(57)【要約】本発明は、特定の環境パラメータ又はパラメータの組合せを検出する、又は滅菌手順の有効性を判定するための容器および方法に関する。本発明は、制御された量の圧縮された気体透過性材料と、１つ以上の孔、滅菌剤透過性インサート、突出部材、又はこれらの組合せを備える改良型キャップとを含む試験インジケータ、ならびに様々な種類の滅菌プロセスの効力を判定するための試験インジケータを使用する方法に関する。適切な滅菌条件が満たされない場合は、相互作用する酵素系は活性状態を維持し、酵素系の残りの成分を添加すると、有色の生成物が形成される。適切な滅菌条件が満たされる場合は、滅菌剤は相互作用する酵素を破壊し、有色の生成物は形成されない。酵素系の不活性化は、滅菌プロセスを経る細菌胞子の不活性化と平行して起こる。結果は数秒から数時間内で得られる。また、設計が滅菌プロセスの環境パラメータ試験を模擬するような材料と共に、試験インジケータを容器に入れることができる。
2004517675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
滅菌手順の有効性を判定するための試験インジケータであって、
前記滅菌手順による生物の死滅のインジケータとして使用される生物学的材料が含まれている内部チャンバと連絡する少なくとも１つの開口部を有する容器と、
前記生物学的材料への直接のアクセスを提供するキャップと、
を備え、
前記試験インジケータを取り囲む環境と、前記内部チャンバとの間の気体の移動が前記キャップを通して起こるように、前記キャップが、少なくとも１つの開口部上に配置される、試験インジケータ。
【請求項２】
前記キャップが、前記生物学的材料へのアクセスを提供する１つ以上の孔を備える、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項３】
前記容器が、液体不透過性の壁を有し、実質的に気体非吸収性である、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項４】
前記容器が、プラスチック、ガラス、ケイ酸塩、およびこれらの組合せからなる群より選択される材料から構成される、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項５】
前記容器が円筒状である、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項６】
前記キャップが、プラスチック、多孔質プラスチック、ガラス、焼結ガラス、ゴム、又はこれらの組合せから構成される、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項７】
前記少なくとも１つの開口部を覆う滅菌剤透過性インサートを更に備える、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項８】
前記滅菌剤透過性インサートが、スクリーン、膜、メッシュ、細菌透過性インサート、およびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項７に記載の試験インジケータ。
【請求項９】
前記キャップが、前記内部チャンバ内に含まれている前記生物学的材料が前記少なくとも１つの開口部を通って前記チャンバから外に落ちないようにする、突出部材を更に備える、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項１０】
前記突出部材が、棒、軸、中空部材、中実部材、およびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項９に記載の試験インジケータ。
【請求項１１】
前記突出部材が、プラスチック、ゴム、ガラス、ケイ酸塩、非反応性金属およびこれらの組合せからなる群より選択される材料から構成される、請求項９に記載の試験インジケータ。
【請求項１２】
前記突出部材が、中空の棒であり、前記キャップが少なくとも１つの分配部材を更に備える、請求項９に記載の試験インジケータ。
【請求項１３】
前記中空の棒にインジケータ溶液が入っている、請求項１２に記載の試験インジケータ。
【請求項１４】
前記滅菌手順が、蒸気熱、化学滅菌剤、プラズマ、放射線、乾燥熱、又はこれらの組合せを含む、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項１５】
前記生物学的材料が、相互作用する酵素系の少なくとも１つの成分を含む、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項１６】
前記生物学的材料が顆粒生成物を含む、請求項１５に記載の試験インジケータ。
【請求項１７】
前記相互作用する酵素系が、グルコースデヒドロゲナーゼとジアホラーゼとの顆粒生成物を含む、請求項１６に記載の試験インジケータ。
【請求項１８】
前記容器が、感熱性、又は化学物質感受性インキを含有する、請求項１に記載の試験インジケータ。
【請求項１９】
請求項１に記載の試験インジケータを滅菌手順に暴露し、暴露後にチャンバ内の試験インジケータを観察し、前記滅菌手順の有効性を判定することにより、滅菌手順の有効性を判定する方法。
【請求項２０】
請求項１に記載の試験インジケータが入っている内部チャンバと連絡する１つ以上の開口部を有する試験容器を備える、滅菌手順の有効性を判定するためのテストパック。
【請求項２１】
前記滅菌手順が、蒸気熱、化学滅菌剤、プラズマ、放射線、乾燥熱、又はこれらの組合せを含む、請求項２０に記載のテストパック。
【請求項２２】
前記試験容器の１つ以上の開口部を覆う滅菌剤透過性カバーを更に備える、請求項２０に記載のテストパック。
【請求項２３】
前記カバーが、フォーム、スクリーン、膜、メッシュ、細菌透過性インサート、およびこれらの組合せからなる群より選択される、請求項２２に記載のテストパック。
【請求項２４】
前記試験インジケータの置換により、再使用することができる、請求項２０に記載のテストパック。
【請求項２５】
請求項２０に記載のテストパックを滅菌手順に暴露し、暴露後に前記チャンバ内の前記試験インジケータを観察し、前記滅菌手順の有効性を判定することにより、滅菌手順の有効性を判定する方法。
【請求項２６】
滅菌手順の有効性を判定するための自蔵型試験インジケータであって、
前記滅菌手順による生物の死滅のインジケータとして使用される、生物学的材料が入っている内部チャンバと連絡する少なくとも１つの開口部を有する容器と、
前記生物学的材料へのアクセスを提供するキャップであって、前記試験インジケータを取り囲む環境と、前記内部チャンバとの間の気体の移動が前記キャップを通して起こるように、少なくとも１つの開口部上に配置されるキャップと、
インジケータ溶液が入っている容器と、
を備える自蔵型試験インジケータ。
【請求項２７】
前記キャップが、１つ以上の孔を備える、請求項２６に記載の試験インジケータ。
【請求項２８】
前記容器が、前記キャップに取り付けられる、請求項２６に記載の試験インジケータ。
【請求項２９】
前記容器から前記生物学的材料にインジケータ溶液を分配する分配手段を更に備える、請求項２６に記載の試験インジケータ。
【請求項３０】
滅菌手順の有効性を判定する方法であって、
前記滅菌手順による生物の死滅のインジケータとして使用される生物学的材料が入っている内部チャンバと連絡する少なくとも１つの開口部と、
前記生物学的材料へのアクセスを提供するキャップであって、前記試験インジケータを取り囲む環境と、前記内部チャンバとの間の気体の移動が前記キャップを通して起こるように、少なくとも１つの開口部上に配置されるキャップと、
インジケータ溶液が入っている前記キャップに取り付けられる容器と、
を有する試験インジケータを提供する段階と、
前記試験インジケータを前記滅菌手順に暴露させる段階と、
前記インジケータ溶液を前記生物学的材料に分配する段階と、
前記滅菌手順の有効性を判定する段階と、
を含む、方法。
【請求項３１】
前記キャップが１つ以上の孔を備える、請求項３０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
序文
本発明は、環境検出システムと、検出システムをその周囲から分離するキャップシステムとが入っている容器を含むインジケータシステムに関する。インジケータシステムは、様々な滅菌プロセスの滅菌の判定に、又は滅菌チャンバからの空気除去などの環境試験の効力を判定するのに使用することができる。
