Bioburden è normalmente definito come il numero di batteri che vivono su una superficie che non è stata sterilizzata.
Il termine è più spesso usato nel contesto del test di bioburden, noto anche come test del limite microbico, che viene eseguito su prodotti farmaceutici e prodotti medici per scopi di controllo della qualità. I prodotti o i componenti utilizzati in campo farmaceutico o medico richiedono il controllo dei livelli microbici durante la lavorazione e la manipolazione. I test di bioburden o di limite microbico su questi prodotti dimostrano che questi requisiti sono stati soddisfatti. I test di bioburden per i dispositivi medici fabbricati o utilizzati negli Stati Uniti sono regolati dal titolo 21 del Codice dei regolamenti federali e in tutto il mondo dalla norma ISO 11737.
Lo scopo dei test di bioburden è quello di misurare il numero totale di microrganismi vitali (conta microbica totale) su un dispositivo medico prima della sua sterilizzazione finale prima dell’impianto o dell’uso.
21 C.F.R. 211.110 (a)(6) afferma che i test di bioburden in-process devono essere condotti secondo procedure scritte durante il processo di fabbricazione dei prodotti farmaceutici. La Farmacopea degli Stati Uniti (USP) delinea diversi test che possono essere fatti per determinare quantitativamente la carica batterica di prodotti farmaceutici non sterili.
È importante quando si conducono questi test per garantire che il metodo di prova non introduca batteri nel campione di prova o uccida i batteri nel campione di prova. Per preparare i prodotti farmaceutici per i test, devono essere sciolti in alcune sostanze in base alle loro “caratteristiche fisiche”. Per esempio, un prodotto farmaceutico solubile in acqua deve essere sciolto in “soluzione tamponata di cloruro di sodio e peptone pH 7.0, soluzione tampone di fosfato pH 7.2, o brodo di digestione della caseina di soia.”
Il metodo di filtrazione a membrana e il metodo della conta delle piastre possono essere usati per misurare il numero di microbi in un campione. Nel metodo di filtrazione a membrana, il campione viene fatto passare attraverso un filtro a membrana con una dimensione dei pori di 0,45 micrometri o meno. Il filtro a membrana viene poi posto su Soybean-Casein Digest Agar e incubato per poter determinare la conta microbica aerobica totale (TAMC).
Nel metodo della conta su piastra, il campione di prodotto farmaceutico da testare e il brodo Soybean-Casein Digest vengono versati in una piastra Petri. La piastra di Petri viene poi incubata. Il metodo del numero più probabile (MPN) può anche essere eseguito per prodotti considerati a basso carico biologico. Il MPN è considerato uno dei test meno accurati.
La quantificazione del bioburden è espressa in unità formanti colonie (CFU). Ci sono linee guida generalmente stabilite per il massimo CFU che un prodotto farmaceutico può contenere. Piastre di contatto o tamponi sterili possono anche essere utilizzati per testare i microbi su una superficie quando si compongono prodotti sterili per garantire la conformità con USP 797.
Il bioburden è anche associato al biofouling, dove i microbi si raccolgono sulla superficie di un dispositivo o all’interno di attrezzature raffreddate a ventola. Nelle impostazioni sanitarie, questo aumenta il rischio di infezioni associate all’assistenza sanitaria (HAIs) o di infezioni acquisite in ospedale, poiché gli agenti patogeni possono essere diffusi attraverso il contatto o l’aria a nuovi pazienti e al personale ospedaliero. I sistemi di raffreddamento a ventola sono generalmente evitati nella cura critica e nelle sale operatorie, affidandosi quindi alla convezione naturale o al raffreddamento a liquido per raffreddare i dispositivi e le attrezzature. Le stanze pulite (sale operatorie chirurgiche, per esempio) devono anche mantenere una pressione d’aria positiva in modo che l’aria possa uscire da quelle stanze, ma l’aria contaminata non possa entrare dagli spazi adiacenti. I filtri HEPA sono anche utilizzati per raccogliere gli agenti patogeni trasportati dall’aria più grandi di 0,3 micron.