適切な滅菌技術の選択

クルーネンボルス博士：製造業者は、製品を市場に投入する（滅菌ラベルの表示を含め）責任があり、製品開発のできるだけ早い段階で滅菌の専門家に相談すべきです。早期の関与により、特定の製品やサプライ・チェーン向けにカスタマイズした効果的な滅菌プロセスを確実に実施するのに役立ちます。

滅菌に使用できる放射線の種類を見ると、ガンマ線、X線、電子ビームは、いくつかの例外を除いて、微生物や製品の性能特性に同様の影響を与えます。従って、差別化要因は主にその拡張性です。例えば、ガンマ線やX線処理は製品のパレット単位での照射に効果的である傾向がありますが、電子ビームプロセスは輸送業者のカートン単位での照射にのみ適しています。ターンタイムとコストを考慮することも重要です。電子ビームやX線照射装置は、ガンマ線照射装置に比べて、顧客の仕様が大きく異なる場合でも迅速に変更することができます。

ゼヴェール氏：製品をガスで滅菌する際に考慮すべき2つのポイントは以下の通りです。

• どのガス滅菌技術が製品に適しているか？　フィージビリティ・テストは、その判断に役立ちます。

• 複数の滅菌技術が適している場合、それぞれの長所と短所（大量／少量対応能力、滅菌残留物など）を考慮して最適なものを選択してください。

クルーネンボルス博士：一般的に、電離放射線は、滅菌プロセスにおける代表的な吸収線量レベルでは、ほとんどの材料に適合することが分かっています。これには、ポリマー、ガラス、セラミックなどがあります。ポリプロピレンのように、適切なポリマーグレードの選択に特に注意が必要な場合もあります。バッテリーや電子機器は一般に問題になる可能性があります。ただし、場合によっては、この問題に効果的に対処するために改良を検討することができます。

ゼヴェール氏：いい質問ですね。それぞれの状況が異なるため、明確な答えを出すことは困難です。そのため、当社の滅菌の専門家のアドバイザーに相談されることをお勧めしています。一般的に、ガス滅菌方法では、以下のような重要な検討事項があります。

• 滅菌剤との適合性：例えば、水性物質はガス滅菌と適合しません。

• 製品設計の特徴：コック栓や狭い内腔などを含むような製品設計では、ガスは製品の一番狭い部分にまで行き渡らない可能性があるため、ガスをどのように行き渡らせるかが大きな課題となります。

• 蓄積エネルギー：デバイスにバッテリーのような蓄積エネルギーが含まれている場合、EtOの安全性に問題が生じる可能性があります。そのため、蓄積エネルギーが適切に隔離されていることを確認するための追加のレビューが必要になります。

• 浸透性パッケージングの選択：製品を効果的に滅菌し、残留物を除去するためには、ガスの流出入が可能なパッケージングを選択することが極めて重要です。

クルーネンボルス博士：いいえ、一般的に言えば、製造業者の製品設計の指針となり、効果的に滅菌プロセスを特定できる確率を高める検討すべき材料に関する入手可能な文献は数多くあります。しかし、電離放射線に曝露した後に製品性能がどのようになるか、具体的な結果は、完全に予測することはできません。従って、製品をパッケージングシステムと一緒に照射し、その影響を実験的に見極めることが必須となります。

ゼヴェール氏：滅菌が必要な医療機器、医薬品、パッケージングシステムは多種多様であり、また毎年市場に投入される斬新で革新的な製品を考慮すると、この質問には単純に「はい」か「いいえ」で答えることはできません。ベストプラクティスは、滅菌の専門家に相談し、製品に適した方法を選択し、材料の適合性、製品の機能性、パッケージングの完全性を含む適切なテストを実施することです。

クルーネンボルス博士：一般的に、選択されたパッケージング材料は電離放射線に対して十分な耐性がある必要があります。製品は、プロセスの負荷がかかる環境において許容可能な線量分布を得られるよう、販売単位ごとや、輸送業者輸送業者のカートンやパレットに適切にパッケージされなければなりません。特に電子ビーム照射の場合、異なる輸送業者間で、製品の量、向き、配置の再現性が非常に重要になる可能性があります。

ゼヴェール氏：ガス滅菌技術に関しては、次の要因が極めて重要です。滅菌剤との材料の適合性（接着剤を含む）、材料の清浄度（生物学的負荷が低い）、真空に対する物理的耐性、および長期にわたる滅菌性の維持。