【０００２】
発明の背景
他の多くの産業と同様にヘルスケアでは、医療用デバイス、機器および他の使い捨て又は使い捨てでない物品などの器具、およびしばしば廃棄物を滅菌するのに使用されるプロセスの有効性を監視することがほぼ常に必要である。このような状況では、滅菌は、一般に、ウィルス、胞子、酵母、および真菌などの構造を含む全ての生存可能な微生物を完全に死滅させるプロセスと定義される。病院内の標準的な実施は、バッチ１回分の滅菌される物品中に滅菌インジケータを入れることである。滅菌インジケータの使用により、滅菌プロセスの致死性を検定する直接的で高感度の方法が可能になる。
【０００３】
標準的な種類の生物学的滅菌インジケータは、既知量の試験用微生物胞子を含む。このインジケータは、滅菌される物と一緒に滅菌チャンバに入れられ、滅菌プロセスに暴露される。試験用微生物、例えばバチルスステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｐｈｉｌｕｓ）又は枯草菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）は、増殖に好都合な条件下で規定時間培養され、増殖培地中の濁度、又は生存している任意の微生物の特定の代謝産物が存在するか又はしないかなどの、増殖の可能性を検査する。陽性の増殖は、生存可能な胞子の存在を示し、滅菌プロセスが全微生物を死滅させるのに不十分であったことを示す。胞子を入れる装置は絶えず変化してきたが、全般的な滅菌検出プロセスは変化しなかった。多くのこのようなインジケータは、米国特許第３，２３９，４２９号、同第３，４４０，１４４号、同第４，５９６，７７３号、同第４，７１７，６６１号、同第４，７３２，８５０号および同第５，１６７，９２３号に開示されている。
【０００４】
滅菌インジケータは研究およびヘルスケア産業で最も多く使用される。典型的には、このような施設では資源が限られており、それらの用具および機器を滅菌後２４〜４８時間以内に再使用しなければならず、すぐに使用しなければならないことも多い。慣用的な滅菌インジケータでは、通常は、少なくとも２日、しばしば最大７日まで微生物を培養し、生存している微生物があるか、確実に十分検出するこことが必要である。この間に、滅菌プロセスを経る品目は、胞子の生死判別試験の結果が判定されるまで使用されるべきではない。その結果、滅菌を検証するための保持期間を必要とすることが多い。この保持期間は、非実用的、且つ非効率的であり、このため全ての慣用的な滅菌インジケータの大きな欠点となっている。
【０００５】
滅菌を検出する際のインジケータとしての酵素およびその後の活性の使用は、米国特許第５，０７３，４８８号に記載されている。この技術は、複数の相互作用する酵素の使用を記載している米国特許第５，４８６，４５９号で大きく進歩した。この技術は、相互作用する１組の酵素が滅菌サイクルを経ることを必要とする。サイクルの終了後、酵素の作用を受け、検出可能な生成物に変化される基質と共に、この組を培養する。酵素で変性された生成物は、例えば比色分析又は蛍光分析で検出され得る。この方法は、正確であることが判り、検出速度は胞子システムと比較して非常に速くなった。実際、相互作用する酵素技術を使用した最終的な結果は、数分未満で判定され得る。
【０００６】
滅菌インジケータは、滅菌器で処理される包装された物品の状態を模擬するように特殊なパッケージ又は包装に入れられることが多い。滅菌される物品が特殊な包装又はパッケージに入っている場合、滅菌剤は、物品に付着した微生物を死滅させるように、包装を有効に通過する必要がある。追加の用具を通過する滅菌剤の有効性を試験するため、滅菌インジケータはチャレンジパックに入れられる。これらのパックは、包装と同様に滅菌剤を妨げるため、滅菌器中の包装された物品の状態を表す。
【０００７】
蒸気滅菌などの滅菌試験を扱う国際標準化機構（ＩＳＯ）および欧州規格（Ｅｕｒｏｐｅａｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄｓ）（ＥＮ）などの国際規格がある。生物学的インジケータを扱う国際規格および試験手順は、ＩＳＯ  １１１３８シリーズおよびＥＮ８６０シリーズに見い出される。予備真空蒸気滅菌器の空気除去試験のための国際規格は、テストパックに入った化学インジケータを含み、ＩＳＯ１１１４０シリーズおよびＥＮ８７６シリーズに見い出される。これらのパックは、Ｂｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ試験を組み込み、ＡＡＭＩ（アメリカ医療機器協会（Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ  ｏｆ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ））に見られるのと同様の性能規格を有するが、異なる試験手順を使用する。
【０００８】
ＡＡＭＩは、病院の職員により組立てられ、蒸気又は酸化エチレン滅菌器中の包装された物品の状態を模擬するインジケータが入っている、チャレンジパックのガイドラインを提唱した。蒸気滅菌器用のＡＡＭＩチャレンジパックに必要な用具には、１６枚の新しく洗濯されたハック（ｈｕｃｋ）タオル、オートクレーブテープ、および滅菌インジケータが含まれる。１つの方法では、各タオルは長さ方向に三つ折にされた後、幅方向に半分に折り畳まれる。タオルは、折り目が互いに反対向きになるように一枚づつ積重ねられる。滅菌インジケータは、８番目と９番目のタオルとの間に置かれ、パックはオートクレーブテープで固定される。ＡＡＭＩ蒸気チャレンジパックは、適切な時間、蒸気オートクレーブに入れられる。サイクルの終了時、インジケータを処理し、滅菌プロセスがパック中に埋め込まれた滅菌インジケータを不活性化するのに十分であったかを判定する。
【０００９】
酸化エチレン滅菌の場合は、ＡＡＭＩは、プランジャがインジケータに触れないように滅菌インジケータをプラスチックの注射器に入れることを推薦している。この場合、注射器の針の端部は開いている。このような２つの注射器を折り畳まれたタオルの積重ねの中心に入れ、この積重ねを１枚のタオルの中に包む。日常の監視では、注射器およびインジケータを１枚のタオルに包み、ピールパウチに入れることができる。
【００１０】
また、予備真空蒸気滅菌器中の空気除去の有効性を評価する試験が行われる。予備真空蒸気滅菌器を使用して、滅菌チャンバ中に存在する空気の量を最小限にするため、多孔質の積載物への蒸気の透過が向上する。また、予備真空滅菌器空気除去試験は、Ｂｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ試験又は予備真空滅菌器残留空気試験として知られている。
【００１１】
Ｂｏｗｉｅ−ＤｉｃｋテストパックのためのＡＡＭＩガイドラインでは、標準パックは、折り畳まれた木綿の手術用タオルを使用して作られると述べられている。数枚のタオルを折り畳み、１０〜１１インチの高さで、９×１２インチの長方形の境界を有する積重ねを作り出す。多孔質のシート上に化学インジケータインキ又はインジケータ印字体の模様を有するＢｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ試験シートは、パックの中心に入れられる。パックは、１枚の木綿の包装材に包まれ、蒸気予備真空滅菌器中で処理される。許容基準は、処理後に試験シート又はテープの色が均一に濃くなることである。換言すれば、化学インジケータインキは、蒸気に暴露されると変色し、シート全体が均一な変色を示す場合には、蒸気を妨げる残留空気がなかった。
【００１２】
ＡＡＭＩガイドラインには、他のデバイスがＡＡＭＩパックと同等の結果を与える場合には、ＡＡＭＩチャレンジパックおよびＢｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ試験の替わりに他のデバイスを使用してもよい、と述べられている。ＡＡＭＩチャレンジパックに使用されるタオルなどの布地に類似の様々な繊維材料に滅菌インジケータを封入することは、米国特許第５，２００，１４７号、同第５，２５２，４８４号および同第５，２２３，４０１号に提案されている。そのタオルの幾つかに替わる多孔質材料に、滅菌インジケータが包囲されるパッケージは、米国特許第４，６９２，３０７号に記載されている。
