生物指示劑BI檢驗是什麼?

生物指示劑BI檢驗是什麼?菌種、孢子數與滅菌後培養一次看懂


生物指示劑(Biological Indicator,BI)是將已知微生物及其孢子配置於載體、包裝或培養系統中,用來挑戰及監控滅菌製程的微生物工具。


BI適用於醫療器材、藥品、實驗室、醫院、無菌包材及滅菌代工廠。常見製程包括蒸氣、環氧乙烷、乾熱、汽化過氧化氫及其他經確認適用的方法。


菌種、孢子數與滅菌後培養結果,可以提供客觀數據。但單次BI沒有生長,不等於整批產品已被證明無菌,也不能單獨取代完整的滅菌確效。


BI生物指示劑用一句話怎麼理解?

BI可以理解為「故意放入滅菌製程的微生物挑戰者」。


如果製程能在最難滅菌的位置,使具有已知抗性的BI失去生長能力,就能為滅菌製程提供一項重要的微生物證據。


ISO 11138-1規範BI的生產、標示、試驗方法及性能特性,適用於滅菌製程的確效與例行監控。


BI菌種鑑定、總孢子計數與無菌性試驗有何差異?

三項檢驗分別回答「是什麼菌」「有多少菌」及「滅菌後是否仍會生長」。


檢驗項目回答的問題常見結果主要用途
菌種鑑定 BI裡是什麼菌?菌種鑑定結果確認指示微生物身分
總孢子計數BI裡有多少孢子?CFU/支、CFU/片或CFU/mL確認菌量及批次一致性
滅菌後培養試驗處理後是否仍有微生物生長?生長//未見生長評估該BI檢體的培養結果


這三項結果互相補充,但不能完全取代BI抗性測試、滅菌設備物理參數、化學指示劑、產品負載研究及製程確效。


菌種鑑定可以確認哪些資訊?

菌種鑑定用於確認BI所含指示微生物的身分,判斷其是否與產品標示、供應商資料或預定滅菌方式相符。


常見方法包括生化鑑定、質譜鑑定及分子生物學方法。應依菌株特性、客戶目的與實驗室能力選擇。


不同滅菌方式常見哪些BI菌種?

滅菌方式常見指示微生物說明
濕熱/蒸氣           Geobacillus stearothermophilus        常用於高溫蒸氣製程           
汽化過氧化氫Geobacillus stearothermophilus常見於低溫滅菌系統
環氧乙烷EtOBacillus atrophaeus常用於EtO製程挑戰
乾熱Bacillus atrophaeus常見於乾熱製程
輻射依製程與確效設計選擇不應只依慣例判定


菌種選擇不能只看名稱。還要確認菌株、孢子載量、抗性特性、載體材質及BI形式是否適用於特定滅菌製程。


總孢子計數可以確認哪些資訊?

總孢子計數用於估算每支、每片或每毫升BI中具有培養能力的孢子數量。


實驗室通常需要進行樣品處理、孢子釋放、適當稀釋、培養及菌落計數,再依稀釋倍數換算結果。


影響計數結果的因素可能造成的影響
孢子未充分釋放                結果偏低                                 
樣品分散不均重複性較差
稀釋或移液錯誤計算偏差
培養條件不適用孢子無法正常形成菌落
樣品保存不當活孢子數下降
BI批次差異不同批次結果不一致


總孢子計數是BI品質的重要資訊,但菌數相同不代表抗性一定相同。必要時還應評估D值、存活/殺滅特性及相關抗性資料。


滅菌後BI培養試驗可以判斷什麼?

客戶完成滅菌處理後,可將BI送至實驗室,在規定條件下培養,觀察是否出現微生物生長。


「未見生長」表示在該檢體、該培養條件及觀察期間內,沒有檢出可恢復生長的指示微生物。


「出現生長」則表示BI可能仍有存活微生物,需要調查滅菌參數、放置位置、負載方式、BI品質、運輸及實驗室操作。


為什麼不能只看一支BI的陰性結果?

因為滅菌成效還受產品設計、包裝、裝載方式、設備分布、溫度、濕度、滅菌劑濃度、時間及最難滅菌位置影響。


單支BI培養陰性只是其中一項證據,不能直接證明整批產品達到預定的無菌保證水準(SAL)。


另外,ISO 11737-2所稱的滅菌製程定義、確效與維持相關無菌試驗,并不涵蓋BI培養;BI培養指引主要見於ISO 11138-7。


因此,委託檢驗時應清楚寫明「滅菌後BI培養試驗」或「BI生長/無生長試驗」,避免與成品藥典無菌試驗混淆。


BI檢驗與滅菌確效有什麼不同?