クルーネンボルス博士：放射線滅菌については、製品およびパッケージングシステムが定義されている場合、製品線量仕様を実験的に確立します。この「プロセス定義」段階は、滅菌線量と最大許容線量を決定します。性能適格性評価（PQ）線量マッピングは、選択した照射器で実行され、必要な製品線量仕様を日常的に満たすことができるプロセスを決定します。

ゼヴェール氏：一般的に、ガス滅菌プロセスは、微生物学的課題を少なくとも12 log10削減するように設計されています。これは通常、選択された滅菌方法に特異的な参照生物の既知の集団（通常は10^6）を含む生物学的インジケーター（BI）を使用して検証されます。BIは、滅菌する製品内、特にワーストケースまたは最も滅菌が困難な場所に配置します。滅菌剤への曝露時間は、その場所でBIが提起した課題によって決定されます。

クルーネンボルス博士：どのような種類の放射線であっても、狭い面積に滅菌線量を照射することに特に懸念はありません。とはいえ、必要なPQ線量マッピングの詳細は、製品の複雑さと放射線の種類によって異なります。一般的に、小さな金属部品やその周辺での吸収線量の勾配が数ミリの領域で非常に顕著になる可能性がある電子ビームプロセスでは、より注意を払う必要があります。

ゼヴェール氏：ガス滅菌の観点から見ると、エチレンオキサイド（EtO）はさまざまな材料（ガラスや金属を除く）に浸透し拡散する能力で注目されています。そのため、米国FDAによると、EtOは毎年200億個以上の医療製品の滅菌に使用されており、これは米国で滅菌される医療製品の50%近くを占めています。

しかし、滅菌方法の選択は、大きく異なる可能性のある医療機器設計の固有の複雑さによって大きく左右されます。このことは、最適な選択を確実にするために、滅菌の専門家を早い段階から議論に参加させることの重要性を強調するものです。

クルーネンボルス博士：放射線滅菌において、そのような一般的な記述は、記載された滅菌方法による代表的な滅菌工程に供された場合、設計されたままの製品がその重要な性能属性の1つ以上を満たさないことを意味する可能性が高いでしょう。材料や製品の体裁を変更したり、製品の生物学的負荷を下げたりすることで、必要な放射線量が下がり、滅菌プロセスが成功する可能性があります。

ゼヴェール氏：ガス滅菌法では、非適合性は、外観上の問題（変色など）、物理的特性の変化（寸法の変化など）ないしは薬剤の効力の変化や潜在的な製品の損傷など、さまざまな影響を及ぼす可能性があります。

クルーネンボルス博士：放射線滅菌に関する2つの大きな誤解はたぶん、製品の最大許容線量を定義するには文献で十分であるという事実と、25kGy～40kGyの線量指定がデフォルトであるという事実でしょう。例えば、滅菌線量に関しては、生物学的負荷が一貫して低い場合には、15kGy、あるいはそれ以下の滅菌線量にするための許容可能な方法について合意するために、業界内で多くの作業が行われてきています。40kGyを超える最大許容線量も検討される必要があります。最大許容線量の範囲を最小、最大ともに拡大することで、複数の照射部位や異なる種類の放射線を使用する部位の検証が容易になる可能性があります。

ゼヴェール氏：それぞれのガス滅菌技術について具体的な例を挙げることはできませんが、私のキャリアを通じて気づいたこと、そして現在も気づき続けていることの一つは、滅菌に関わる労力（時間やリソースなど）が、医療機器メーカーによって過小評価されがちだということです。滅菌の専門家は、製品開発の初期段階、例えば非適合を防ぐための材料選択時や、パッケージング構成を定義する時などには関与しないことがよくあります。通常、滅菌サイクルの開発に関する議論が始まる頃には、これらの段階はすでに検証され、確定しています。

クルーネンボルス博士：Sterigenicsは技術にとらわれないため、顧客のニーズや市場の需要に合ったソリューションを提供することができます。そのため、当社は、3種類の放射線（電子ビーム、ガンマ線、X線）すべてが今後も成長し続けると信じています。Sterigenicsは、プロセス監視や数学的モデリングのような分野で、開発中の最も革新的な製品の課題に対処するために、提供する製品を開発し続けます。

ゼヴェール氏：EtOのユニークな滅菌能力により、EtOプロセスのニーズと滅菌剤としてのEtOの持続可能な使用を保証する努力は続くでしょう。また、新しい滅菌方法の工業化への取り組みも増加するでしょう。