19:42
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii dezvoltă un accelerator de fascicul de electroni pentru sterilizarea echipamentelor medicale

_ Cercetătorii dezvoltă un accelerator de fascicul de electroni pentru sterilizarea medicală echipamente

În timpul procesului de fabricație, multe dispozitive medicale sau echipamente pentru utilizare pe oameni trebuie să fie sterilizate conform standardelor recunoscute. Acestea includ halate, draperii chirurgicale, seringi și dispozitive medicale implantabile. De fapt, Statele Unite au o industrie uriașă de sterilizare a dispozitivelor medicale, reglementată de U.S. Food and Drug Administration. Se așteaptă ca industria să crească considerabil în următorii ani.

Cele mai obișnuite metode de sterilizare a dispozitivelor medicale nu vor putea face față acestei creșteri continue, spun experții în domeniu. În plus, industria caută alternative, deoarece cele două tehnologii de vârf folosesc substanțe — oxidul de etilenă și cobaltul-60 — care prezintă probleme de siguranță.

Cercetătorii de la Laboratorul Național Accelerator Fermi al Departamentului Energiei din SUA cred că pot ajuta . Ei construiesc un prototip de accelerator cu fascicul de electroni care integrează patru tehnologii de accelerație emergente într-un singur sistem de accelerare eficient. Partenerii industriali ar putea folosi o astfel de mașină pentru a produce raze X pentru sterilizarea echipamentelor.

„Accentul efortului nostru este de a dezvolta un fascicul de electroni de mare putere care poate servi ca alternativă la instalațiile de cobalt la scară largă. ”, a spus Thomas Kroc, fizician de aplicații și investigator principal al eforturilor de sterilizare a dispozitivelor medicale Fermilab. „Făcând asta, exploatăm experiența acceleratorului supraconductor pe care am dezvoltat-o ​​aici la Fermilab. Credem că tehnologia oferă eficiența care face posibilă rularea acceleratoarelor de electroni care pot steriliza echipamentele medicale, precum și instalațiile mari existente care folosesc alte metode”.

Fasciculele de electroni au fost folosite mai întâi pentru sterilizarea echipamentelor medicale la sfârșitul anilor 1950, dar utilizarea lor a fost îngreunată de problemele de fiabilitate a echipamentelor. În schimb, razele gamma - fotoni de înaltă energie produși de dezintegrarea radioactivă a cobaltului-60 - au devenit tehnologia de sterilizare prin radiații. De atunci, și mai ales în ultimul deceniu, tehnologia fasciculului de electroni și tehnologia cu raze X s-au îmbunătățit considerabil. Kroc crede că acum sunt alternative viabile la razele gamma. Fermilab va analiza dezvoltarea și comercializarea acestor alternative.

Astăzi, aproximativ 50% dintre dispozitivele medicale din Statele Unite sunt sterilizate folosind oxid de etilenă, care este un gaz incolor care ucide microorganismele. Este extrem de eficient la sterilizarea echipamentelor medicale sensibile la căldură sau umiditate, fără a le deteriora. O mare parte din restul, aproximativ 40%, sunt sterilizate folosind radiații ionizante precum razele gamma create din cobalt-60, un izotop radioactiv al cobaltului. Restul folosesc raze X sau fascicule de electroni.

Preocupările de sănătate și de mediu cu privire la utilizarea oxidului de etilenă foarte reglementat conduc la căutarea alternativelor. Utilizarea izotopilor radioactivi, cum ar fi cobaltul-60, nu este o alternativă bună, deoarece prezintă probleme de sănătate și securitate națională. De asemenea, are probleme practice, cum ar fi modul de transport și eliminare a deșeurilor radioactive reziduale în siguranță și eficient. În plus, există o penurie la nivel mondial de cobalt în sine.

Oficiul NNSA pentru Securitate Radiologică a promovat utilizarea tehnologiilor alternative, inclusiv fasciculelor de electroni, pentru sterilizarea prin radiații pentru a reduce dependența SUA de cobalt-60. Având în vedere bazele sale puternice în tehnologia fasciculului de particule, Fermilab este lider în acest efort.

Sterilizarea dispozitivelor medicale cu cobalt se realizează pe scară largă datorită puterii de penetrare a razelor gamma pe care le creează cobaltul. Razele gamma pot traversa si steriliza paleti plini cu echipamente medicale.

