Các khía cạnh về vi sinh vật trong phòng sạch

Những điểm chính

• Có canh trường đóng gói dùng sẵn cho việc giám sát môi trường
• Xu hướng của dữ liệu theo dõi giúp thiết lập các mức hành động và cảnh báo
• Việc xác định rõ các nguồn ô nhiễm là rất quan trọng

“Phòng sạch” là một môi trường nơi mức độ các chất gây ô nhiễm không khí được kiểm soát để tuân thủ các thông số kĩ thuật chi tiết về số lượng, tính chất và kích thước của các hạt được cho phép. Không khí hút vào một khu vực phòng sạch được lọc và tái lưu thông qua các bộ lọc HEPA để kiểm soát mức độ các hạt. Tiêu chí chỉ định, đo bằng các hạt theo kích thước được chỉ định, trên thể tích không khí, được thiết lập và chính thức hóa trong ISO 14644. Các hệ thống phân loại khác, ví dụ như Tiêu chuẩn Liên bang Hoa Kỳ 209E, vẫn được sử dụng và các hệ thống có thể so sánh với kích thước hạt 0.5 µm.

Tiêu chuẩn ISO 14644 chỉ định phân loại theo một hàm logarit số lượng tối đa các hạt cho phép, 0.1 µm hoặc lớn hơn trên một mét khối không khí, ví dụ: 1000 hạt > 0.1µm trên m3 = ISO 3. Tiêu chuẩn liên bang Hoa Kỳ 209E chỉ định phân loại theo hàm của số lượng hạt thực tế, 0.5µm, trên một foot khối không khí (bằng khoảng 1/35 mét khối), ví dụ: 1000 hạt, 0.5µm, trên ft3 = Nhóm 1000. Số càng nhỏ thì môi trường càng được kiểm soát.

Phòng sạch được tận dụng trong nhiều ngành công nghiệp, bao gồm điện tử, dược phẩm và công nghệ sinh học, nơi các quy trình sản xuất có độ nhạy cảm cao đối với ô nhiễm vật lý và sinh học. Các phòng sạch này khác nhau về kích thước, từ toàn bộ khu vực sản xuất đến trạm làm việc nhỏ thường được gọi là nơi cách ly. Trong khi không có bất cứ hệ thống phân loại nào tạo ra sự khác biệt về bản chất các hạt, nhìn chung người ta thường chấp nhận rằng khi có ít hạt trong không khí tồn tại trong môi trường được kiểm soát hơn, thì ít có khả năng vi sinh sẽ có mặt hơn.

Việc phân loại không yêu cầu dữ liệu phân biệt giữa các hạt vật lý và sinh học, tuy nhiên việc tuân thủ quy định sẽ yêu cầu. Sự giám sát một môi trường được kiểm soát đối với các hạt của một kích thước nhất định sẽ không thể hiện trực tiếp trạng thái vi sinh vật Các vi sinh vật sẽ liên kết với các hạt vật lý, và do đó việc bao gồm các kĩ thuật giám sát mà thỏa mãn cả việc phân loại và các yêu cầu theo quy định bằng cách phân biệt các thành phần vi sinh của một phép thử là rất cần thiết.

Quy định

Việc áp dụng một chương trình giám sát được thiết kế và thực hiện đúng là rất quan trọng với sự hoạt động của môi trường phòng sạch. Việc lựa chọn địa điểm lấy mẫu, số lượng địa điểm và tần suất được mô tả trong nhiều tài liệu chính thức khác nhau, ví dụ như ISO 14644, ISO 14698 và USP Chương 1116.

Việc lựa chọn phương thức, canh trường, nuôi cấy cũng được nêu chi tiết trong ISO 14598, PDA TR13 và USP Chương 1116. USP Chương 1208 và 797 cũng đề cập các khía cạnh liên quan đặc biệt tới khu vực cách ly.

Không nên cố định kế hoạch lấy mẫu. Do dữ liệu thực hiện có liên quan đến việc xây dựng các môi trường cụ thể, nên có những sửa đổi đối với kế hoạch lấy mẫu để phản ánh sự tăng giảm số lượng các địa điểm và tần suất thử nghiệm.

Giám sát

Sự hiện diện của vi sinh vật trong một môi trường sản xuất có kiểm soát được chấp nhận là có thể ảnh hưởng tới chất lượng của sản phẩm hoàn thành hoặc quy trình trung gian.

Hướng dẫn được thiết lập rằng xác định rõ số lượng tối đa các đơn vị hình thành quần thể (cfu) cho thể tích không khí nhất định hoặc trên một bề mặt. Ở phần đầu được kiểm soát cực kỳ cao của dải tần, ví dụ: Nhóm 100 phòng sạch, mức độ ô nhiễm là 3 cfu trên thể tích/bề mặt. Về mặt vi sinh học, điều này là một thách thức vì về mặt thống kê, số liệu ở cấp độ này sẽ có độ lệch chuẩn tương đối cao. Thiết lập của các cấp độ hành động và cảnh báo trong môi trường phòng sạch phải tính đến điều này và cho phép xu hướng dữ liệu theo thời gian hơn là phản ứng với một kết quả không đạt chuẩn (OOS) đơn lẻ.

