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Ermittlung der Resistenz

Die Resistenz von Bioindikatoren gegenüber Sterilisationsbedingungen ist nicht nur ein Art-spezifisches Merkmal, sondern variiert zwischen verschiedenen Produktionschargen. Daher sind durch die Normenreihe DIN EN ISO 11138 Mindestkriterien an die Resistenz des Indikators vorgeschrieben. Als Maß für die Resistenz dient der sogenannte D-Wert. Er gibt die Zeit an, die benötigt wird um unter definierten Sterilisationsbedingungen 90 % der Sporen abzutöten.

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Da der D-Wert die Gesamtresistenz des Bioindikators stärker beeinflusst als die Population empfiehlt es sich für Anwender ihn zu überprüfen. Die Resistenz von Bioindikatoren wird auch von Trägermaterialien oder Suspensionsmedien modifiziert, wenn beispielsweise eine Sporensuspension zur Beimpfung von Oberflächen oder Flüssigkeiten genutzt wird. Für Anwender im Geltungsbereich der USP muss in diesen Fällen daher neben der Population auch die Resistenz des Indikators im beimpften System vom Anwender des Indikators nachgeprüft werden.

Zur Bestimmung von D-Werten nutzt die SAL-GmbH eigene Resistometer gemäß DIN EN ISO 18472 (BIER-Vessel). Diese unterscheiden sich von üblichen Sterilisatoren in Ihrer Eigenschaft in Sekundenschnelle und sehr präzise konstante Sterilisationsbedingungen herzustellen. Nur so können reproduzierbar Resistenzeigenschaften biologischer Indikatoren bestimmt werden. Die Resistenz eines Bioindikators ermitteln wir für Sie auch auf Ihren Produkten (Einfluss von Materialoberflächen) und in Lösungen (Einfluss Suspensionsmedium). Wir bieten Ihnen die Prüfung von Bioindikatoren unter folgenden Sterilisationsbedingungen an:

  • Ethylenoxid
  • Dampf
  • Heißluft
  • Formaldehyd
  • Wasserstoffperoxid

Bei der Überprüfung der Resistenz des Indikators stehen Ihnen verschiedene Methoden zur Auswahl.

Nach der Überlebenskurve

Das Aufzeichnen einer Überlebenskurve ist eine Methode zur Ermittlung des D-Werts. Die Durchführung erfolgt entsprechend der DIN EN ISO 11138 Serie. Es handelt sich um eine quantitative Methode, bei der Bioindikatoren für abgestufte Zeiten Sterilisationsbedingungen ausgesetzt werden und anschließend ermittelt wird, wie viele Sporen inaktiviert wurden. Aus diesen Daten kann dann der D-Wert errechnet werden.

Die Prüfung stellt relativ geringe Anforderungen in Bezug auf den Probenaufwand (30 Indikatoren genügen) und liefert bereits nach 2 Tagen Ergebnisse. Außerdem können aus der Überlebenskurve Rückschlüsse auf die Homogenität des Sporenmaterials, ein Qualitätsmerkmal des Indikators, geschlossen werden.

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Nach der Fraktion negative Methode

Hinter den Bergriffen „Holcomb-Spearman-Karber Methode“, „limited Holcomb-Spearman-Karber Methode“ oder „Stumbo-Murphy-Cochran-Methode“ verbergen sich verschiedene Varianten der sogenannten Fraction negative Methode zur D-Wert-Bestimmung. Die Durchführung erfolgt entsprechend der DIN EN ISO 11138 Serie. Es handelt sich um eine qualitative Methode, bei der Bioindikatoren für abgestufte Zeiten Sterilisationsbedingungen ausgesetzt werden und anschließend ermittelt wird, ob auskeimungsfähige Sporen zurückbleiben (Wachstum / kein Wachstum). Aus diesen Daten kann dann der D-Wert errechnet werden.

Für die Prüfung werden relative viele Indikatoren benötigt (üblicherweise 144 Stück) und sie kann erst nach einer Woche ausgewertet werden. Dafür ist diese Methode durch die große Stichprobe statistisch gut abgesichert. Außerdem wenden die meisten Hersteller von Bioindikatoren die Fraction negative Methode zur Analyse ihrer Produkte an. Da die gewählte Methode der D-Wert-Bestimmung unter bestimmten Bedingungen das Prüfergebnis beeinflussen kann, empfiehlt die USP die gleiche Methode zur Verifikation des D-Werts zu verwenden wie der Indikator-Hersteller.

