Plasmasterilisatoren werken als koude sterilisatiesystemen, waarbij waterstofperoxide in dampvorm wordt omgezet in plasma om delicate medische instrumenten te reinigen die niet bestand zijn tegen hoge temperaturen. Eerst dringt de damp in alle naden en hoekjes van deze apparaten binnen. Vervolgens wordt radiofrequentie-energie toegepast, die deze damp omzet in zogenaamd reactief plasma. Wat gebeurt er daarna? Dit plasma verstoort in wezen het DNA en de eiwitten van micro-organismen. En hier komt het: dit alles gebeurt bij ongeveer 45 tot 50 graden Celsius, wat ongeveer 60 procent koeler is dan de traditionele stoomautoclaven die al tientallen jaren worden gebruikt. Aan het einde van de cyclus breekt alle resterende waterstofperoxide zich op natuurlijke wijze af tot onschadelijke stoffen zoals waterdamp en zuurstof, zodat er absoluut geen gevaarlijke residuen achterblijven na de behandeling.
Plasmasterilisatie werkt door gebruik te maken van geïoniseerd gas, dat eigenlijk als de vierde toestand van materie wordt beschouwd, om microben te doden zonder warmteschade aan gevoelige materialen toe te brengen. Het proces wordt interessant wanneer waterstofperoxide overgaat in plasmaformaat. Op dit moment breekt het af in zeer actieve hydroxyl (OH·) en hydroperoxyl (HO₂·) radicalen. Wat deze methode onderscheidt, is hoe goed deze geladen deeltjes doordringen in bacteriële celwanden in vergelijking met traditionele methoden zoals ethyleenoxide. Studies tonen aan dat ze ongeveer 30 procent beter doordringen onder lichaamstemperatuurcondities. Als we kijken naar daadwerkelijke resultaten uit recent onderzoek, zien we een reductie van ongeveer zes log in het aantal microben na behandelcycli die variëren van 28 minuten tot bijna een uur en vijftien minuten, afhankelijk van het type medisch instrument dat gesteriliseerd moet worden. Een klinische studie die vorig jaar werd gepubliceerd, bevestigt dit ook, en laat zien dat plasma-technologie de effectiviteit boven de 99,99 procent behoudt, zelfs voor complexe multilumen instrumenten, terwijl tegelijkertijd de delicaatste polymeercomponenten voldoende flexibel blijven voor correcte functie in endoscopen en soortgelijke hulpmiddelen.
De methode met waterstofperoxidegasplasma lost een groot probleem op bij het schoonmaken van delicate medische apparatuur, zoals vezeloptische endoscopen en kunststofinstrumenten. Traditionele autoclaven gebruiken hete stoom van ongeveer 121 graden Celsius, wat objecten gemakkelijk kan beschadigen. Plasma-technologie werkt veel koeler, tussen de 45 en 50 graden, zodat er geen risico is op vervorming of afbraak van materialen. Dit is vooral belangrijk voor apparaten met gelijmde verbindingen of ingebouwde elektronica. We hebben het ook over aanzienlijke kosten – volgens gegevens van de Wereldgezondheidsorganisatie uit 2023 zijn traditionele sterilisatiemethoden verantwoordelijk voor ongeveer 1,2 miljard dollar aan beschadigde apparatuur per jaar. Daarom kiezen steeds meer ziekenhuizen voor deze zachtere alternatieven.
Een tweestapsproces dat eerst gebruikmaakt van geconcentreerd waterstofperoxide en daarna van plasma gegenereerde reactieve soorten, weet die indrukwekkende 6 log sterilisatieniveaus te bereiken zonder enige hittegerelateerde schade. Recente tests toonden volledige eliminatie van Geobacillus stearothermophilus sporen wanneer het proces wordt uitgevoerd bij slechts 55 graden Celsius. Dat is opmerkelijk, omdat dit gelijkstaat aan wat traditionele autoclaven bereiken, maar dan met slechts 40% van het benodigde energieverbruik. De Food and Drug Administration heeft deze methode opgenomen in hun bijgewerkte aanbevelingen van 2024, specifiek voor het reinigen van herbruikbare instrumenten die worden gebruikt bij hersenchirurgie en hartoperaties, waar standaardmethoden tekortschieten.
Plasmasterilisatoren werken erg goed voor het reinigen van complexe medische instrumenten, zoals die kleine laparoscopische grepen en die lastige neurochirurgische boormachines die met reguliere stoomsterilisatie gewoon niet bereikt worden in hun smalle kanalen. Uit onderzoek uit 2021 blijkt dat deze plasmasystemen bijna volledige microbicide werking behaalden — ongeveer 99,99% — zelfs in zeer kleine ruimtes onder de 1 mm breed, met behulp van waterstofperoxideplasmatechnologie. Chirurgen waarderen dit, omdat het echt verschil maakt bij het voorkomen van infecties tijdens ingrepen op botten en hartoperaties. Uit een in 2022 gepubliceerde studie in het Journal of Hospital Infection weten we dat hardnekkige biofilms die schuilgaan in spleten van instrumenten eigenlijk ongeveer één op de vijf wondinfecties na een operatie veroorzaken, dus het verwijderen ervan is van groot belang voor de veiligheid van patiënten.
Een recente studie uit 2023 concludeerde dat endoscopen die worden blootgesteld aan plasmasterilisatie ongeveer de helft minder materiaalbelasting ondervinden in vergelijking met die welke worden behandeld met ethyleenoxide. Het proces werkt bij veel lagere temperaturen, rond de 45 tot 55 graden Celsius, waardoor de gevoelige lenslijmen in artroscopen niet vervormen tijdens reinigingscycli. Bovendien doodt het hardnekkige bacteriën zoals MRSA, die de laatste tijd een groot probleem zijn geworden in ziekenhuizen. Veel gastrocentra zien hun herverwerkingstijd ongeveer driekwart korter worden wanneer ze overstappen van traditionele vloeibare chemicaliën naar deze nieuwe plasmasystemen. Sommige instellingen melden zelfs dat ze instrumenten bijna twee keer zo snel klaar kunnen maken voor patiënten dan voorheen.
Bij onderzoek naar 23 verschillende poliklinieken op meerdere locaties, ontdekten onderzoekers dat de overstap naar plasmasterilisatie postoperatieve infecties met ongeveer twee derde verminderde. Dit is logisch, aangezien de technologie goed werkt met de plastic onderdelen die worden gebruikt bij robotchirurgie, wat ziekenhuizen volgens het Ambulatory Surgery Benchmark Report uit 2023 jaarlijks ongeveer achttienduizend dollar bespaart aan vervangingskosten. Wat echt indrukwekkend is, is hoe ze erin slaagden om de steriliteitsverzekeringsniveaus op 10^-6-niveau te houden, zelfs na twaalfduizend cycli, terwijl de gevoelige glasvezelverlichting in laparoscopische instrumenten intact bleef en correct bleef functioneren.