BI檢驗是在確認BI本身或特定處理後BI的微生物結果;滅菌確效則要證明整套製程能持續、穩定地達成預定要求。


比較項目BI檢驗滅菌製程確效
對象                                  BI樣品                                      設備、製程、負載及產品                      
主要內容菌種、孢子數、培養結果安裝、操作、性能與微生物確認
樣品範圍送驗的BI檢體代表性或最差條件負載
結果形式檢測報告確效方案、數據及總結報告
是否能單獨放行產品通常不能仍須依核准放行程序
是否一次完成即可需維護、監測及必要時再確效


FDA也指出,無菌醫療器材應透過經確認的滅菌方法與確效活動證明製程有效,並由製造商持續控制。參考:FDA醫療器材滅菌說明


BI送驗前需要提供哪些資料?

資料越完整,實驗室越能選擇正確的前處理、培養條件及報告方式。


資料說明
BI名稱與型式                 孢子片、自含式BI、安瓿或孢子懸液                    
製造商與批號用於批次追溯
標示菌種與菌株不只提供商品名稱
標示孢子數提供證書或標籤資料
適用滅菌方式蒸氣、EtO、乾熱或其他方法
是否已經滅菌區分未處理與處理後樣品
滅菌參數時間、溫度、濕度、濃度或劑量
放置位置說明BI位於何種負載及位置
目的與判定要求研發、確效、例行監控或客訴調查
指定標準ISO、藥典、客戶方法或內部程序


已滅菌BI與未滅菌對照品應分開包裝、清楚標示,避免運輸中混淆或交叉污染。


BI檢驗流程與時間需要多久?

實際時間取決於菌種、BI形式、檢驗方法、培養條件、樣品數量及是否出現疑似生長。


階段主要工作常見時間
需求確認               核對樣品、方法與標準                1~3個工作天                       
收樣檢查確認數量、包裝及標示收樣當日
菌種鑑定分離、純化及鑑定約5~15個工作天
總孢子計數前處理、培養及計數約5~10個工作天
滅菌後BI培養依指定條件觀察生長依菌種與方法決定
結果審查數據確認與報告核發約2~5個工作天


以上為一般估算。若需要重複試驗、菌株確認、異常調查或特定標準方法,交期可能延長。


BI檢驗費用如何計算?

費用通常按檢驗項目、樣品數量、批次、BI型式、鑑定方法及報告要求計算。


費用因素可能影響
三項檢驗是否全部進行               組合方案通常與單項不同                           
樣品及批次數每批可能需要獨立處理
菌種鑑定方法生化、質譜或分子方法費用不同
是否需要重複樣影響培養與耗材成本
是否指定ISO或藥典方法影響方法確認及文件要求
是否需要英文報告可能另行計費
是否緊急視培養時間及實驗室能力決定
異常菌確認可能需要追加鑑定


正式報價前,應提供BI照片、規格書、批號、樣品數量、滅菌方法及預計檢驗項目,避免收樣後才發現方法不適用。


常見問題FAQ


三項BI檢驗一定要一起做嗎?

不一定。若要確認新購BI的基本微生物特性,可安排菌種鑑定及孢子計數;若要觀察滅菌後結果,则需增加BI培養試驗。


BI培養沒有生長,就代表產品一定無菌嗎?

不代表。結果只適用於送驗的BI檢體,產品放行仍須依經確效的滅菌製程、物理參數及品質程序判定。


BI培養出現生長就代表滅菌器故障嗎?

不一定。還可能與負載方式、放置位置、包裝、製程參數、BI保存、運輸污染或實驗室操作有關,需要進行原因調查。


菌種正確、孢子數合格,就代表BI一定合格嗎?

不一定。BI還涉及純度、載體、包裝、保存、效期及抗性特性,必要時應確認D值與製造商批次證書。


自含式BI可以拆開送驗嗎?

不建議自行拆解。應先向實驗室說明BI型式及檢驗目的,由實驗室確認收樣與前處理方式。


已滅菌BI如何保存與運送?

應依方法、製造商及實驗室要求處理,避免高溫、潮濕、破損、混批及延遲送驗。送驗前先向實驗室確認條件。


實驗室報告會判定整個滅菌製程合格嗎?

一般微生物檢測報告只呈現送驗樣品結果。是否判定製程合格,應由具權責的人員依確效方案、接受標準及全部證據綜合決定。


延伸閱讀

ISO 11138生物指示劑系列標準介紹

蒸氣、EtO與過氧化氫BI如何選擇

BI的D值、z值與孢子數差異

ISO 11135環氧乙烷滅菌確效

ISO 17665濕熱滅菌製程要求

ISO 11137輻射滅菌確效

ISO 11737生菌數與無菌試驗差異


下一步如何執行?

第一步,確認檢驗目的,是BI來料確認、批次比較、滅菌確效、例行監控,還是異常調查。

第二步,提供BI型式、菌種、菌株、批號、標示孢子數、滅菌方式、處理參數及樣品數量。

第三步,由實驗室確認適用方法、培養條件、對照組、最低送樣量、交期及判定方式。

第四步,將未處理BI、滅菌後BI及必要對照樣品分開標示,依指定條件送至實驗室。

第五步,取得報告後,結合設備物理紀錄、化學指示結果、負載資料及確效標準,完成品質判讀與異常調查。


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