Razele X oferă o penetrare la fel de eficientă ca razele gamma. Oamenii de știință pot opera acceleratoare ale fasciculului de electroni și pot forța electronii să emită raze X fără a crea deșeuri reziduale asociate cu producția de raze gamma. Dar tehnologia actuală de accelerare pentru aceste sisteme nu este eficientă din punct de vedere energetic sau din punct de vedere al costurilor.

Echipa Fermilab își propune să schimbe acest lucru. Ei lucrează la dezvoltarea unui nou tip de sistem accelerator al fasciculului de electroni. În centrul sistemului lor se află o cavitate supraconductoare de frecvență radio care este folosită pentru a propulsa particulele încărcate. Cheia lor pentru crearea unui sistem accelerator mai eficient este gestionarea bugetului de căldură al cavității.

Cavitatea tipică SRF utilizată în majoritatea unităților științifice de astăzi este făcută din niobiu. Este nevoie de heliu lichid pentru a-l menține suficient de rece pentru a conduce curenții electrici fără rezistență, semnul distinctiv al materialului supraconductor. În loc să construiască o instalație de lichefiere a heliului și toată infrastructura asociată, designul inovator dezvoltat la Fermilab folosește criocooler disponibile în comerț. Acestea sunt, de asemenea, utilizate în aparatele RMN, care au nevoie de răcire pentru magneții lor supraconductori. Dar pentru a menține căldura produsă de echipamente într-un nivel pe care îl pot gestiona criorăcitoarele, căldura totală generată de sistem în timpul funcționării trebuie să fie de aproximativ cinci wați – mai mică decât căldura creată de obicei de un bec.

Pentru a rămâne în această limită, echipa Fermilab combină patru tehnologii. Fiecare dintre acestea a fost demonstrat în mod independent că funcționează. Prototipul lor va integra aceste tehnologii brevetate într-un sistem accelerator eficient din punct de vedere energetic.

În primul rând, folosesc cavități SRF de niobiu acoperite cu staniu, care crește temperatura de funcționare a cavității supraconductoare și o plasează în intervalul de funcționare al unui criocooler. . Apoi, ei înglobează sursa de electroni, tunul cu fascicul, direct în cavitate, mai degrabă decât să transporte fasciculul de electroni dintr-o sursă externă printr-o linie de transport. Acest lucru reduce la minimum cantitatea de căldură externă care se poate scurge în sistemul de cavitate supraconductoare. În mod similar, au proiectat cuplajul care transferă puterea de frecvență radio în cavitate pentru a minimiza cantitatea de căldură care poate pătrunde din exterior. În cele din urmă, folosesc răcirea prin conducție în criocooler-ul comercial și aluminiu pentru a conecta criocooler-ul la cavitatea SRF. Împreună, acest sistem va accelera eficient electronii până la energiile necesare pentru producerea de raze X.

Pentru a produce raze X, fasciculul de la acceleratorul de electroni este direcționat către o țintă din tantal, wolfram sau altă țintă grea. element. Materialul încetinește rapid electronii, iar particulele emit raze X ca răspuns, un proces cunoscut sub numele de radiație Bremsstrahlung. Energia razelor X rezultate este egală cu energia pierdută de electroni pe măsură ce aceștia încetinesc.

Pentru a avansa în utilizarea acceleratoarelor de fascicul de electroni pentru sterilizarea dispozitivelor medicale, Fermilab găzduiește un atelier anual de sterilizare a dispozitivelor medicale. . Al cincilea astfel de atelier, desfășurat în perioada 20-21 septembrie 2023 la Fermilab, a reunit peste 200 de părți interesate, în persoană și online. Participanții au venit din Brazilia, Canada, Germania și din Statele Unite. Aceștia au inclus reprezentanți de la marile companii contractuale de sterilizare a dispozitivelor medicale, producători de acceleratoare, producători de dispozitive medicale, medii academice, autorități de reglementare industriale și autorități de reglementare federale.

