Bioburden-Validierung – Grundlagen, Methodik und Bedeutung
Die Bioburden-Bestimmung ist ein zentrales Verfahren zur mikrobiologischen Qualitätskontrolle von Medizinprodukten. Sie dient der Ermittlung der Gesamtanzahl lebensfähiger Mikroorganismen (Bakterien, Pilze) auf einem Produkt. Eine valide Prüfmethode ist essenziell, um verlässliche und reproduzierbare Ergebnisse zu gewährleisten – insbesondere im Rahmen regulatorischer Anforderungen wie der MDR (EU 2017/745) und GLP.
Warum ist eine Validierung der Bioburden-Bestimmung notwendig?
Die Effizienz der Bioburden-Bestimmung hängt stark von der Geometrie des Prüfkörpers und Materialbeschaffenheit des Prüfkörpers ab. Unterschiedliche Oberflächen können Mikroorganismen unterschiedlich stark binden. Die Validierung der Methode stellt sicher, dass die gewählte Extraktionsmethode für das spezifische Produkt geeignet ist.
Warum werden drei Prüfkörper für die Validierung verwendet?
Die Verwendung von drei Prüfkörpern ist gemäß DIN EN ISO 11737-1 erforderlich, um die Reproduzierbarkeit und Robustheit der Methode zu belegen. Diese Anzahl ermöglicht eine statistisch relevante Aussage über die Wiederfindungsrate und reduziert das Risiko zufälliger Fehler. Die Prüfkörper werden unter sterilen Bedingungen mit einer definierten Menge eines bekannten Mikroorganismus beimpft und anschließend analysiert.
Wann wird die Validierung durchgeführt?
Die Validierung sollte vor der eigentlichen Bioburden-Analyse durchgeführt werden. So kann sichergestellt werden, dass die Methode für das jeweilige Produkt geeignet ist und die Ergebnisse der späteren Routineprüfungen korrekt interpretiert werden können. Die Validierung liefert zudem einen Korrekturfaktor, der bei zukünftigen Analysen für das spezifische Produkt berücksichtigt wird.
Wie wird die Validierung durchgeführt?
Die Validierung der Bioburden-Bestimmung erfolgt in mehreren Schritten:
1. Beimpfung
Drei identische Prüfkörper werden mit einer definierten Menge eines bekannten Testorganismus (z. B. Bacillus subtilis) beimpft. Bei der Verteilung des Inokulums auf dem Produkt müssen verschiedene Oberflächenbeschaffenheiten an verschiedenen Stellen des Produkts berücksichtigt werden, sowie schwer zugängliche Stellen wie z.B. Bohrungen oder Kannelierungen.
2. Extraktion
Die Mikroorganismen werden durch Extraktion mit einer sterilen Lösung von der Oberfläche der Prüfkörper gelöst. Durch Schütteln wird sichergestellt, dass alle Oberflächen des Prüfgegenstandes beständig gespült werden.
3. Filtration
Das Extraktionsmedium wird durch unter sterilen Bedingungen durch eine sterile Membran (0,22 µm Porengröße) filtriert. Die Membran wird anschließend auf ein geeignetes Nährmedium überführt.
4. Inkubation
Die Membranfilter werden steril auf Nährmedien (z. B. Tryptic Soy Agar) aufgebracht und unter folgenden Bedingungen inkubiert:
- Temperatur: 30–35 °C für aerobe Bakterien
- Dauer: 5 bis 7 Tage
5. Auswertung
Nach Abschluss der Inkubation erfolgt die Zählung der koloniebildenden Einheiten (KBE). Die Wiederfindungsrate wird ermittelt, indem die Anzahl der zurückgewonnenen KBE mit der ursprünglich aufgebrachten Menge verglichen wird. Auf Basis dieser Wiederfindungsrate wird ein Korrekturfaktor berechnet, der bei allen nachfolgenden Bioburden-Analysen des betreffenden Produkts Anwendung findet.
Wieviel Zeit beansprucht die Bioburden-Validierung?
Die gesamte Bioburden-Validierung mit allen erforderlichen Schritten dauert bis zu 9 Tagen, hinzu kommen die administrativen Prüfungsvorbereitungen. Die Durchlaufzeiten der einzelnen Schritte sind in der Tabelle ersichtlich.
| Arbeitsschritt | Dauer |
| Vorbereitung & Beimpfung | ca. 3 Stunden |
| Extraktion & Filtration | ca. 3 Stunden |
| Inkubation | bis zu 7 Tage (abhängig vom Organismus) |
| Auswertung & Dokumentation | ca. 1 Tag |
Fazit
Die Durchführung der Bioburden-Validierung ist ein essenzieller Bestandteil der mikrobiologischen Qualitätskontrolle. Sie gewährleistet, dass die gewählte Methode für das jeweilige Produkt geeignet ist und liefert die Grundlage für die Interpretation der nachfolgenden Bioburden-Ergebnisse. Die Verwendung von drei Prüfkörpern und die Durchführung der Validierung vor der Routineanalyse sind wichtige Anforderungen gemäß DIN EN ISO 11737-1.
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