Bei Rückfragen zu den verschiedenen Methoden der D-Wert-Bestimmung beraten wir Sie gerne in der Auswahl einer passenden Prüfdienstleistung.

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Mit dem Überlebens-/Abtötungsfenster

Ein Überlebens-/Abtötungsfenster verifiziert Populations- und Resistenzangaben, indem Indikatoren zwei unterschiedlichen Sterilisationszeiten ausgesetzt werden und danach auf auskeimungsfähige Sporen untersucht werden (Wachstum / kein Wachstum). Die beiden Sterilisationszeiten werden dabei so gewählt, dass nach der kürzeren Zeit noch mikrobiologisches Wachstum zu erwarten ist (Überlebenszeit), nach der längeren Zeit (Abtötungszeit) hingegen nicht mehr.

Die Durchführung erfolgt gemäß DIN EN ISO 11138 Reihe, USP oder europäischem Arzneibuch. Ablauf und Anforderungen an das benötigte Probenmaterial unterscheiden sich je nach Regelwerk, der Bedarf reicht von 15 bis 110 Proben.

Bei Rückfragen hierzu beraten wie Sie gerne in der Auswahl einer passenden Prüfdienstleistung.

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Ermittlung des z-Werts

Möchten Sie Indikatoren für Dampf- oder Heißluftprozesse bei anderen Temperaturen als 121 °C oder 160 °C nutzen? Dann können Sie mithilfe des z-Werts den D-Wert des Indikators bei einer anderen Temperatur errechnen. Der z-Wert gibt die Temperatur an, um die die Prozesstemperatur erhöht werden muss um den D-Wert auf 10 % des Ausgangswertes zu verringern. Damit ist der z-Wert ein wichtiges Charakteristikum des Bioindikators. Er bestimmt mit, wie sich der Indikator in einem realen Sterilisationsprozess mit längeren Aufheiz- und Abkühlzeiten sowie Sterilisationstemperaturen ungleich 121°C für Sattdampf und 160 °C für Heißluft verhält.

Für Anwender im Geltungsbereich der USP, die Sporensuspensionen zum Inokulieren von Flüssigkeiten für thermische Sterilisationsverfahren nutzen, ist die Bestimmung des D-Wertes und z-Wertes in der jeweiligen Flüssigkeit bei Einsatz in der Terminalen Sterilisation notwendig.

Wir ermitteln z-Werte für Sie entsprechend der DIN EN ISO 11138 Reihe.

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Veränderung der Resistenz durch Trägermaterial

Die Eigenschaften von Bioindikatoren variieren je nach eingesetzten Trägermaterialien und Suspensionsmedien. Daher müssen ihre Hersteller die Eigenschaften jeder Charge durch sorgfältige Analysen überprüfen.

Nutzen Sie Sporensuspensionen, um selbst Oberflächen oder Flüssigkeiten zu beimpfen, ist es je nach Materialeigenschaften möglich, dass sich die Resistenzeigenschaften der verwendeten Sporensuspension nicht auf das von Ihnen beimpfte Produkt übertragen lassen. Um zu vermeiden, dass selbst beimpfte Produkte die Mindestanforderungen an die Resistenz biologischer Indikatoren unterschreiten, sollten Sie die Resistenzeigenschaften Ihrer selbst beimpften Produkte prüfen lassen.

Anwender im Geltungsbereich der USP müssen bei beim Beimpfen von festen Produkten mindestens die Lebendkeimzahl und die Resistenz ermitteln. Werden Flüssigkeiten selbst inokuliert, muss bei thermischen terminalen Sterilisationsverfahren zusätzlich der D-Wert und z-Wert bestimmt werden.

Die Resistenz und z-Werte eines Bioindikators ermitteln wir für Sie auch auf Ihren Produkten (Einfluss von Materialoberflächen) und in Lösungen (Einfluss Suspensionsmedium).

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