Indicador biológico.

Un indicador biológico para hacer el seguimiento de la esterilidad,

que consta de

:un sustrato;

grupos funcionales que residen en la superficie de dicho sustrato, dichos grupos funcionales contienen menos del 10 % de átomos de engarce de silicio de cualquier tipo, porcentaje referido a la cantidad total de dichos grupos funcionales;

indicadores de microorganismos elegidos entre el grupo formado por una endoespora, un hongo, una micobacteria, una bacteria vegetativa, un protozoo o cualquier combinación de los mismos;

un agente de unión cruzada fotorreactivo que tiene un grupo terminal funcional unido por enlace covalente con uno de dichos grupos funcionales y que tiene otro grupo funcional terminal unido por enlace covalente con uno de dichos indicadores de microorganismos, de modo que un indicador de microorganismos presente esté unido por enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con dicho sustrato, dicho sustrato tiene microorganismos fijados al mismo, que son capaces de esterilizarse con un medio de esterilización;

en el que dichos microorganismos fijados con enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con la superficie de dicho sustrato tienen una distribución uniforme en la superficie, en el que la desviación estándar de la distribución es aprox. del 50 % o menos, en base a una unidad de área de dicha superficie comparada con otra unidad de área de dicha superficie.

Indicador biológico Antecedentes de la invención Ámbito de la invención

La invención se refiere a un indicador biológico estéril para hacer el seguimiento de la esterilidad o de la desinfección, etc., que tiene una superficie soporte, que contiene grupos funcionales, que están unidos por un enlace covalente con uno o más microorganismos mediante un reactivo de reticulación o unión cruzada. El indicador es deseable que contenga una población uniforme y consistente de microorganismos, que puede utilizarse para evaluar varios tratamientos de esterilización de dispositivos y accesorios médicos, instrumentos, soluciones, superficies, ropas y similares, para indicar el grado o el éxito de esterilización con respecto a los artículos que tiene que reutilizarse o esterilizarse en sentido terminal.

Descripción de la técnica anterior

Los indicadores biológicos se emplean para probar y/o determinar la eficacia de los procesos de esterilización. Un indicador biológico típico contiene una población calibrada de microorganismos que tienen una gran resistencia al proceso de esterilización en investigación. Después de la exposición al proceso de esterilización se incuban los indicadores biológicos en un medio de cultivo para estimular el crecimiento de todos los microorganismos viables restantes. Los indicadores biológicos presentes llevan el medio de cultivo dentro del indicador, normalmente en un vial de cierre rompible. Los indicadores biológicos de tiras de esporas se combinan con un recipiente separado de medio de cultivo después del proceso de esterilización investigado. El posterior crecimiento biológico, puesto de manifiesto por un viraje del color o por la turbidez del medio de cultivo, es una indicación de que el proceso de esterilización es ineficaz. Las esporas bacterianas resultan favorecidas normalmente por los indicadores biológicos debido a que se acepta que dichas esporas microbianas son más resistentes a los procesos de esterilización que la mayoría de otros tipos de microorganismos y por ello se supone que el proceso de esterilización que pretende matar las esporas microbianas matará también a todos los demás microorganismos contaminantes.

La elección de las esporas bacterianas dependerá del modo de esterilización, del tipo de esterilización y de la técnica a evaluar. Se emplean por ejemplo las esporas del Geobacillus stearothermophilus para hacer el seguimiento de sistemas de esterilización aplicando calor húmedo, ácido peracético, peróxido de hidrógeno y otros compuestos peroxi no solo en estado líquido, sino también en estado vapor, porque estos esporas del indicador son muy resistentes a los compuestos químicos oxidantes. De modo similar se emplean las esporas del Bacillus subtilis para hacer el seguimiento de la esterilización con etileno óxido y de los sistemas de esterilización con calor seco.

Los microorganismos se hallan soportados por lo general sobre un vehículo o sustrato, por ejemplo una cinta o un disco. El sustrato está formado por un material compatible con el proceso de esterilización y que no contiene aditivos que puedan influir en la evaluación de la esterilidad. Como sustrato o soporte se emplean a menudo materiales del tipo filtro de papel, papel de cromatografía, papel secante, fibras de vidrio, plásticos poliméricos, cerámica, acero inoxidable y artículos de óxidos metálicos.

