial investment vs operational cost
- Validasyon kolaylığı: BI, CI, physical monitoring
- Çevresel Sürdürülebilirlik: Mümkünse steam veya e-beam
İleriye Dönük Trendler:
- Düşük sıcaklık teknolojileri: Ozone, supercritical CO₂
- Robotik sterilizasyon: Otomatik yükleme/çıkarma
- AI-powered izleme: Predictive maintenance, gerçek zamanlı anomali tespiti
- Single-use → Reusable geçiş: Sürdürülebilirlik için
[Acadezone Sterilizasyon Eğitim Programları](/blog/gmp-egitimi) ile:
- Uygulamalı otoklav, ETO, validasyon eğitimleri
- ISO 11135, 11137, 17665 standartları
- Kariyer desteği (ilaç üretimi, tıbbi cihaz, gıda sektörleri)
Sterilizasyon uzmanlığı, farmasötik ve tıbbi cihaz sektörlerinde yüksek katma değerli kariyer fırsatları sunar.
İleri Okuma ve Eğitimler:
- Aseptik Dolum Eğitimi: Steril Üretim
- [GMP Eğitimi: İyi Üretim Uygulamaları](/blog/gmp-egitimi)
- İlaç Üretim Eğitimi
- Tıbbi Cihaz Regülasyonları
- MDR Eğitimi: Tıbbi Cihaz Yönetmeliği
- Validasyon Nedir? Proses Validasyonu
- Laboratuvar Güvenliği Eğitimleri
- Kalite Kontrol Yöntemleri
- ISO 9001 Kalite Yönetim Sistemi