【００１３】
発明の概要
本発明は、現在用いられている方法および設計と関連した問題および欠点を克服し、滅菌手順の有効性を判定するための、又は滅菌プロセスのパラメータを測定するための新規な方法および試験インジケータを提供する。
【００１４】
本発明の一実施形態は、キャップにより滅菌器環境から分離される生物学的材料が入っている試験インジケータに関する。更に、キャップは、１つ以上の孔を備え、滅菌媒体の生物学的材料へのアクセスを制御すると同時に生物学的材料が試験インジケータから移動しないようにする。別の実施形態では、キャップは、キャップの１つ以上の孔を覆う、スクリーン、膜、又はメッシュなどの、滅菌剤透過性インサートを有してもよい。更に別の実施形態では、キャップは、試験インジケータ内の生物学的材料の移動を防止する少なくとも１つの突出部材を有してもよい。
【００１５】
更に別の実施形態では、滅菌インジケータは、改良型キャップと圧縮された気体透過性材料、又はキャップのない圧縮された気体透過性材料を備えてもよい。圧縮された材料は、試験インジケータ内の生物学的材料への滅菌媒体のアクセスを制御する。米国特許出願第０９／１８４，３５２号および米国特許第５，８７０，８８５号に記載されるように、圧縮された気体透過性材料を形成し、試験インジケータに挿入してもよい。
【００１６】
本発明の別の実施形態は、滅菌手順の有効性を判定するための試験インジケータに関する。試験インジケータは、液体不透過性および実質的に気体非吸収性の壁、相互作用する酵素系の１つ以上の成分が入っているチャンバにつながる少なくとも１つの開口部、および該成分と開口部との間に液体不透過性又は液体半透過性で気体透過性のバリアを有する外側容器を備える。これらの成分は、固体の担体に固定されても、非水性の、又は部分的に水性の溶液中に浮遊していてもよい。滅菌後、使用者は、容器中の成分を酵素系の残りの成分と混合するだけである。酵素活性が存在する場合には、酵素プラス必要な任意の補酵素、補因子および触媒は、基質と相互作用し、検出可能な生成物を形成するが、この生成物を検定して滅菌手順の有効性を判定することができる。
【００１７】
１つの実施形態では、酵素系の残りの成分は、別々の容器に入っていてもよく、使用者により、別々の容器から試験インジケータに移されてもよい。少なくとも１つの突出部材を有するキャップを備える試験インジケータの別の実施形態では、少なくとも１つの突出部材に、限定的ではないが、インジケータ溶液又は増殖培地などの酵素系の残りの成分が入っていてもよい。
【００１８】
本発明の別の実施形態は、様々な種類の滅菌プロセスの効力を判定する方法に関する。試験インジケータは、少なくとも１つの開口部を有する容器に入った複数の相互作用する酵素から成る。開口部は圧縮された円筒状のフォームインサートを充填されるか、又は試験インジケータは改良型キャップで覆われるか、又はこれらの組合せである。試験インジケータは、滅菌チャンバに入れられる。フォームインサート、改良型キャップ、又はその両方は、試験インジケータに入る、蒸気、気体、化学物質又はプラズマなどの滅菌剤の量を調整し、細菌胞子が入っているインジケータに相当し得る応答が得られる。滅菌プロセスが終了した後、フォームインサートが存在する場合には、フォームインサートを取り出し、酵素系の残りの成分を混合する。適切な滅菌条件が満たされなかった場合、相互作用系は、活性状態を維持し、酵素系の残りの成分を添加すると、有色の生成物が形成する。適切な滅菌条件が満たされた場合、滅菌剤は相互作用する酵素系の成分を破壊し、有色の生成物は形成されない。酵素系の不活性化は、滅菌プロセスを経る細菌胞子の不活性化と平行して起こる。結果は、数秒から数時間で得られる。
【００１９】
本発明の別の実施形態は、本発明の滅菌インジケータの感度を、予め決定される１つ以上の環境パラメータに調節する方法に関する。試験インジケータは、実質的に滅菌インジケータと同一であり、滅菌手順に暴露され、その手順の有効性が判定される。別の試験インジケータの気体透過性プラグの位置および／又は組成を調節してもよく、この別の試験インジケータを滅菌プロセスに暴露させる。環境パラメータに感応する各試験インジケータの有効性から、滅菌インジケータの感度を正確で定量的に調節することができる。
【００２０】
本発明の別の実施形態は、滅菌剤の透過が困難な環境を作り出す方法に関する。滅菌剤の透過に対する再現可能な抵抗を作り出すように、制御された量の気体透過性材料を有する容器中の酵素、胞子又は化学インジケータを使用して、滅菌剤の透過又は空気の除去を評価するテストパックが作り出される。
【００２１】
本発明の他の実施形態および利点は、以下の説明に一部は記載され、一部はこの説明から明らかとなるか、又は本発明の実施から学ばれてもよい。
【００２２】
発明の詳細な説明
本明細書に具体的に、および広範に記載されるように、本発明は、滅菌手順の有効性を判定するための、制御された量の圧縮された気体透過性材料、キャップ又はこれらの組合せが入っている試験インジケータに、および試験インジケータを使用する方法に関する。
【００２３】
常用の滅菌インジケータは、典型的には、滅菌される物と一緒に、滅菌条件に暴露される生存可能な胞子を備える。暴露後、インジケータを取り出し、胞子を定められた条件下で培養する。何らかの最終的な結果を得るには、培養は数日から１週間かかる。検出可能な結果を得るため、インジケータは、滅菌後に、周囲の温度より高温で培養しなければならないことが多い。
【００２４】
酵素、好ましくは相互作用する酵素系を備えるインジケータは、胞子に替わって好適に使用されることが分かった。滅菌プロセスによる酵素系の不活性化は、生存可能な胞子の死と似ている。フォームなどの圧縮性材料から成るインサート設計、１つ以上の孔、および／又は滅菌剤透過性インサート、および／又は少なくとも１つの突出部材を備えてもよいキャップのいずれか、又はこれらの組合せにより、これらの滅菌インジケータで、正確で再現可能な結果が得られる。
【００２５】
複数の相互作用する酵素系および調節可能なフォームインサートおよび／又は改良型キャップを備えるインジケータは、滅菌プロセスを評価するための現在の方法および設計に存在する問題および欠点を克服し、ほぼ即時的で再現可能な結果を与えることができる。インジケータシステムは、使用が簡単であり、訓練を最小限しか必要としない。専門の教育又は装置がなくても、信頼性のある結果が達成される。驚くべきことに、また、インジケータは多くの種類の滅菌プロセスを監視するのに有用である。全ての場合に、達成され得る結果は迅速であると同時に、信頼性と再現性がある。
【００２６】
本発明の一実施形態は、様々な種類の滅菌プロセス（例えば、蒸気熱、乾燥熱、化学滅菌剤、プラズマ）の効力を迅速に判定するための試験インジケータデバイス（迅速滅菌インジケータ又はＲＳＩ）に関する。インジケータは、容器又はスリーブの断面積が、圧縮されていない時の物品の断面積より小さい容器の開口部又はスリーブにプラグとして入れられる圧縮性材料か、又は、１つ以上の孔、１つ以上の滅菌剤透過性インサート、１つ以上の突出部材、又はこれらの組合せを備えてもよいキャップを備える。容器は、滅菌剤の唯一の通路がフォームインサートを通る、および／又は改良型キャップを通るように、非吸収性の材料で作られる。そのフォームインサート，および／又はキャップは、試験インジケータに入る滅菌剤（例えば、蒸気、気体、化学物質又はプラズマ）の量を調整し、使用されるフォームの量は、滅菌プロセスに応じて調整されてもよい。インジケータ試薬は、少なくとも１つの開口部を有する容器に入れられ、開口部は圧縮された円筒状インサートで充填され、および／又は開口部は改良型キャップで覆われる。フォームインサートの多くの実施形態および利点は、米国特許出願第０９／１８４，３５２号および米国特許第５，８７０，８８５号に記載されている。
【００２７】
インジケータは、フォームインサートの体積又は材料を変えること、キャップ中の孔の数および大きさ、又はキャップの材料および厚さを変えること、又は、フォームインサートおよびキャップの両方を変えることにより容易に調節されるため、別の利点は、滅菌プロセスの全ての大きな変更、並びに小さい変更に合うようにインジケータが改良され得ることである。滅菌プロセス又は滅菌剤を変更する際に、別の種類の滅菌インジケータに変える必要はない。インサートおよびキャップを変更することができるか、又はどちらか一方を省いて滅菌インジケータを最適化することができるため、複数の状況および様々な滅菌剤、並びに様々な滅菌手順に合う。また、滅菌プロセスを変更する際に滅菌インジケータの種類を変更する必要はない。調節は、プラグの長さを変更するだけで簡単であり、追加の費用をほとんど、又は全くかけずに製造中の変更を実施するのは、非常に単純なことである。