Para distribuir los organismos en el sustrato se bombea por un método convencional una suspensión de microorganismos en agua o alcohol a una jeringuilla, que está colgada sobre una malla o tela de papel u otro material de sustrato. Se desplaza el papel por debajo de la jeringuilla a una velocidad constante, provocando la formación de un reguero de suspensión sobre el papel a medida que este pasa por debajo de la jeringuilla. Como alternativa, la suspensión se transfiere manualmente empleando una micropipeta al sustrato. Después se corta la tela de papel impregnado formando recortes de un tamaño apropiado para el uso de indicador, normalmente en forma de tiras de ensayo o de discos de ensayo.

No solo es importante la necesidad de una cantidad controlable de microorganismo sobre el superficie del sustrato, sino que también lo es que el microorganismo esté suficientemente inmovilizado en la superficie del sustrato. Se han propuesto varios tipos de engarce del microorganismo con la superficie del sustrato, incluidas las interacciones hidrófobas y las electrostáticas, el intercambio iónico y las fuerzas de van der Waals. En la patente US 4,478,946 se describe la adsorción de proteínas no funcional en la superficie y el empleo de agentes de reticulación o unión cruzada para fijar mediante enlace covalente las proteínas funcionales sobre las proteínas no funcionales adsorbidas. Sin embargo, tales técnicas de inmovilización a menudo proporcionan una fijación menor que la que sería de desear, en especial en medios acuosos. En la patente US 5,077,210 se describen agentes activos, por ejemplo proteínas inmovilizadas por enlace covalente sobre sustratos provistos de grupos hidroxilo. Se fija un silano sobre el sustrato y se une a un engarce heterobifunclonal por un grupo funcional que da lugar a un grupo funcional libre, diferente del primer grupo, al que se ha unido una proteína pero conservando una alta funcionalidad de proteína. El silano tiene un grupo funcional que reacciona con el grupo hidroxilo del sustrato y un grupo tiol terminal que reacciona con un grupo funcional de un agente de unión cruzada heterobifunclonal, que contiene un grupo

succinimida, que reacciona con un grupo amino del agente activo. En US 5,739,004 A se describe un indicador biológico para hacer el seguimiento de la esterilización. Con el fin de inmovilizar químicamente los microorganismos o enzimas, la patente US 5,739,004 A propone materiales de soporte, que forman enlaces iónicos y/o covalentes con los microorganismos o enzimas. De este modo se generan complejos inmovilizados estables. No obstante, no se describe el uso de agentes de reticulación o unión cruzada para formar enlaces covalentes entre un microorganismo y el material de soporte manteniendo su resistencia natural. En US 2002/0004140 A1 se describe un método para formar una capa de polímero sobre una superficie de soporte con el fin de modificar las propiedades de superficie mediante un agente de recubrimiento. Los por lo menos dos grupos fotorreactivos se unen al agente de recubrimiento de la superficie y actúan como fotoiniciadores de la polimerización. Sin embargo no se describe ningún método para unir las biomoléculas a los sustratos. En las patentes US 5,955,335 A y US 5,858,802 A se describe la inmovilización de biomateriales, por ejemplo proteínas o enzimas, por unión mediante enlace covalente a un sustrato que tiene átomos de silicio para dicha unión.

Para este fin en las patentes US 5,955,335 A y US 5,858,802 A se proponen agentes de unión cruzada o reticulación y agentes de unión, respectivamente. En los documentos se describen dispositivos para detectar el material biológico. En estos documento no se describe ningún indicador biológico para hacer el seguimiento de la esterilización. Los sustratos están sustancialmente libres de átomos de unión de silicona y no se describe una distribución uniforme de las biomoléculas sobre el sustrato en US 5,955,335 A y tampoco en US 5,858,802 A.

