Le bioburden est normalement défini comme le nombre de bactéries vivant sur une surface qui n’a pas été stérilisée.
Le terme est le plus souvent utilisé dans le contexte des tests de bioburden, également connus sous le nom de tests de limite microbienne, qui sont effectués sur les produits pharmaceutiques et les produits médicaux à des fins de contrôle de la qualité. Les produits ou composants utilisés dans le domaine pharmaceutique ou médical nécessitent un contrôle des niveaux microbiens pendant le traitement et la manipulation. Les tests de biocontamination ou de limite microbienne sur ces produits prouvent que ces exigences ont été respectées. Les tests de bioburden pour les dispositifs médicaux fabriqués ou utilisés aux États-Unis sont régis par le titre 21 du Code of Federal Regulations et, au niveau mondial, par la norme ISO 11737.
L’objectif des tests de bioburden est de mesurer le nombre total de micro-organismes viables (comptage microbien total) sur un dispositif médical avant sa stérilisation finale avant implantation ou utilisation.
21 C.F.R. 211.110 (a)(6) stipule que les tests de charge biologique en cours de fabrication doivent être effectués conformément à des procédures écrites pendant le processus de fabrication des produits pharmaceutiques. La United States Pharmacopeia (USP) décrit plusieurs tests qui peuvent être effectués pour déterminer quantitativement la charge biologique des produits pharmaceutiques non stériles.
Il est important, lors de la réalisation de ces tests, de s’assurer que la méthode de test n’introduit pas de bactéries dans l’échantillon testé ou ne tue pas les bactéries dans l’échantillon testé. Pour préparer les produits pharmaceutiques pour les tests, ils doivent être dissous dans certaines substances en fonction de leurs « caractéristiques physiques ». Par exemple, un produit médicamenteux soluble dans l’eau doit être dissous dans une « solution tamponnée de chlorure de sodium et de peptone à pH 7,0, une solution tampon de phosphate à pH 7,2 ou un bouillon de digestion de soja et de caséine. »
La méthode de filtration sur membrane et la méthode de comptage sur plaque peuvent être utilisées pour mesurer le nombre de microbes dans un échantillon. Dans la méthode de filtration sur membrane, l’échantillon passe à travers un filtre à membrane dont la taille des pores est de 0,45 micromètre ou moins. Le filtre à membrane est ensuite placé sur de la gélose Soybean-Casein Digest et incubé afin de pouvoir déterminer le nombre total de microbes aérobies (TAMC).
Dans la méthode de numération sur plaque, l’échantillon de produit pharmaceutique à tester et le bouillon Soybean-Casein Digest sont versés dans une boîte de Pétri. La boîte de Pétri est ensuite incubée. La méthode du nombre le plus probable (NPP) peut également être réalisée pour les produits considérés comme ayant une faible charge biologique. Le NPP est considéré comme l’un des tests les moins précis.
La quantification de la charge biologique est exprimée en unité formant colonie (UFC). Il existe des directives généralement établies concernant l’UFC maximale qu’un produit pharmaceutique peut contenir. Les plaques de contact ou les écouvillons stériles peuvent également être utilisés pour tester la présence de microbes sur une surface lors de la composition de produits stériles afin de garantir la conformité avec l’USP 797.
La charge biologique est également associée au biofouling, où les microbes s’accumulent sur la surface d’un dispositif ou à l’intérieur d’un équipement refroidi par ventilateur. Dans les établissements de santé, cela augmente le risque d’infections associées aux soins de santé (IAS) ou d’infections nosocomiales, car les agents pathogènes peuvent être transmis par contact ou par voie aérienne aux nouveaux patients et au personnel hospitalier. Les systèmes de refroidissement par ventilateur sont généralement évités dans les salles de soins intensifs et les salles d’opération, qui s’appuient donc sur la convection naturelle ou le refroidissement par liquide pour refroidir les appareils et les équipements. Les salles propres (salles d’opération chirurgicale, par exemple) doivent également maintenir une pression d’air positive afin que l’air puisse sortir de ces salles, mais que l’air contaminé ne puisse pas entrer depuis les espaces adjacents. Les filtres HEPA sont également utilisés pour recueillir les agents pathogènes en suspension dans l’air d’une taille supérieure à 0,3 micron.