【００２８】
滅菌インジケータに、滅菌の表示をする検出試薬として、胞子、酵素、酵素系又はこれらの組合せが、更に入っている。これらの試剤は、液体であっても固体であってもよい。液体は、好ましくは非水性の、又は部分的に水性の媒体中にある。固体は、ディスクなどの膜であってもよく、粉末、又は造粒した試剤を含有する錠剤が好ましい。このような試剤は、流動層造粒によって顆粒に作ることができる。流動層造粒は、様々な成分を用い、これらの成分をクラスターに共に固定化する。クラスターは、シード粒子上に乾燥して付いた様々な成分から成る。造粒プロセスは、シード物質を空気中に浮遊させ、そのシードに液体物質をスプレーすることにより開始する。他の成分は液体の溶液に、又は流動化された粒子に添加される。粒子は、液体に接着し、様々な成分のクラスターを形成し、最後に水分がクラスターから除去される。酵素は、典型的には、水なしでパッケージされた時に最も安定であるため、この造粒プロセスを使用して、水分がほとんどない状態で、顆粒中に共に固定化された、又は圧縮して錠剤にされた酵素を製造することができる。
【００２９】
顆粒は、シードと呼ばれる乾燥粉末で出発するが、これは固体支持として機能する。シード物質は、不活性物質又は顆粒の成分の１つとすることができ、プロセスチャンバに入れられる。チャンバに入る制御された気流は、粒子の空気浮遊を作り出し、このため粒子は浮遊するか、又は流動化する。粒子が空気中で浮遊すると、液体の溶液が固体粒子にスプレーされる。
【００３０】
湿度、温度、および空気速度は、チャンバ内で制御される。湿度は、非常に低く保たれ、温度は約３５℃に上げられる。液体は、シードにスプレーされた後、蒸発され、顆粒が形成される。シードは、クラスターを形成する様々な成分で被覆され、水は除去される。
【００３１】
２種類の酵素を顆粒生成物に形成できる方法が幾つかある。例えば、各酵素は、液体溶液として出発することができる。セルロースなどの不活性固体シード物質を使用し、１種類の酵素を流動化されたセルロースシードにスプレーする。第２の顆粒は、第２の酵素から作られ、２種類の顆粒は共に混合される。或いはまた、２種類の酵素を１つの液体溶液として共に混合し、シード物質にスプレーすることができるであろう。或いはまた、１種類又は両方の酵素は、固体物質として出発できるであろう。固体物質はシード物質として使用され、液体バインダ溶液はシード上にスプレーされる。液体溶液は顆粒を作り出すのに必要であり、固体の乾燥成分は液体溶液に接着する。材料が流動化された状態にある間、高温と低湿度により顆粒生成物から水が除去され、酵素はシード物質上に共に固定化される。
【００３２】
また、顆粒を圧縮して錠剤にすることができる。例えば、ブレンダ機械を使用して数種類の顆粒を共に混合し、圧縮して１つの錠剤にすることができる。数種類の顆粒を取り扱う時には、それぞれの活性を試験することができ、その後、各顆粒成分の量を変えることにより、最終組成の錠剤活性を調節することができる。最終的な酵素錠剤は、ほとんど水を含有せず、典型的には約５％未満、好ましくは約３％未満となるであろう。
【００３３】
幾つかの用途に好適なインジケータ試薬は、米国特許第５，０７３，４８８号に記載されているものなどの１種類の酵素と共に、検出可能な生成物を生成するのに必要な基質、試薬、触媒、補因子などを含む。また、インジケータ試薬は、相互作用する酵素系の複数の成分を含んでもよい。酵素系は、米国特許第５，４８６，４５９号に記載されているもののような、酵素の既知の混合、補酵素、触媒、補因子、基質、他の反応試薬、又は組合せを含むことが好ましい。酵素系は、検出可能な生成物を共に生成する一連の共役反応を迅速に触媒する複数の酵素を含む。
【００３４】
本発明の別の実施形態は、滅菌プロセスの有効性を判定する方法に関する。基本的なプロセスは、酵素系の少なくとも１つの、好ましくは複数の成分が滅菌手順を経ることを含む。酵素系は、酵素の既知の混合、補酵素、触媒、補因子、基質、他の反応試薬、又はこれらの組合せを含み、試験インジケータに収容される。成分は、最先端の生物学的インジケータに使用される微生物の生存度と相関する相互依存の活性を有する。
【００３５】
この方法に従い、試験インジケータは、滅菌チャンバに入れられ、滅菌プロセスを経る。滅菌サイクルが終了した後、フォームインサートおよび／又はキャップを取り出し、酵素系の残りの成分を添加し混合物を形成してもよい。必要に応じて、キャップを元に戻してもよい。必要に応じて、酵素と基質との相互作用から生成物が形成するのに十分な時間、混合物を培養する。培養時間は、数秒〜１分の範囲であり、好ましくは約１５分未満、更に好ましくは約１０分未満、更により好ましくは約３分未満である。望ましい場合は、培養を省くことができ、生成物はほとんど即時に、又は約２０秒未満で検出される。複数の酵素を含む酵素系の全成分が存在し活性である場合には、検出可能な生成物が形成する。暴露された各成分が、変性に耐え、相互作用して機能し、酵素で変性される検出可能な生成物を生成する場合、陽性の結果が観察される。残留活性のインジケータとしての酵素で変性された生成物は、１〜６０分以内で、好ましくは数秒以内で目視で検出可能となる。好ましくは色の変化であるが、検出される何らかの変化は、滅菌サイクルがある成分を不活性化しなかった、即ち、滅菌手順に暴露された他の物品を確実に滅菌するのに不十分であったことを観察者に示す。逆に、色の変化がないことは、滅菌手順が少なくとも１つの成分を不活性化させたため、相互作用反応が起きなかったことを示し、従って、類似の慣用的な試験の細菌胞子の生存力を迅速で直接的に検出することに相当する。
【００３６】
設定された時間内に、酵素で変性された検出可能な生成物がないことは、滅菌サイクルが相互作用する酵素系の機能に致命的であったのと同様に、生存可能な１０６の個体数のバチルスステアロサーモフィラス（Ｂａｃｉｌｌｕｓ  ｓｔｅａｒｏｔｈｅｒｍｏｐｈｉｌｕｓ）胞子に致命的であったことを示す。一般に、これらの値はＤ値として表され、これは、所定の温度で、生存可能な試験用微生物の個体数をその元の値の１０パーセントに減少させるのに掛かる時間である。胞子から細菌増殖の検出に少なくとも一晩の培養が必要であることと比較し、結果が数分又は数秒で得られる可能性があるということを除いて、酵素系の不活性化は、滅菌プロセスを経る細菌胞子の不活性化と平行して起こる。
【００３７】
様々な手順を使用して、生成物を検知することができる。例えば、基質をラベルし、その生成物から得られる放射能、又は酵素、電気、又は蛍光活性を、例えば滅菌手順の有効性を判定するのに使用されるものなど、慣用的なデバイスを使用して検出することができる。目視検出は簡単で安価であり、訓練をほとんど必要とせず、および典型的な作業環境で見い出されるもの以外の専門の機器を必要としないため、生成物は目視検出されることが好ましい。
【００３８】
成分間の関係は、単に化学反応又は酵素反応ではなく、チャンバ内の微生物の推定に基づく生理的状態を反映する酵素の相互作用であるため、滅菌の判定と非常に関連性がある。本発明の方法が滅菌サイクルの効力を迅速に判定する能力は、酵素系の機能的能力の残存が、酵素で変性される生成物の生成に必要であるという発見に基づいている。相互作用する酵素から酵素で変性される生成物の生成の迅速さは、少なくとも一部には、バルク溶液との拡散制御された交換が制限されるように、共通の固体支持上の酵素系の２つ以上の成分に近接した位置に、共に固定化されることによる。このプロセスは、成分チャネリング、又は、表面又は微小環境での連続反応の２つ以上の成分を集めることによって更に補足され、バルク溶液との拡散制御された交換を更に制限する。酵素に関する成分チャネリングは、Ｉ．Ｇｉｂｂｏｎｓら、Ｍｅｔｈ．Ｅｎｚｙｍｏｌ．１３６：９３−１０３，１９８７、に記載されている。
【００３９】