Resumen de la invención

Un indicador biológico para determinar si una esterilización, desinfección u otro tratamiento de este tipo es eficaz con respecto a los organismos vivos orgánicos complejos, consta de un sustrato que contiene de modo intrínseco grupos funcionales en su superficie o añadidos al mismo o una capa de superficie autoadherida al mismo, por ejemplo una monocapa provista de grupos funcionales (SAM). Los grupos funcionales incluyen grupos hidroxilos, grupos haluro, grupos amina y similares, y de modo deseable excluyen a los grupos tio. En una forma preferida de ejecución se emplea un agente de unión cruzada, que proporciona un enlace covalente de un indicador de microorganismos, por ejemplo una espora, un organismo vegetativo o un agente etiológico, con la superficie del sustrato provisto de grupos funcionales. En dicha forma de ejecución, el indicador de microorganismos es está unido íntimamente con la capa de superficie o, con preferencia, con el sustrato que no tiene ningún capa superficial sobre el mismo y es muy difícil de quitar por lavado, turbulencia de fluidos o similares.

En cualquiera de las dos formas de ejecución se aplica el agente funcional de manera uniforme y consistente, asegurando de este modo que la población de microorganismos existente sobre el mismo será también uniforme y consistente.

Los indicadores biológicos se emplean en... [Seguir leyendo]

1. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de la esterilidad, que consta de: un sustrato;

grupos funcionales que residen en la superficie de dicho sustrato, dichos grupos funcionales contienen menos del 10 % de átomos de engarce de silicio de cualquier tipo, porcentaje referido a la cantidad total de dichos grupos funcionales;

indicadores de microorganismos elegidos entre el grupo formado por una endoespora, un hongo, una micobacteria, una bacteria vegetativa, un protozoo o cualquier combinación de los mismos;

un agente de unión cruzada fotorreactivo que tiene un grupo terminal funcional unido por enlace covalente con uno de dichos grupos funcionales y que tiene otro grupo funcional terminal unido por enlace covalente con uno de dichos indicadores de microorganismos, de modo que un indicador de microorganismos presente esté unido por enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con dicho sustrato, dicho sustrato tiene microorganismos fijados al mismo, que son capaces de esterilizarse con un medio de esterilización;

en el que dichos microorganismos fijados con enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con la superficie de dicho sustrato tienen una distribución uniforme en la superficie, en el que la desviación estándar de la distribución es aprox. del 50 % o menos, en base a una unidad de área de dicha superficie comparada con otra unidad de área de dicha superficie.

2. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 1, en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es menor que el 5 % de la cantidad total de dichos grupos funcionales que residen en la superficie de dicho sustrato; y

en el que dicho agente de unión cruzada fotorreactivo está formado por el 4-azido-2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de succinimidilo; la sal sódica del 4-azido-2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de STP; el 4-¡sot¡oc¡anato de benzofenona; el 4- benzoilbenzoato de succinimidilo; la N-5-azido-2-n¡trobenzoiloxisuccinimida; el 2-[m-azido-o-nitrobenzamida]etil-1,3- ditiopropionato de sulfosuccinimidilo; el 6-[4-azido-2-nitrofenilamino]hexanoato de N-succinimidilo; el 6-[4-azido-2- nitrofenilaminojhexanoato de sulfosuccinimidilo; el [4-(psoralen-8-yoloxi)]butirato de succinimidilo; la N-([2- piridilditio]etil)-4-azidosalicilamida; la benzofenona-4-maleimida; el clorhidrato de la 4-azldo2,3,5,6-tetra- fluorbencilamina o cualquier combinación de los mismos.

3. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 2, en el que dichos grupos funcionales están formados por hidroxilo, amina, ácido carboxílico, carbonita, alquenos que tienen un total de 2 a 20 átomos de carbono o haluro; en el que dicha endoespora está formada por el Geobacillus stearothermophilus, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis globigii, Clostridium sporogenes, Bacillus cereus, Bacillus circulans o cualquier combinación de tas mismos; en el que dicho hongo abarca al Aspergillus niger, Candida albicans, Trichophyton mentagrophytes, Wangiella dermatitis o cualquier combinación de tas mismos; en el que dicha micobacteria comprende el Mycobacterium chelonae, Mycobacterium gordonae, Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium terrae o combinaciones de tas mismos; en el que dicha bacteria vegetativa comprende la Aeromonas hydrophila, Enterococcus faecalis, Streptococcus faecalis, Enterococcus faecium, Streptococcus pyrogenes, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Legionella pneumophila, Methylobacterium, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choleraesuis, Helicobacter pylori, Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Stenotrophomonas maltophilia o cualquier combinación de tas mismos; y en el que dicho protozoo comprende la Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum o cualquier combinación de tas mismos.