Các khu vực thường được giám sát trong môi trường phòng sạch bao gồm con người, thông gió, kết cấu xây dựng và thiết bị. Cấp độ ô nhiễm của không khí và bề mặt đều được kiểm tra. Việc thử nghiệm nên được diễn ra trong phòng sạch đang hoạt động, tuy nhiên dữ liệu ban đầu từ phê chuẩn làm sạch và các điều kiện “dựng sẵn” nên được thu thập.

Việc ô nhiễm không khí có thể được kiểm soát một cách thụ động thông qua việc sử dụng tấm lắng đọng (thường là TSA cho một số vi khuẩn và SDA cho nấm men và nấm mốc). Tại đây, số lượng các hạt vi khuẩn rơi xuống hoặc nằm trên bề mặt của một đĩa Petri trong một khoảng thời gian nhất định được đánh giá. Kỹ thuật này thường được sử dụng nhiều nhất trong các khu vực có ít không khí chuyển động. Giám sát không khí chủ động cũng được sử dụng để đánh giá các hạt có thể tồn tại trong một thể tích không khí cố định trong một phòng sạch. Kỹ thuật này cũng có thể giám sát mức độ ô nhiễm trong khí nén. Kỹ thuật sử dụng một khối lượng không khí cưỡng chế đi qua một môi trường phát triển mà sau đó được loại bỏ khỏi công cụ và được nuôi cấy. Nhiều biến thể của chủ đề này được nêu trong USP Chương 1116. Mô tả đầy đủ các quy tắc của “Sử dụng lấy mẫu không khí trong đánh giá vi sinh cho các khu vực trọng điểm trong quá trình sản xuất”, xem hướng dẫn phương pháp thử nghiệm để lấy mẫu không khí.

Bề mặt phòng sạch được giám sát bởi kỹ thuật swabbing hoặc bằng đĩa tiếp xúc (Đếm và Phát hiện sinh vật nhân bản hoặc RODAC). Bề mặt được giám sát nên bao gồm thiết bị bảo vệ con người (PPE), tường, sàn và thiết bị. Kĩ thuật swabbing mang lại tỉ lệ phục hồi kém mặc dù có lợi thế là không để lại dư lượng canh trường trên bề mặt kiểm tra. Sau khi nuôi cấy, kết quả từ đĩa tiếp xúc có thể được sử dụng để tính số cfu trên đơn vị địa điểm. Việc lựa chọn canh trường trong đĩa tiếp xúc dựa vào môi trường, những rủi ro vi sinh nhận thức được và sở thích của cá nhân nhà vi sinh vật học. Nếu bề mặt đã được khử trùng thì đĩa nuôi cấy phải chứa một hoặc nhiều các tác nhân trung hòa thích hợp, loại thường được sử dụng là Lecithin và Tween (Polysorbate) hoặc Thiosulphate, L-Histidine, Thioglycollate và các kết hợp bisulphate khác nhau. Nếu khu vực đang được sử dụng để sản xuất kháng sinh, thì canh trường cũng cần phải chứa một chất ức chế thích hợp (ví dụ beta lactamase cho sản phẩm Cephalosporin).

Môi trường nuôi cấy thương mại dành cho việc sử dụng trong phòng sạch được chiếu xạ để đảm bảo không vô tình mang vào các đĩa bị ô nhiễm và bản thân bao bì không phải là nguồn gây ô nhiễm. Những môi trường nuôi cấy này có sẵn, được bao gói hai hoặc ba lần trong bao bì không thấm nước Vapour-phase Hydrogen Peroxide (VHP), bảo vệ môi trường nuôi cấy khỏi các hơi khử trùng thông dụng để giữ môi trường trong điều kiện tối ưu cho việc phục hồi và nuôi cấy các chất ô nhiễm.

Dữ liệu thu được từ thử nghiệm vi sinh, ở mức độ xác định, nên được giám sát xu hướng với các cấp độ hành động và cảnh báo được thiết kế để cho phép các xu hướng hình thành trước khi thực hiện hành động quan trọng. Việc nhận dạng các sinh vật bị cô lập rất hữu ích trong việc hiểu rõ và xử lý các kết quả OOS, trong đánh giá cơ chế làm sạch và điều tra các nguồn gây ô nhiễm.

Một chương trình giám sát môi trường không thể phát hiện được tất cả các sự kiện có thể gây nguy hại đến chất lượng sản phẩm hay quá trình, nhưng có thể phát hiện được tình trạng sai lệch trong trạng thái vi sinh của môi trường mà sẽ cho phép can thiệp để khắc phục vấn đề. Các nghiên cứu mô phỏng quá trình định kỳ hoặc các phép thử môi trường nuôi cấy cũng sẽ giúp đảm bảo rằng các điều kiện vận hành đang được kiểm soát.

Theo www.rapidmicrobiology.com