試験用微生物を部分的にのみ殺す条件に耐える酵素系の成分の能力は、少なくとも部分的には、滅菌剤と酵素との間の半透過性のバリアの使用に依存し、相互作用する酵素系は、試験用微生物を殺すのに不十分な滅菌サイクルの後、活性状態を維持することになる。バリアは、細菌などの微生物に対して不透過性である必要はないが、ただ、インジケータ成分を滅菌環境に暴露させることができるように流体透過性でなければならない。圧縮性材料のオープンセルを通る、又はクローズドセル圧縮性材料の側面を回る、などである。これにより、胞子の生存度と、不十分な滅菌サイクルの後、比較的短時間で、好ましくは１〜６０分以内でこれらの酵素の基質系を目視で検出可能な生成物濃度に転換するのに十分な、系の酵素の相互作用活性との直接的な相関が得られる。酵素および他の成分の活性と、微生物の発芽および増殖との相関の基盤は、生物学的に誘導された、相互作用する酵素および補酵素の系の機能に両者が共に依存していることにある。滅菌インジケータは、微生物を殺す条件と、相互作用する酵素のネットワークの１成分を不活性化する条件との間に、直接の相関があることを実証する。実際、相互作用系は、相互作用する酵素の集合を収容する半透過性膜があるという点で、胞子壁がある細菌胞子に似ていると考えられ得る。増幅相互作用する酵素系の場合、主要酵素、補酵素、補因子、基質、触媒、又は系の他の試薬成分のいずれか１つが、完全に不活性化されると、インジケータ溶液が添加された時、色の変化は起きず、このため、慣用的な胞子系と似ているが、ずっと速い速度で結果を得ることができる。
【００４０】
本発明の試験インジケータを使用して、滅菌検証は試験結果の完了から判定されるが、これは、慣用的な生物学的インジケータの信頼性が、酵素および化学インジケータで使用されるものに近い技術の速度と組み合わされるため、驚くべきことに、非常に迅速に達成され得る。更に、胞子とは異なり、耐性は活性と相関
し、酵素、補酵素、触媒、基質、又は相互作用系の他の試薬を含有する酵素系で
は、安定性を個々に、並びに複数の酵素系で非常に精密に定量できる。従って、
相互作用する酵素系の使用により速度が増大するだけでなく、標準化のレベルを
達成することができ、これは慣用的な生物学的又は他の酵素技術で得られるもの
よりずっと優れている。
【００４１】
本発明の別の実施形態は、蒸気、気体、放射線、化学およびプラズマ滅菌器を使用する滅菌プロセスの有効性を判定するための調節可能なインジケータシステムの製造方法に関し、これらは、多くの病院、実験室、および医院、並びに研究施設、食品および環境実験室、および製造、生産、又は廃棄物処理で滅菌を使用する全ての技術で使用される。
【００４２】
滅菌インジケータの感度を迅速で容易に調節し、予め決定される１つ以上のパラメータに感応する滅菌インジケータを製造することができる。例えば、滅菌インジケータと実質的に同一の試験インジケータは、滅菌手順に暴露され、予め決定される環境パラメータに感応するその試験インジケータの有効性が判定される。例えば、別の試験インジケータの気体透過性プラグの位置および／又は組成を調節し、別の試験インジケータを滅菌プロセスに暴露させる。各試験インジケータに対して判定される結果から、滅菌インジケータの感度を調節し、特定の１つの、又は複数の環境条件の検出を最適化することができる。
【００４３】
調節は簡単に行うことができ、例えば、プラグの突き出ている部分を伸ばす又は引込めること、又は例えば、プラグの密度、空孔の大きさ、又は組成を増減してプラグの組成を変更することなどにより、気体透過性プラグの配置を変える。突き出ている部分を伸ばし、増大した温度、湿度および圧力の組合せに対するインジケータの感度を増大させることができる。圧縮性材料の密度を増大させて圧縮性材料からなるプラグを調節し、増大した滅菌剤、化学物質、温度、湿度、および圧力の組合せに対するインジケータの感度を低下させることができる。同様に、キャップの厚さ、孔の数、滅菌剤透過性インサートの種類、大きさ、形状、および突出部材の数、又はこれらの組合せを変更することができる。
【００４４】
滅菌インジケータは、液体不透過性および実質的に気体非吸収性の壁、および気体透過性バリアで充填された、又は覆われた少なくとも１つの開口部を有する容器中に、細菌胞子、又は好ましくは複数の相互作用する酵素の供給源などの生物学的に関連性のある材料を含むが、前記開口部は、相互作用する酵素系の１つ以上の成分が入っているチャンバにつながっており、該成分と開口部の間に気体透過性バリアがある。容器は、限定的ではないが、球状、立方体、角錐、又は好ましくは円筒状などの任意の形状とすることができる。相互作用する成分は、セルロースフィルタディスク又は顆粒生成物のマトリックス内、および／又は形成された培地内などに互いに近接して位置することが好ましく、このため、共に固定化される。１つ以上の酵素、基質、補酵素、又は触媒を固体マトリックス上に含んでもよい。半透過性であるが、液体又は気体を自由には、又は完全には透過させないバリアを形成する有効量の気体透過性材料、および半透過性の開口部と酵素との間に有限の距離を維持する有効な手段が容器内にあるか、又は容器を覆っている。
【００４５】
別の実施形態では、滅菌インジケータは、液体不透過性および実質的に気体非吸収性の壁、およびキャップで覆われた少なくとも１つの開口部を有する容器中に、細菌胞子、又は好ましくは複数の相互作用する酵素の供給源などの生物学的に関連性のある材料を含むが、前記開口部は、相互作用する酵素系の１つ以上の成分が入っているチャンバにつながっている。相互作用する成分は、セルロースフィルタディスク又は顆粒生成物のマトリックス内、および／又は形成された培地内など互いに近接して位置することが好ましく、このため、共に固定化される。１つ以上の酵素、基質、補酵素、又は触媒を固体マトリックス上に含んでもよい。キャップは、多孔質のプラスチック材料で作られるか、又は複数の孔を有するか、又は多孔質のプラスチック材料で作られ、且つ複数の孔を有するかであり、少なくとも１つの開口部を通って液体および気体が透過できる。
【００４６】
本発明の迅速多酵素滅菌インジケータは、図１Ａおよび図１Ｂに表わされている。インジケータは、単一の開口部１１が１方の端部にある液体不透過性の壁を有する円筒管１０を備える。円筒管１０には、複数の相互作用する酵素が共に固定化されている固体支持ディスク１２が入っている。また、円筒管１０には、固体支持ディスク１２を覆う非水性媒体１３が入っている。単一の開口部１１は、滅菌剤が、単一の開口部１１を通って、妨げられずにアクセスすることを可能にする複数の孔１５を有するキャップ１４で覆われている。図１Ａおよび図１Ｂの装置は、複数の相互作用する酵素が固定化されている固体支持ディスク１２を円筒管１０の底部に入れることにより組立てられる。非水性の媒体１３を添加し、固体支持ディスク１２を覆う。円筒状の耐熱性フォーム材料１７は、円筒管１０に圧縮して入れられ、非水性媒体１３を閉じ込めるための構造的枠組みとなる。また、フォーム材料１７は、固体支持ディスク１２上に共に固定化された複数の相互作用する酵素と、単一の開口部１２との間に一定の距離を維持するのに役立つ。キャップ１４は、単一の開口部１１を覆う円筒管１０の上部に置かれる。
【００４７】
本発明の好ましいインジケータ装置は、図２に示される迅速多酵素滅菌インジケータである。この多酵素滅菌インジケータは、試験装置およびインジケータ溶液を備える。試験装置は、１方の端部に開口部がある液体不透過性の壁を有するチャンバ２２からなる。チャンバ２２には、固定化された相互作用する酵素を含む造粒された錠剤２１が入っている。チャンバ２２の開口部は、滅菌剤が開口部を通ってアクセスすることを可能にする少なくとも１つの孔２４を有するキャップ２３で覆われる。
【００４８】
本発明の好ましいインジケータ装置の別の実施形態では、チャンバ２２の開口部は、図２Ａに表わされるように、少なくとも１つの孔２４を有するキャップ２３で覆われる。少なくとも１つの孔２４は、少なくとも１つの滅菌剤透過性インサート２５を備え、これは、キャップ２３の底部又は上部の表面に取り付けられるか、キャップ２３の中に挿入されるか、又は、チャンバ２２の開口部の上部に直接、又は中に配置されてもよい。滅菌剤透過性インサートにより、滅菌剤は、チャンバ２２の開口部を通ってアクセスできると同時に、造粒された錠剤２１又は他の任意の必須の材料がチャンバから外に落ちないようにする。滅菌剤透過性インサートは、スクリーン、膜、メッシュ、これらの組合せ、又は滅菌剤を透過させるが、チャンバ２２内に残存しなければならない物質は透過させないと当業者に考えられ得る任意のインサートであってもよい。
【００４９】
