Surface finish-dependent stability of stainless steel under long-term cleaning, disinfection and sterilization process: AISI 420 in medical applications

M. Barmouz*, F. Steinhäuser, B. Azarhoushang, V. Bucher, D. Sauer
*Furtwangen University, Germany

Journal of Hospital Infection (2026) 169, 131-142

背景

ステンレス鋼製の再利用可能な医療機器は、クリーニング、消毒、滅菌処理を繰り返し受ける結果、表面の特性の変化が進行し、耐久性や臨床での性能が影響を受ける可能性がある。

方法

最多で 1,000 回までの処理サイクルが、AISI 420（American Iron and Steel Institute グレード 420）のステンレス鋼標本に与える長期的な影響を、2 つの表面処理で調査した。すなわち、機械でブラシをかけることと、ガラス玉で強く打つことであった。表面の粗さ（Ra、Sa、Sq）、濡れやすさ（接触角）、微小硬さ、表面モルフォロジーを、プロフィロメトリー、接触角測定、微小硬さ試験、SEM/EDX 分析を使い、処理の前後で評価した。

結果

ガラス玉で強く打った表面約0.58 μm）は、機械的にブラシをかけた表面（Ra 約 0.42 ～ 0.46 μm）よりも、一貫して、高度の粗さを示し、親水性が高いままであった。また、接触角（約 40 ～ 50°）が、機械でブラシをかけた標本（約65 ～ 70°）に比べて、有意に小さかった。微小硬さの値は、ガラス玉で強く打った標本（約 820 ～ 870 HV0.05）の方が、機械でブラシをかけた標本（約 680 ～ 705 HV0.05）よりも、すべての処理サイクルで高かった。しかし、SEM/EDX 分析では、延長したサイクルの後で、ガラス玉で強く打った表面の方に、酸化に関係した黒っぽいしみの頻度が高かったことが明らかになった。これは、表面がより変色しやすくなっていることを示している。

結論

表面処理は、ステンレス鋼製の再使用可能な医療機器の長期の安定性と性能に有意な影響を与える。ガラス玉で強く打った表面は、硬さと濡れやすさがより高度であるが、再処理が長期となったときに、酸化に関係した変色をより起こしやすい可能性があり、これは、感染予防や機器の寿命に影響を与える可能性がある。

サマリー原文（英語）はこちら

監訳者コメント：

特に無し

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