La sterilizzazione rappresenta un punto cardine nella biosicurezza dei laboratori microbiologici, diagnostici e industriali. La sua efficacia non può essere data per scontata: deve essere validata, monitorata e documentata tramite strumenti conformi alle normative internazionali. Tra questi, gli indicatori di sterilizzazione — chimici e biologici — svolgono un ruolo indispensabile nel garantire che l’intero processo operi secondo parametri riproducibili e conformi agli standard.
Le principali norme tecniche di riferimento includono:
- ISO 11138:2017 – serie dedicata agli indicatori biologici per diversi metodi di sterilizzazione.
- ISO 18472:2018 – requisiti per le apparecchiature di prova utilizzate nella valutazione degli indicatori chimici e biologici.
- ISO 11140-1 – classificazione e requisiti per gli indicatori chimici.
- ISO 17665 – requisiti per la sterilizzazione a vapore.
Queste norme definiscono il quadro di conformità entro cui devono operare sia il laboratorio sia i produttori di indicatori.
Tecniche di sterilizzazione: principi e applicazioni
Nel contesto laboratoristico le tecniche più diffuse sono:
Sterilizzazione a vapore (autoclave)
È il metodo di riferimento grazie alla sua elevata penetrazione e riproducibilità. Le condizioni tipiche sono:
- 121 °C per 15–20 minuti, oppure
- 134 °C per cicli rapidi.
La norma ISO 17665 definisce i requisiti per la validazione, il controllo e la gestione del processo a vapore.
Calore secco
Utilizzato per materiali resistenti alle alte temperature, richiede tempi più lunghi (160–180 °C). Meno comune nei laboratori moderni.
Sterilizzazione chimica
- Ossido di etilene (EtO)
- Perossido di idrogeno vaporizzato (VH₂O₂)
- Gas plasma
- Soluzioni aldeidiche
Utili per materiali termolabili, ma richiedono monitoraggi più complessi.
Irradiazione
(UV, gamma, elettroni accelerati) più diffusa in ambito industriale che laboratoristico.
Controllo del processo: parametri fisici, indicatori chimici e biologici
La validazione della sterilizzazione si basa su tre livelli di evidenza:
Parametri fisici
- Temperatura
- Pressione
- Tempo
- Velocità di riscaldamento/raffreddamento
Sono monitorati direttamente dall’autoclave tramite sensori e sistemi di registrazione integrati.
Indicatori chimici
Classificati secondo ISO 11140‑1, sono composti che reagiscono a specifici parametri del ciclo, producendo un viraggio cromatico quando le condizioni sono state raggiunte.
Le classi principali:
- Classe 1: Indicatori di processo (es. strisce su buste sterili).
- Classe 4 – 5: Indicatori multiparametrici.
- Classe 6: Indicatori di emulazione ciclo, progettati per un particolare profilo di sterilizzazione.
La norma ISO 18472:2018 definisce i requisiti prestazionali per le apparecchiature utilizzate nella loro qualificazione, assicurando che i test siano condotti in condizioni controllate e riproducibili.
Indicatori biologici (BI)
Definiti dalla serie ISO 11138:2017, contengono spore batteriche ad alta resistenza:
- Geobacillus stearothermophilus per sterilizzazione a vapore e perossido.
- Bacillus atrophaeus per calore secco ed EtO.
Il loro principio è semplice:
In presenza di crescita si evidenzia il fallimento del processo di sterilizzazione, l’assenza di crescita invece denota una sterilizzazione efficace
Posizionamento e uso corretto degli indicatori
Per una validazione completa è essenziale collocare gli indicatori nei punti critici (“worst case”) del carico, ovvero:
- zone meno accessibili al vapore
- materiali particolarmente densi
- punti centrali dei set o dei contenitori.
Gli indicatori chimici interni e i BI devono essere posizionati nei pacchi o nei test pack riconosciuti dalla norma ISO (es. Helix, PCD), in modo da simulare condizioni difficili di penetrazione del vapore.
Fasi di validazione secondo le normative
Un ciclo di sterilizzazione non è considerato affidabile se non viene validato attraverso un processo strutturato, tipicamente articolato in tre fasi:
Installation Qualification (IQ)
Verifica dell’installazione dell’autoclave: connessioni, sicurezza, software, integrazione dati.
Richiesto da ISO 17665 e dalle buone pratiche di laboratorio.
Operational Qualification (OQ)
Conferma che il sistema funzioni entro parametri accettabili.
Include:
- test dei sensori,
- distribuzione termica,
- penetrazione del vapore nel carico.
Performance Qualification (PQ)
È la fase centrale: verifica che il processo sterilizzi materiali reali.
Richiede:
- indicatori chimici di classe 4–6,
- indicatori biologici (ISO 11138),
- cicli ripetuti per confermare la riproducibilità.
Al termine, tutti dati devono essere documentati e conservati secondo i requisiti di tracciabilità.
Errori comuni nel processo di sterilizzazione
Nel lavoro quotidiano si osservano tipicamente:
- Carichi eccessivamente densi o posizionati in modo errato.
- Mancata separazione di materiali porosi da materiali metallici.
- Errato posizionamento degli indicatori.
- Umidità residua nei materiali sterilizzati.
- Mancata conformità degli indicatori alle norme ISO.
- Mancata calibrazione periodica delle apparecchiature.
Conclusioni
La sterilizzazione è un processo controllato che richiede evidenze oggettive e verificabili. Gli indicatori chimici e biologici, se selezionati e utilizzati secondo le norme ISO 11140, ISO 11138 e ISO 18472, rappresentano uno strumento essenziale per dimostrare l’efficacia reale del ciclo di sterilizzazione e garantire che i materiali impiegati siano sicuri, privi di contaminazioni e conformi ai requisiti di qualità.
Un programma di validazione ben strutturato, supportato da una documentazione completa e da un monitoraggio continuo, costituisce la base per la biosicurezza e l’affidabilità dei risultati sperimentali. In ambito farmaceutico, questi principi si integrano pienamente nel concetto di Contamination Control Strategy (CCS), che richiede un approccio sistematico e basato sul rischio al controllo della contaminazione lungo l’intero ciclo di vita del processo, riconoscendo la sterilizzazione e il suo monitoraggio come elementi chiave per la robustezza e la sostenibilità del sistema qualità.