本発明の好ましいインジケータ装置の更に別の実施形態では、少なくとも１つの孔２４を有するキャップ２３は、図２Ｂおよび図２Ｃに表わされるように、少なくとも１つの突出部材２６を備えてもよい。少なくとも１つの突出部材２６は、造粒された錠剤２１又は他の任意の必須の物質がチャンバ２２から移動しないようにする。突出部材は、棒、軸、中空部材、中実部材、これらの組合せ、又は当業者に既知の任意の適切な部材であってもよい。少なくとも１つの突出部材２６は、キャップと類似の、又は異なる材料で作られてもよく、キャップ又はチャンバの開口部に取り付けられてもよい。図２Ｃに表わされるように、滅菌剤が突出部材２６を通ってチャンバ２２にアクセスできるように、中空の突出部材２６は、更に、メッシュをかけられても、孔を備えても、又は透過性材料から作られてもよい。
【００５０】
インジケータ溶液のディスペンサーは、図３Ａ，図３Ｂ，および図３Ｃに示されている。ボトルにはインジケータ溶液３１が入っており、このインジケータ溶液を、固体支持ディスク３２上に固定化された活性な複数の相互作用する酵素に添加した時、目に見える変色が生じる。ボトルには、予め測定された容量線３４の付いた点眼器３３が入っている。点眼器３３に予め測定された容量線３４までインジケータ溶液３１を充填すると、適正な容量、又は滴数の溶液が確実に管に取り出される。
【００５１】
また、滅菌試験を実施する方法は、図３Ｃに表されている。滅菌インジケータは、滅菌される他の用具と共に滅菌器に入れられる。滅菌インジケータは、滅菌サイクルの過程で、滅菌剤に暴露される。滅菌サイクルの終了後、滅菌インジケータは、滅菌器から取り出され、室温まで冷却される。キャップ３５およびフォーム材料３６を取り出し、安全に廃棄することができる。予め測定された容量線３４を使用して、インジケータ溶液３１を点眼器３３に吸い込むと、適正量のインジケータ溶液が確実に使用され、管に取り出される。必要に応じて、室温で数秒〜数分間、好ましくは約１０分未満、更に好ましくは約３分未満、得られる混合物を培養する。培養時間の終了時に、固体支持ディスクを目視検査する。固体支持ディスク（例えば、白色）上に赤い着色がなければ、陰性の結果３７を示し、滅菌サイクルが成功であることを意味する。固体支持ディスク上に赤い着色があれば、陽性の結果３８を示し、滅菌サイクルが不成功であることを意味する。
【００５２】
本発明の滅菌インジケータ装置の別の実施形態は、図４に表されている。本発明の滅菌インジケータは、チャンバ２２へ突き出ている１本の棒部材２７、又は複数の棒部材を備えてもよい。棒部材２７は、中空であっても、中実であってもよく、限定的ではないが、プラスチック、セラミックス、又はガラスなどの任意の適切な材料で作られてもよい。別の実施形態では、棒部材２７に一定量のインジケータ溶液３１、又は限定的ではないが、増殖培地などの滅菌インジケータシステムの有用な成分であってもよい他の任意の基質が入っていてもよい。複数の棒部材を備える一実施形態では、各棒部材は、滅菌インジケータシステムで使用する様々な量の様々な成分を含んでもよい。各棒部材２７は、分配部材２８を更に備えてもよい。分配部材２８は、限定的ではないが、プラスチック、ゴム、又はケイ酸塩などの任意の適切な材料で作られてもよい。一実施形態では、分配部材２８は、ピペット端部のような形状であってもよく、別の実施形態では、分配部材は、壊れやすい膜であってもよい。分配部材２８が、壊れやすい膜を備える場合は、壊れやすいように、膜に、更にクロスハッチを入れてもよい。更に別の実施形態では、滅菌インジケータは、チャンバ２２の開口部を覆うキャップ２３を有してもよい。キャップ２３は、少なくとも１つの孔２４を更に備えてもよい。棒部材２７は、キャップ２３を通して挿入されてもよく、又はキャップ２３の表面に取り付けられてもよい。
【００５３】
少なくとも１つの棒部材２７を備える本発明の実施形態を使用する滅菌試験を実施する１つの代表的な方法では、滅菌インジケータは滅菌器に入れられる。滅菌インジケータは、適切な時間、滅菌剤に暴露される。滅菌インジケータを滅菌器から取り出し、室温まで冷却されてもよい。分配部材２８を圧搾、破砕又は破壊して、チャンバ２２にインジケータ溶液３１を分配してもよい。必要に応じて、室温で数秒〜数分間、好ましくは約１０分未満、更に好ましくは約３分未満、得られる混合物を培養してもよい。インジケータ溶液３１の添加後、予め決められた適切な時間に、造粒された錠剤２１を検査してもよい。造粒された錠剤２１上に変色がなければ、陰性の結果を示し、滅菌サイクルが成功であることを意味する。変色（即ち、赤色に）があれば、陽性の結果、および滅菌サイクルが不成功であることを示す。
【００５４】
本発明の実施で有用な滅菌手順は、例えば、高圧蒸気手順、又はオートクレーブ（１２１℃またはそれより高温、例えば、１３２℃又は１４３℃）、酸化エチレン、又は別の適切に致死性の化学物質、又は約５０℃〜約２００℃の温度の乾燥熱を使用した化学的手順、又はプラズマ相滅菌手順であってもよい。これらの手順は、ヘルスケア産業、また環境技術分野、食品製造、廃棄物処分に関連する産業で、および滅菌が必要な技術分野で実施される。
【００５５】
本発明の別の実施形態は、チャレンジパックなどの迂曲した通路を通過する滅菌剤の有効性を判定するインジケータに関する。チャレンジパック試験には、同じ設計および同じ調節可能な形態を使用することができる。ＡＡＭＩ蒸気チャレンジパックは、１６枚の手術用タオルに包まれた、不活性担体上の細菌胞子などの生物学的インジケータからなる。タオルは、蒸気がインジケータに到達するように迂曲した通路を作り出す。これは、病院における状況で、包まれた物品が蒸気滅菌器中で処理されることを模擬している。
【００５６】
チャレンジパックを使用して、パックを通過しインジケータに到達する滅菌剤の有効性を試験する。これは、包まれた物品が滅菌器中で処理されることを模擬する。フォームインサート設計、又は改良型キャップ設計をチャレンジパック試験に使用することができる。滅菌インジケータ、即ち前記の酵素をベースにしたインジケータ、又は慣用的な胞子をベースにしたインジケータのいずれかをこの種のチャレンジパックに使用してもよい。チャレンジパックの一例は、図５に示されている。
【００５７】
滅菌インジケータ４０を、予め決められた量のフォーム４２で充填された少なくとも１つの開口部を有する容器４１に入れる。容器４１は、実質的に気体非吸収性の壁を有し、滅菌剤はフォーム４２を通って入りインジケータ４０に到達しなければならず、このため容器に入る滅菌剤の量が調整される。滅菌インジケータ４０には、胞子又は酵素４３のいずれかが入っている。フォーム４２は、容器に入る蒸気又は滅菌剤の量を調節する。チャレンジパックを滅菌プロセスに暴露した後、インジケータをチャレンジパックから取り出し、処理する。インジケータが陽性の場合は、パック内で適切な滅菌条件が達成されなかった。陰性の結果は、適切な条件が満たされたことを意味する。前述の迅速滅菌インジケータ、又は標準的な生物学的インジケータを、チャレンジパックと共に使用することができる。チャレンジパックは使用が簡単で、再現可能な結果が得られる。目的とする量の障害（ｃｈａｌｌｅｎｇｅ）を容易に再現し、蒸気又は酸化エチレンチャレンジパック用のＡＡＭＩ、ＩＳＯ，又はＥＮなどの規格により記載される障害を模倣することができる。
【００５８】
図６に表わされるように、前述のチャレンジパックの容器４１は、フォームの替わりに少なくとも１つの開口部の上に置かれる、ネジ蓋４７などのキャップを有してもよく、又はキャプとフォームの両方を有してもよい。キャップは、多孔質のプラスチック材料で作られてもよく、１つ以上の孔２４を有してもよく、多孔質のプラスチック材料で作られ、且つ１つ以上の孔を有してもよく、又は孔のない不透過性の材料で作られてもよい。更に、容器４１は、その壁に１つ以上の孔４５を有してもよい。チャレンジパックが、孔のない不透過性材料で作られるキャップを有する場合、容器はその壁に１つ以上の孔４５を有する。容器に入れられる滅菌インジケータ４０は、少なくとも１つの開口部の上に置かれるキャップを有してもよく、又は少なくとも１つの開口部に設置されるフォームインサート２０を有してもよく、又はキャプとフォームの両方を有してもよい。キャップは、多孔質のプラスチック材料で作られてもよく、又は複数の孔を有してもよく、又は多孔質のプラスチック材料で作られ、且つ複数の孔を有してもよい。多孔質のプラスチック材料は、滅菌に複数回、暴露することに耐えられる非吸収性のプラスチックであることが好ましい。
