什么是辐射灭菌
辐射灭菌是利用电离辐射杀死大多数物质上微生物的一种有效方法。用于灭菌的电磁波包括微波、紫外线、X射线和伽马射线。
辐射灭菌的三种辐射形式包括：γ辐射、电子束（电子束）辐射和X射线辐射。
两种辐照灭菌设备
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一种是使用Co-60γ源；
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另一种是使用加速器。从辐射功率来看，一台14kw的加速器相当于100万居里的钴-60辐射源，但由于钴-60源辐射呈球形，辐射利用率低，只有20%左右，其他方向的射线都被浪费掉了。而加速器的射线方向是单向的，辐射利用率高达93%。所以如果考虑到470万-470万电子源的利用率。
辐照灭菌技术
在灭菌过程中，靶样品受到高能电子或高能电磁辐射的轰击，形成极不稳定的自由基、分子离子和二次电子。这些辐射产物随后与附近的分子发生反应，破坏并改变化学键。特别是DNA对辐射的破坏作用非常敏感，在电离辐射下会发生断裂、解聚、突变和结构改变。DNA损伤的不完全修复最终将导致遗传信息的丢失和细胞的死亡。因此，辐射可以杀死有害微生物，并被用作一种杀菌技术。
辐射灭菌周期有多长？
一般产品的辐射时间为2至8小时，而医疗产品的辐射时间为30小时以上。出来后，身上的细菌会被辐射的辐射彻底消灭。
灭菌时间的长短与灭菌装置的功率有关。功率越大，单位时间内提供的剂量越大，照射时间越短。它还与辐照物体的初始细菌含量有关。初始细菌含量越高，所需剂量越大，所需时间越长。一般来说，用电子加速器灭菌，一天可灭菌30吨左右的中药。
辐射灭菌利用电离辐射对医疗器械进行消毒。近几十年来，随着越来越多的设施建设、抗辐射材料的发展以及对剂量水平的更严格定义，它的使用也越来越多。电子束灭菌的引入也扩大了辐射灭菌的应用范围。
伽马射线
使用来自钴-60（60Co）同位素源或机器产生的加速电子的伽马射线。伽玛辐射是最常见的辐射灭菌方式。当材料对高温高压灭菌敏感但与电离辐射兼容时，使用伽马辐射。当包裹在暴露的60Co源周围运输一段指定的时间时，即达到暴露。医疗器械灭菌最常用的有效剂量是25kgy。
γ射线的杀菌效果取决于生物组织的氧化作用。是一种简便、快速、有效的灭菌方法。然而，资金成本高是一个主要的不利因素。大多数金属医疗器械可以用辐射消毒。然而，众所周知，用伽马射线对生物医学聚合物进行灭菌会导致物理变化，包括脆化、变色、产生异味、硬化、软化、熔体温度升高或降低以及分子量减少。
这些变化涉及两种机制：断链和交联，拉伸强度、弹性模量、冲击强度、剪切强度和伸长率等力学性能可能受到影响。据报道，一些生物医用聚合物在辐照后强度降低。可能发生脆化，结晶度可能发生变化。也有报道称，γ射线可以放大某些生物医学聚合物的表面缺陷，傅立叶变换红外光谱（FTIR）研究表明，一些生物医学聚合物具有明显的氧化作用。
γ射线辐照也有不良后果，因为它可能产生有毒降解产物，如'-亚甲基二苯胺（MDA），这种产物可在高分子量聚氨酯材料辐照分解时产生。在暴露于γ辐照的聚氨酯样品后也报告了细胞毒性效应，这被认为是由低分子量副产品的影响引起的。
辐射灭菌防护三原则
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（1） 时间保护：不管暴露在什么地方，人体暴露的累积剂量与暴露时间成正比。受辐射时间越长，辐射危害越严重。尽可能减少放射性工作的时间，以达到降低暴露剂量的目的。
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（2） 距离防护：一个地方的辐射剂量率与离放射源距离的平方成反比。离放射源越远，那里的剂量率越小。所以在工作期间尽量远离放射源。达到保护的目的。
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（3） 屏蔽防护：是在人与放射源之间设置防护屏障。因为射线穿过原子序数很高的物质，它们会被大量吸收，因此到达人体的辐射剂量减少。常用的屏蔽材料有铅、钢筋混凝土、铅玻璃等。
辐照灭菌的优缺点
辐照灭菌优势
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与传统的化学灭菌或热灭菌相比，辐射灭菌有许多优点：
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终端处理：由于电离辐射的穿透深度，产品可以在其完全密封的最终包装中进行加工。这限制了灭菌后的污染风险。
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冷法/温度独立性：治疗期间的温升最小。此外，辐射灭菌无热依赖性，在环境温度和零下温度下都有效。它与温度敏感材料如药物和生物样品兼容。
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化学独立性：不需要挥发性或有毒化学物质。在X射线或电子束辐照的情况下，需要加工的最终产品不会在程序中产生。
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无残留：辐射不会在灭菌产品上留下残留物。
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灵活性：辐射可以对任何相（气体、液体或固体材料）、密度、尺寸或厚度的产品以及均质或非均质系统的产品进行消毒。此外，灭菌可以在任何温度和压力下进行。
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时间效率：电子束灭菌可以在几秒钟到几分钟内完成。
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无菌保证水平（SAL）：辐射处理可产生10-6或更高的SAL，确保少于百万分之一的微生物在灭菌过程中存活。
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易用性：只有一个变量，暴露剂量/时间，必须监测，使辐射灭菌简单，易于控制。
辐照灭菌缺点
然而，辐射灭菌技术确实有许多缺点：
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工具：资金成本高，通常需要专门的设施。伽马辐射需要一个技术堆；电子束/X射线辐射是用电子束加速器产生的。
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产品降解：基于辐射的方法并不适用于所有材料，可能会对包装材料和/或产品造成损坏。普通塑料，如聚氯乙烯（PVC）、缩醛和聚四氟乙烯（PTFE）对γ射线敏感。电子束辐射所涉及的高能也会导致包装聚合物主链断裂（长链主链断裂）和化学交联。
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放射性物质：当伽马射线用作电离源时，辐射灭菌需要处理和处置放射性物质。注意，在通常的辐射水平下，伽马射线辐照不会在处理过的样品中产生放射性。
辐射灭菌类型
辐射分为两类：电离辐射和非电离辐射。
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电离辐射具有波长短、频率高、辐射强度大等特点能量。电离辐射包括宇宙射线、X射线和放射性物质的辐射。
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非电离辐射包括紫外线、热辐射、无线电波和微波。
一般有两种辐射用于消毒，电离辐射和非电离辐射。电离辐射是利用短波长、高强度的辐射来破坏微生物。这种辐射可能以伽马射线或X射线的形式出现，它们与DNA发生反应，导致细胞损伤。非电离辐射使用更长的波长和更低的能量。因此，非电离辐射失去穿透材料的能力，只能用于表面消毒。紫外线是工业中最常用的非电离光。
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