„Acest atelier reunește mai multe grupuri de părți interesate; părți interesate care nu au adesea oportunitatea să se întâlnească și să discute probleme transversale într-un mediu pre-competitiv. În mod similar, oferă FDA o oportunitate de a se angaja și de a împărtăși informații cu acești părți interesate într-un mod în care nu le înțelegem altfel", a spus Ryan Ortega, un organism de reglementare de la Administrația SUA pentru Alimente și Medicamente care a luat cuvântul la eveniment.

„Participarea la atelier a fost o experiență foarte benefică și pozitivă pentru mine și pentru colegii mei de la FDA. Primim o cantitate semnificativă de informații utile și implicarea părților interesate de la atelier în fiecare an”, a spus Ortega.

p>

Prin activarea acestui discurs multidisciplinar, organizatorii atelierului urmăresc să faciliteze trecerea de la cobalt-60 care produce oxid de etilenă și raze gamma la tehnologia bazată pe accelerator și să pună bazele pentru comercializarea acestei tehnologii.

„Vrem să valorificăm expertiza Fermilab și puterea tehnologiei fasciculului de electroni pentru a stimula creșterea economică, pentru a stimula dezvoltarea comunității, pentru a satisface nevoile de securitate națională și pentru a crea un mediu de inovare”, a declarat William Pellico de la Fermilab, directorul Centrului de Cercetare Accelerator din Illinois. „Oamenii de știință de la Fermilab care lucrează la această tehnologie de accelerație emergentă sunt încurajați de sprijinul și angajamentul NNSA față de acest demers.”

În timp ce echipa tehnică se concentrează pe punerea în funcțiune a prototipului de accelerator al fasciculului de electroni, o altă componentă al proiectului este de a analiza căile de comercializare.

Unul dintre obstacolele de comercializare care trebuie depășite este capacitatea companiilor mici și mijlocii de a face sterilizare pe bază de accelerator în casă. Companiile caută opțiuni de accelerație rentabile, dimensionate pentru a satisface nevoile lor.

O echipă de oameni de știință și ingineri de la Fermilab construiește un prototip de accelerator compact care poate propulsa electronii la energia de 1,6 milioane de electroni volți și are puterea fasciculului de ieșire de 20 kilowați. Prototipul le va permite să valideze integrarea diferitelor tehnologii pe care le aduc împreună. Este, de asemenea, un pas către aplicații de sterilizare mai mici. Scopul final este un accelerator cu energie de fascicul de 7,5 MeV și putere de fascicul de 200 kW, care ar fi o alternativă validă la instalațiile mari de cobalt-60.

„Prototipul nu este scopul final, dar există companii. care sunt interesați să construiască acest tip de accelerator pentru cazuri de utilizare mici, compacte, de tip final de linie, cum ar fi sterilizarea trusei de sânge”, a spus Kroc. „În timp ce încercăm să facilităm solicitări specifice, această dezvoltare servește și industriei în ansamblu.”

Kroc a subliniat, de asemenea, că aceste aplicații de sterilizare cu radiații cu fascicul accelerator nu se limitează la echipamente medicale. Reprezentanți din industria de bioprocese, care realizează sisteme de unică folosință pentru fabricarea de vaccinuri și produse farmaceutice, au participat la Atelierul de Sterilizare a Dispozitivelor Medicale. Sunt utilizatori ai sterilizării cu raze gamma care caută să treacă la raze X.

Odată ce prototipul de 1,6 MeV este construit și testat, Kroc se așteaptă să organizeze un atelier special pentru companiile și industriile care au potențialul de a fi parteneri de comercializare. „Vom prezenta progresul și rezultatele noastre și vom primi feedback cu privire la satisfacerea cererii lor, ce ajustări ar putea fi necesar să facem, apoi vom încerca să stimulăm și mai mult interesul”, a spus Kroc.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Senatul SUA va vota pachetul de ajutor pentru Ucraina după întârzierea de luni de zile a Camerei

_ MAI MULTĂ NEBUNIE TREIZĂ: NPR are un avertisment declanșator cu privire la Declarația de independență

_ SCOTUS va audia un proces care contestă regula ATF „Ghost Gun” a lui Biden înainte de alegeri

_ A cincea boală a copilăriei: Boala obrajilor pălmuiți sau eritemul infecțios

_ Mama care și-a dus copilul de un an la COACHELLA dezvăluie cum a fost într-adevăr să participi la festivalul plin cu un bebeluș - și reacțiile foarte surprinzătoare pe care le-a primit de la străini