【００５９】
本発明の別の実施形態は、空気除去試験用のフォームインサート設計に関する。空気除去試験は、Ｂｏｗｉｅ−Ｄｉｃｋ試験シート、又は担体上の化学インジケータを有する容器からなる。透明の容器は、フォームで充填された少なくとも１つの開口部からなる。試験サイクルが終了した後、空気除去試験が滅菌チャンバから取り出される。使用者は、化学インジケータの変色の均一性を観察する。容器の材料は透明であるため、使用者は、簡単に化学インジケータインクの均一性を観察する。従って、デバイスを開ける必要がない。
【００６０】
また、空気除去試験は、類似の設計に基づいている。化学インジケータをフォームインサートと共に透明な容器に入れることにより、予備真空空気除去試験の同等物が作られる。空気除去試験は、予備真空蒸気滅菌器に入れられる。サイクルが完了した後、使用者は、単に透明容器の中の化学インジケータの変色の均一性を簡単に見ることができるか、又は単に、容器を開け化学インジケータを取り出すことができる。
【００６１】
フォームインサート設計および改良型キャップ設計は、滅菌プロセスの有効性を試験する現在の設計の多くの欠点を克服する。ほとんど即時の結果を与えることができる、相互作用する酵素系から構成される迅速滅菌インジケータの構成要素として、フォームインサートおよびキャップの設計を共に使用することができる。また、フォームインサート又は改良型キャップ設計を有する滅菌インジケータは、様々な種類の滅菌プロセスに合うように調節可能であるという利点がある。フォーム、多孔質材料で作られるおよび／又は様々な大きさおよび量の孔を備えるキャップ、又はこれらの組合せの存在により、滅菌インジケータは、標準化された方法でデバイスに入る滅菌剤の量を有効に制御することもできる。再現可能な結果が得られるように、製造中に、迅速滅菌インジケータの酵素の含量、およびフォームおよびキャップの仕様を容易に制御することができる。細菌胞子の固有の耐性に基づく慣用的な生物学的インジケータは、このように容易に制御することができない。
【００６２】
また、米国特許第５，８７０，８８５号に記載のフォームインサート設計は、チャレンジパックおよび空気除去試験設計の欠点を克服する。ＡＡＭＩテストパックの組立てには、非常に時間が掛かる。ＡＡＭＩパックは、人によるパックの作り方の違いと、異なる種類のタオルによって、異なる特性を有するパックになり得るという意味で標準化されていない。フォームインサート設計の利点は、多くの種類の滅菌器、並びにチャレンジパック、および空気除去試験に用いる滅菌インジケータに使用することができ、使用が簡単で、標準化されており再現可能である、ということである。同じ設計を複数の試験（例えば、滅菌、チャレンジパック、空気除去）に使用することができるため、使用者にとって簡単である。また、チャレンジパックおよび空気除去試験設計により、使用者は素早く容易にインジケータを回収することができる。インジケータを回収するのに多くのタオルを開ける必要がない。また、容器が透明であるため、使用者はパックの中にインジケータが存在することを確認できる。
【００６３】
本発明の別の実施形態は、使用者がチャレンジパックを容易に開閉して繰返し使用できる、フォームおよび容器設計を採用するチャレンジパックを構成する、迂曲した通路を通過する滅菌剤の有効性を判定する方法に関する。チャレンジパックは、図７に示されるように、２つの容器、２つのフォームインサート、および滅菌インジケータからなる。各容器は、少なくとも２つの開口部を有し、１つの開口部は、容器の直径と同じ大きさであり、第２の開口部はずっと小さい。１方の容器５０は、もう一方の容器５１より直径が僅かに大きい。各容器は、大きい方の開口部の反対側に小さい孔５２があり、小さい方の開口部付近に１片のフォーム５３が置かれている。滅菌インジケータ５４は、直径が小さい方の容器に入れられ、直径が僅かに大きい第２の容器は、第１の容器の大きい開口部を覆って設置される。容器は、その類似の直径に互いにしっかりと嵌合する。類似の直径で２つの管を一体に保持する替わりに、ネジ式閉鎖具、スナップロック式デバイス、又はツイストロック式デバイスを使用することができる。容器は実質的に気体非吸収性の壁を有するため、滅菌剤は小さい孔５２を通って入り、フォームインサート５３を通過し、滅菌インジケータ５４に到達しなければならない。
【００６４】
チャレンジパックを滅菌プロセスに暴露した後、２つの容器を互いに外し、インジケータを回収し通常通り処理する。図７に示すように、未暴露のインジケータを容器の１つに入れ、第２の容器を第１の容器にかぶせて上に元のように置くことにより、このテストパックを再使用することができる。滅菌インジケータは、酵素をベースにしたインジケータ、又は胞子をベースにした慣用的なインジケータとすることができる。
【００６５】
再使用可能なチャレンジパック設計の別の実施形態は、１つの開口部とキャップを有する単一の容器からなる。滅菌インジケータは、容器に入れられる。キャップは、蒸気が通過できる多孔質プラスチック材料から作られる。使用者は、キャップをするデバイスを容易に開閉し、暴露されたインジケータを回収し、次の試験用に未暴露のインジケータを加えることができる。材料は、滅菌に複数回暴露することに耐え得る非吸収性プラスチックである。
【００６６】
再使用可能なチャレンジパック設計の別の実施形態は、図８Ａおよび図８Ｂに示されるように、閉鎖デバイス、フォーム、および試験インジケータを有する単一の容器を備える。円筒状の容器６０の底部部分は、容器の側面に２つの孔６１を有する。管状のフォームインサート６２は、容器にしっかりと嵌合する。フォームインサート６２は、その中心に、滅菌インジケータ６３の形状に適合する孔を有し、滅菌インジケータ６３はフォームインサート６２にしっかり嵌合する。ネジ蓋６４は、容器の大きい開口部の上に置かれる。ネジ蓋６４が、滅菌インジケータ６３の入った容器に締められる時、滅菌剤は、滅菌インジケータ６３に到達する前に、容器の側面の小さい孔を通過し、フォームインサート６２を通過する。これは、滅菌剤の迂曲した通路である。この設計は、他のチャレンジパックと同等の機能をする。材料は、滅菌に複数回、暴露することに耐え得る非吸収性プラスチックである。滅菌インジケータは、酵素をベースにしたインジケータ、又は胞子をベースにした慣用的なインジケータとすることができる。より大きい容器、および対応するより大きいフォームインサートを使用し、該滅菌インジケータの替わりに化学インジケータ（未暴露の化学インジケータインキで覆われた試験シート）を使用することにより、この設計を予備真空滅菌器内での空気除去試験に使用することができる。予備真空滅菌器中で処理した後、化学インジケータの変色の均一性を使用してチャンバ内に空気が存在しているかを判定することができる。空気が存在する場合は、化学インジケータの変色は、均一ではない。
【００６７】
以下の実施例は、本発明の実施形態を説明するが、本発明の範囲を限定するものと見なすべきではない。
【００６８】
実施例
実施例１
蒸気滅菌プロセスを監視するための迅速滅菌インジケータ
蒸気滅菌用の迅速滅菌インジケータは、試験装置およびインジケータ溶液から構成される。試験装置は、円筒状のガラスバイアル瓶、複数の相互作用する酵素系の成分を含有する錠剤、フォームインサート、およびラベルから構成される。ガラスバイアル瓶は、直径が約１／４インチ、高さが１インチであり、一方の端部が開いている。
【００６９】
酵素系の２つの相互作用する酵素を含有する錠剤をバイアル瓶に入れる。錠剤は、グルコースデヒドロゲナーゼおよびジアホラーゼの顆粒である。各酵素に対する好ましい酵素濃度は、２０ｍｇの錠剤当り８〜１５単位である。バイアル瓶の開口部は、圧縮されたフォームインサートで充填される。フォームインサートは、直径が１／４〜１インチの範囲（好ましくは約１／２インチ）であり、長さが３インチまでの範囲（好ましくは長さが約１／２インチ）で、円筒状であることが好ましい。フォームは、密度が１立方フィート当り約６ポンドの部分的なオープンセル構造であり、フォーム材料はポリウレタンである。詳細な仕様には、ポリエステルフォーム、オープンセル、６ポンド、チャーコール色、密度５．００〜６．６０ｐ．ｃ．ｆ．、強度２０．０〜４０．０ｐ．ｓ．ｉ．、伸び３００〜５００％、引裂き抵抗３．０〜５．０ｐ．ｌ．ｉ．、圧縮硬化３．０〜１０．０％、荷重たわみ０．５０〜０．９０ｐ．ｓ．ｉ．、燃焼性ＨＦ−１、およびセル寸法５０〜７０ｃ．ｄ．ｉ．などが挙げられる。バイアル瓶の外側には、蒸気感応性インジケータインクを含有するラベルがある。
