[发明专利]快速读出生物指示剂

说明书

本发明一般涉及用生物指示剂来鉴定或确定灭菌方法有效性的设备和方法，更具体地，涉及一种通过微生物孢子发芽率(germination rate)的测量值与孢子存活率的相关性而确定灭菌方法有效性的快速方法。

技术背景

生物指示剂已被用于测试和/或确定灭菌方法的有效性。典型地，将含有微生物孢子的生物指示剂暴露于某种选定的灭菌剂或灭菌方法，然后将暴露处理过的孢子置于能够维持孢子发芽和微生物生长的环境中，从而确定暴露处理过的孢子的存活率。因为与绝大多数其他类型的微生物相比，微生物孢子被认为更耐灭菌过程，因此可以假设，能够杀死微生物孢子的灭菌方法同样可杀死其他任何污染微生物。参见，例如，Disinfection，Sterilization，and Preservation，Fourth Edition，ed.Block，Seymour S.，Lea&Febiger，Chapter6(1991)，该书报道了分析或评估灭菌方法所需的通用标准。

一般使用的生物指示剂，由于需要有足够的时间让孢子生长，通常都需要一段较长的孵育时间后才能评估灭菌方法的有效性。例如，一些市售的指示剂需要1-2天的孵育时间，然后才能评估灭菌方法的有效性。这些类型生物指示剂的可靠性取决于这些指示剂提供的数据与在生长7天之后观察到的孢子存活数目的相关性。

对快速检测的需求导致了一些能够在较短时间内指示灭菌有效性的设备和方法。例如，美国专利5,073,488和5,252,484分别公开了在数小时内测定灭菌方法有效性的方法和设备，它们是测试与孢子或细胞存活率相关的微生物酶活性。在另一个例子中，美国专利5,366,872报道了一种对生物指示剂中某些微生物酶的分析方法，该分析产生有颜色的、可肉眼观察的、并且与经过灭菌观察处理后样品中存活的细菌或微生物相关的信号。

如上所述，尽管在暴露于各种灭菌剂和/或灭菌方法之后的细胞存活率是灭菌过程有效性的一种传统衡量办法，但是对于这些灭菌剂或灭菌方法对其他类型的微生物活性方面的影响也进行了研究。已经用酶活性来确定灭菌过程的有效性。此外，微生物孢子的存活即细胞的存活，其表现的首先步骤是孢子发芽。孢子发芽是微生物孢子暴露于能支持微生物生长的条件下之后最初20-30分钟内发生的一系列不可逆的、复杂的生化事件。具体地说，人们相信，发芽是由环境中存在特定的发芽剂(germinants)所引发的。参见例如，Foster et al.，Molec.Biol.，4：137-141(1990)和Umeda et al.，J.Gen.Microbiol.，118：215-221(1980)。

作为特征，当孢子发芽时，它们吸收水分，并且在含孢子的悬浮液中对光散射的能力下降。该特性使得发芽过程可以用分光光度法测量光吸收的减少或光散射的减少而进行跟踪。具体而言，Dadd等人(Journal of Applied Bacteriolo-gy，60：42-433(1986))已经研究了环氧乙烷灭菌过程对枯草杆菌孢子发芽的影响。Dadd等人报道，暴露于致死剂量环氧乙烷的杆菌属孢子，在存在特定的发芽剂情况下不会停止发芽，尽管来自这些暴露处理孢子的杆菌属细菌并不生长。此外，这些研究者注意到，不同类型的培养基会产生发芽孢子的百分比不同。他们还发现，暴露于环氧乙烷的孢子会丧失发芽能力，但是这种丧失的速率低于细胞活丧失的速率。该报道表明，暴露于环氧乙烷会影响发芽孢子的数目以及存活孢子的数目。

因此，需要有一种能够在非常短时间内评估或指示灭菌方法有效性的生物指示剂。较佳的是，这种生物指示剂应能直接衡量孢子或细胞活力的丧失，或者应与孢子或细胞活力的丧失相关。能够快速评估灭菌方法的有效性，便能使灭菌方法的用户更有效、更可靠地工作。

发明概述

本发明提供了一种新的评估或确定灭菌方法有效性的方法。根据本发明，该方法包括下列步骤：i)将含有微生物孢子的指示剂与灭菌剂接触，得到经暴露处理的孢子，ii)将暴露处理过的孢子与选定用于使孢子发芽的培养基接触，iii)测定暴露处理过的孢子的发芽率以评估或确定灭菌方法的有效性。

本方法可与常规使用的各种灭菌设备和技术一起使用。例如，可用该方法监测已知灭菌剂或灭菌方法的灭菌有效性，例如蒸气、环氧乙烷、辐射、热、次氯酸钠、聚乙烯吡咯烷酮-碘、二氯氰尿酸钠、低温蒸气-甲醛、戊二醛和过氧化氢、过氧化氢等离子体或这些灭菌剂或方法的组合。