_ Tom Holland are o vânătaie după ce „a fost lovit la cap cu o minge de golf” în timp ce juca o rundă la St Andrews

_ Kolanovic spune că „corecțiile mai sunt de făcut”, în timp ce biroul de tranzacționare al JPM rămâne „optimist”

_ Legătura specială a Suri Cruise cu mama Katie Holmes este expusă pe deplin în timp ce ea iese pentru prima dată de la împlinirea a 18-a... după ce tatăl scientologist Tom Cruise a ignorat reperul

_ „Amenințarea cu care se confruntă țara noastră este din extrema stângă” și bătăuși socialiști, nu Trump: Bill Barr

_ Musk spune că X va face apel la ordinul Australiei privind videoclipurile cu înjunghierea în biserică

_ BlackRock triplează securitatea la domiciliu a lui Larry Fink, pe măsură ce reacția anti-Woke se accelerează

_ Cea mai tensionată ediție Eurovison: artiștii irlandezi cer boicotarea concursului din cauza participării Israelului

_ Cruciadele AI: Lunatic San Fran merge „Donkey Kong” pe Waymo Robotaxi

_ Președintele Siriei Assad confirmă discuții directe rare cu Washingtonul

_ PRINS! Șeful DEI UCLA care a condus studenții �n c�ntecul �Palestina liberă� a fost surprins �n timp ce plagia 10 lucrări �n doctoratul ei. Disertație

_ 'Acasă la Bădița Mihai': Proiectul Orizont Eminescu Mihai - Internațional a ajuns la Botoșani

_ Iranul răsucește cuțitul în punctul sensibil avut de forțele occidentale: ce se întâmplă cu armamentul atomic al Teheranului?

_ Guvernul SUA donează Ghanei peste 100.000 de vaccinuri cu antrax

_ Horoscopul zilei de 24 aprilie 2024. Berbecii trec la schimbări majore în viața lor

_ Rwanda Bill este adoptat în sfârșit de Camera Lorzilor cu colegii nealeși care se înclină în fața parlamentarilor după luni de cearte... așa că acum poate Rishi Sunak să primească zboruri de deportare în aer până în iulie?

_ Michael Gove o batjocorește pe Angela Rayner din cauza anchetei poliției privind vânzarea casei sale

_ Ucraina anunță distrugerea unui tun teribil pe care Rusia îl prezenta drept 'distrugător de americani'

_ Rep Marjorie Taylor Greene spune că democrații �l doresc pe Trump �ucis�, după ce Bennie Thompson a prezentat proiectul de lege pentru a renunța la protecția serviciului secret al lui Trump (VIDEO)

_ Son Jun-ho din Coreea de Sud se alătură echipei de rangul cinci după eliberarea Chinei

_ Un adolescent violator de la instituția Young Offenders sapă într-o celulă vecină cu o LINGURĂ pentru a ataca criminalul închis acolo

_ De Ziua Pământului, Administrația Biden susține Rooftop Solar cu un grant de 7 miliarde de dolari

_ �A existat o singură reținere� � Avocatul apărării rancherului George Kelly spune că a fost 7 la 1 pentru verdict de nevinovat (VIDEO)

_ „Nu despre libertatea de exprimare”: politicienii australiani se unesc împotriva lui Elon Musk X

_ Liderii africani au subliniat importanța unei forțe de intervenție regională în cadrul summitului pe teme de securitate

_ EPHRAIM HARDCASTLE: Ce urmează pentru Huw Edwards după ce în sfârșit confirmă că părăsește BBC?

_ Alec Baldwin lovește cu furie în telefonul protestatarului anti-Israel după ce l-a urmărit să spună „Liberați Palestina” în fața camerei și l-a întrebat „de ce ați ucis-o pe acea doamnă” în cafeneaua din New York.