【００７０】
この試験装置を、滅菌される品目と共に１２１℃で運転する蒸気滅菌器の滅菌チャンバに入れた。サイクルが終了した後、試験装置を滅菌チャンバから取り出した。蒸気感応性インジケータインクの変色は、処理済みの装置と未処理の装置を識別するのに役立つ。フォームインサートを取り出し、透明無色のインジケータ溶液を５滴、白色の酵素錠剤の入ったバイアル瓶に添加した。インジケータ溶液は、滴下ディスペンサー（ｄｒｏｐｐｅｒ  ｄｉｓｐｅｎｓｅｒ）のついた褐色ガラス瓶に入れられた。インジケータ溶液は、ｐ−ヨードニトロテトラゾリウムバイオレットを３２μＭ〜１６ｍＭの範囲（好ましくは３．２ｍＭ）；ＮＡＤ（ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド）を１μＭ〜５．５ｍＭの範囲（好ましくは０．１１ｍＭ）；グルコースを１％〜９０％の範囲（好ましくは１０％）；エタノールを（体積で）１％〜９５％の範囲（好ましくは５．５％）；クエン酸を０．００３２ｍＭ〜３．２Ｍの範囲（好ましくは１７ｍＭ）を含有する。好ましい緩衝剤は０．０５Ｍ  Ｔｒｉｓ、ｐＨ６．０〜８．５であった。
【００７１】
１２１℃で運転するＢＩＥＲ容器内の予め決定された生存サイクルは、滅菌インジケータに対し、５分であり、死滅サイクルは１５分であった。生存サイクルは、暴露時間が短いサイクルであったが、このサイクルで、インジケータの試験結果は、適切な滅菌条件が満たされなかったことを示す、陽性でなければならない。死滅サイクルは、通常は、標準のサイクル時間であったが、このサイクルで、インジケータの試験結果は、適切な滅菌条件が満たされたことを示す、陰性でなければならない。インジケータ溶液を白色の錠剤に添加した後、錠剤の色を１〜２０秒間、目視観察した。不十分な滅菌条件である１２１℃における５分間のオートクレーブ生存サイクルの後、陽性の結果が予測され、観察されたが、酵素は活性であり、２０秒以下で錠剤の表面に赤色に着色した生成物が形成された。十分な滅菌サイクルである１２１℃における１５分間のオートクレーブ死滅サイクルの後、陰性の結果が予測され、観察されたが、１種類以上の酵素は不活性化され、赤色に着色した生成物は形成されなかった。これらの陽性および陰性の結果は、蒸気オートクレーブ内で類似の条件に暴露される細菌胞子の結果と平行して生じる。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
第１表は、典型的な実験の結果を示す。結果は、ＢＩＥＲ容器中で試験された（１２１℃）数のうちの陽性の数として記録される。迅速滅菌インジケータから、生存サイクル後に陽性の結果と、死滅サイクル後に陰性の結果の両方が得られた。これらの結果は、迅速滅菌インジケータが、少なくとも、慣用的な生物学的インジケータに相当することを実証している。
【００７４】
実施例２
予備真空滅菌
代替の滅菌手順は、滅菌チャンバの予備真空排気、続いてより高温（１３２℃又は１３４℃）の蒸気に、より短時間暴露することを必要とする。１３２℃および１３４℃の予備真空滅菌器に対して予め決定された生存／死滅サイクルの時間は、それぞれ２０秒／３．０分である。実施例１による試験装置は、予備真空モードで処理され、結果は第２表に示されている。
【００７５】
【表２】
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【００７６】
第２表の結果は、試験された数のうち陽性の数として記録される。インジケータの反応を２０秒の時点で読み取った。これらの結果は、迅速滅菌インジケータが１３２℃および１３４℃の予備真空滅菌器に対して予め決定された生存／死滅パラメータを満たし、少なくとも、生物学的インジケータに相当することを示す。実施例１に記載されるような迅速滅菌インジケータは、１２１℃の重力、および１３２℃／１３４℃の予備真空滅菌サイクルの両方を有効に監視することができる。
【００７７】
実施例３
図２Ａに表わされるキャップを有する容器を備えるインジケータシステムを使用する１３２℃での重力置換試験
３つのロットの試験装置は、重力置換式ＢＩＥＲ容器内で、それぞれ１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、および３．５分間、１３２℃の飽和蒸気に曝される。暴露後、試験装置を取り出し、キャップをバイアル瓶から取り外し、インジケータ溶液をバイアル瓶に（錠剤を覆うほど十分な量）添加した。２０秒の時点での結果を、試験される試験装置の数のうちの陽性の試験装置の数として記録した。
【００７８】
許容基準は、１分間の暴露後に、全てのＲＳＩ試験装置で１００％陽性の結果が得られることである。
【００７９】
【表３】
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【００８０】
実施例４
図２Ａに表わされるキャップを有する容器を備えるインジケータシステムを使用する１３４℃での重力置換試験
３つのロットの試験装置は、重力置換式ＢＩＥＲ容器内で、それぞれ１．０、１．２５、１．５、１．７５、２．０、２．２５、２．５、２．７５、３．０、３．２５、および３．５分間、１３４℃の飽和蒸気に曝される。生物学的インジケータ評価レジストメータ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ  Ｅｖａｌｕａｔｏｒ  Ｒｅｓｉｓｔｏｍｅｔｅｒ）（ＢＩＥＲ）は、生物学的インジケータの耐性性能の評価に使用することを目的とする飽和蒸気容器である。ＢＩＥＲ容器は、ＡＮＳＩ／ＡＡＭＩ  ＳＴ４５−１９９２、ＢＩＥＲ／Ｓｔｅａｍ  ｖｅｓｓｅｌに従って作動する。暴露後、試験装置を取り出し、バイアル瓶からキャップを取り外し、インジケータ溶液を（錠剤を覆うほど十分な量）バイアル瓶に添加する。２０秒の時点での結果を、試験される試験装置の数のうちの陽性の試験装置の数として記録した。
【００８１】
許容基準は、全てのＲＳＩ試験装置で、１分間の暴露後に１００％陽性の結果が、３分間の暴露後に１００％陰性の結果が得られることである。
【００８２】
【表４】
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【００８３】
本発明の他の実施形態および用途は、本明細書に開示される本発明の仕様および実施を考慮することにより、当業者には明らかであろう。本明細書に引用される全ての米国特許および他の文献は、どのような理由があろうとも、本質的に引用により組み込まれる。仕様および実施例は、単に代表的なものであると考えられ、本発明の真の範囲および趣旨は、特許請求の範囲に示されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１Ａ】
迅速滅菌インジケータの容器の構成要素の図である。
【図１Ｂ】
完成した迅速滅菌インジケータの構成の図である。
【図２】
迅速滅菌インジケータ装置の好ましい実施形態の図である。
【図２Ａ】
滅菌剤透過性インサートを備えるキャップを有する迅速滅菌インジケータ装置の一実施形態の図である。
【図２Ｂ】
突出部材を備えるキャップを有する迅速滅菌インジケータ装置の一実施形態の図である。
【図２Ｃ】
孔のある中空の突出部材を備えるキャップを有する迅速滅菌インジケータ装置の一実施形態の図である。
【図３Ａ】
滅菌インジケータの図である。
【図３Ｂ】
インジケータ溶液の瓶の図である。
【図３Ｃ】
複数の構成要素からなる、迅速滅菌インジケータの容器の好ましい操作の図である。
【図４】
インジケータ溶液が入っている突出部材を備えるキャップを有する迅速滅菌インジケータの好ましい操作の図である。
【図５】
チャレンジパックの一実施形態の図である。
【図６】
チャレンジパックの別の実施形態の図である。
【図７】
２つの容器を有するデザインのチャレンジパックの図である。
【図８Ａ】
組立てられた迅速滅菌インジケータ試験装置チャレンジパックデザインの図である。
【図８Ｂ】
迅速滅菌インジケータ試験装置チャレンジパックデザインの構成要素の図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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