_ Spice Girls Mel B și Geri Horner „au avut o reuniune geroasă la cea de-a 50-a naștere a Victoria Beckham” – după ce au susținut că Ginger Spice a mințit despre vârsta ei

_ Numele de cod FBI pentru investigația privind documentele clasificate Trump a fost dezvăluit

_ Provocări cruciale pentru România în următorii 10 ani (raport). Actorii politici ar trebui să fie capabili să discute deschis aceste teme

_ Un spectacol de dans din anii '90 care se reunește pentru concerte masive din Marea Britanie pentru a sărbători 30 de ani de la formarea lor, la un deceniu după ce au lansat ultima dată un album

_ „Cele mai sigure alegeri din istoria Americii”: John Eastman

_ NHL Sabres, înfometat de playoff, îl reangajează pe Ruff ca antrenor principal

_ Rebel Wilson oferă trei indicii cu privire la identitatea membrului familiei regale despre care ea susține că a invitat-o ​​la o orgie alimentată cu droguri

_ Americanii aruncă în aer relațiile cu Beijingul, chiar înaintea unei vizite cruciale în China

_ Noii șosete electronice de înaltă tehnologie care ar putea ajuta la oprirea ulcerului piciorului la pacienții cu diabet

_ Yobs înarmați cu catapulte terorizează un sat liniștit din Surrey - și chiar au vizat o înmormântare în cel mai recent scandal după ce au orbit și mutilat lebede.

_ 1816, anul în care lumea a fost martora unui fenomen cu totul neobișnuit: vara nu și-a mai făcut apariția. Ce s-a întâmplat

_ Captură uriasă: autoritățile din Honduras au confiscat 2,7 tone de cocaină

_ �De ce ai ucis-o pe acea doamnă, Alec?� � Alec Baldwin confruntat cu un protestatar pro-palestinian � smulge camera unei femei �n frustrare (video)

_ Un adolescent violator de la instituția Young Offenders declanșează o alertă de securitate după ce a folosit o lingură pentru a ajunge în camera vecină pentru a ataca un alt criminal

_ Cuplul de tenis Katie Boulter și  Alex de Minaur arată îndrăgostiți în timp ce Jude Bellingham schimbă terenul cu covorul roșu la premiile Laureus World Sports Awards, pline de stele

_ Avocatul care l-a apărat pe Barry George pentru uciderea lui Jill Dando susține că poliția ar trebui să redeschidă cazul și să se uite la asasinul sârb care arată ca o persoană neidentificată văzută la CCTV după crimă

_ RUPTĂ: Judecătorul declară anularea procesului după ce juriul nu a putut ajunge la un verdict unanim �n procesul de crimă pentru fermierul din Arizona George Alan Kelly

_ Zeci de arestați în campusurile americane în timp ce tensiunile izbucnesc din cauza războiului din Gaza

_ ​Șase câștigătoare a Premiilor pentru femei inspirate din Mail sunt onorate în cadrul unei ceremonii strălucitoare la Londra

_ Regulile biometrice ale frontierei UE, care ar putea cauza cozi uriașe pentru turiştii britanici, sunt amânate din nou

_ Racheta de croazieră rusă distruge turnul TV �n al doilea cel mai mare oraș al Ucrainei, Harkov (VIDEO)

_ Putin nu se va opri la granița cu Polonia, avertizează Rishi Sunak în timp ce promite un ajutor militar suplimentar de 500 de milioane de lire sterline Ucrainei

_ Rebel Wilson oferă trei indicii cu privire la identitatea membrului familiei regale despre care ea susține că a invitat-o ​​la o orgie alimentată cu droguri

_ Dezvăluit: ora de începere a finalei FA Cup este stabilită, poliția NU dorește un start târziu pentru Man City vs Man United - dar ITV se confruntă cu o ciocnire uriașă cu un alt eveniment sportiv major în același interval de timp

_ Avariile legate de gropi au crescut cu 10% într-un an, pe măsură ce criza rutieră din Marea Britanie continuă

_ Rwanda Bill este adoptat în sfârșit de Camera Lorzilor cu colegii nealeși care se înclină în fața parlamentarilor după luni de cearte... așa că acum poate Rishi Sunak să primească zboruri de deportare în aer până în iulie?

_ Dramaturgul conservator David Mamet critică �Gunoiul� al DEI de la Hollywood drept �Totalitarism fascist�

_ Parlamentul a votat controversata lege a expulzării: intri ilegal în Marea Britanie, te poți trezi în Rwanda

_ Rugăciunea pe care trebuie s-o rostești de Sfântul Gheorghe: Te apără de necazuri și spală păcatele


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5

Nr. de articole la aceasta sectiune: 280, afisate in 5 pagini.