4. Un Indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 3, en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es inferior al 3 %; en el que dicho agente fotorreactivo de unión cruzada comprende el 6-[4-azido-2-nitrofenilamino]hexanoato de N-succinimidilo.

5. Un Indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 4, en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es inferior al 2 %; y en el que dicha desviación estándar es del 25 % o menos.

6. Un Indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad que consta de:

un sustrato que tiene grupos funcionales dispuestos en la superficie del mismo, dichos grupos funcionales contienen menos del 10 % de cualquier tipo de átomos de silicio de engarce, porcentaje basado en la cantidad total de dichos grupos funcionales,

indicadores de microorganismos elegidos entre el grupo formado por una endoespora, un hongo, una micobacteria, una bacteria vegetativa, un protozoos o cualquier combinación de tas mismos,

un agente multifuncional de unión cruzada que tiene un grupo funcional terminal unido por enlace covalente con uno de dichos grupos funcionales del sustrato y que tiene otro grupo funcional terminal unido por enlace covalente con dichos Indicadores de microorganismos, de modo que un indicador de microorganismos presente esté unido mediante dicho agente de unión cruzada con dicho sustrato, dicho sustrato tiene microorganismos unidos al mismo que son capaces de esterilizarse con un medio de esterilización;

en el que dicho agente de unión cruzada comprende un agente fotorreactivo agente de unión cruzada; y

en el que dichos microorganismos unidos por enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con dicho sustrato tienen una distribución uniforme, en el que la desviación estándar de la distribución es del 50 % o menos, en base a una unidad de área de la superficie de dicho sustrato comparada con otra unidad de área de la superficie de dicho sustrato.

7. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 6 en el que dichos grupos funcionales del sustrato comprenden los grupos hidroxilo, amina, ácido carboxilico, carbonilo, alquenos que contienen un total de 2 a 20 átomos de carbono o haluro; en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es inferior al 5 % de la cantidad total de dichos grupos funcionales dispuestos sobre dicho sustrato; y en el que dicho agente fotorreactivo de unión cruzada comprende el 4-azido-2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de succinimidilo; la sal sódica del 4-azido-2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de STP; el 4-isotiocianato de benzofenona; el 4-benzoilbenzoato de succinimidilo; la N-5-azido-2-nitrobenzoiloxisuccinimida; el 2-[m-azido-o-nitrobenzamida]etil-1,3-ditiopropionato de sulfosuccinimidilo; el 6-[4-azido-2-nitrofenilamino]hexanoato de N-succinimidilo; el 6-[4-azido-2-nitrofenilami- no]hexanoato de sulfosuccinimidilo; el [4-(psoralen-8-yoloxi)]butirato de succinimidilo; la N-([2-piridilditio]etil)-4- azidosalicilamida; la benzofenona-4-maleimida; el clorhidrato de la 4-azido2,3,5,6-tetra-fluorbencilamina o cualquier combinación de los mismos.

8. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 7, en el que dicha endoespora comprende el Geobacillus stearothermophilus, Bacillus subtilis, Bacillus subtilis globigii, Clostridium sporogenes, Bacillus cereus, Bacillus circulans o cualquier combinación de los mismos; en el que dicho hongo comprende el Aspergillus niger, Candida albicans, Trichophyton mentagrophytes, Wangiella dermatitis o cualquier combinación de los mismos; en el que dicha micobacteria comprende el Mycobacterium chelonae, Mycobacterium gordonae, Mycobacterium smegmatis, Mycobacterium terrae o cualquier combinación de los mismos; en el que dicha bacteria vegetativa comprende la Aeromonas hydrophila, Enterococcus faecalis, Streptococcus faecalis, Enterococcus faecium, Streptococcus pyrogenes, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Legionella pneumophila, Methylobacterium, Pseudomonas aeruginosa, Salmonella choleraesuis, Helicobacter pylori, Staphylococcus aureus, Staphyiococcus epidermidis, Stenotrophomonas maltophilia o cualquier combinación de los mismos; en el que dicho protozoo comprende la Giardia lamblia, Cryptosporidium parvum o cualquier combinación de los mismos; y en el que dicho agente fotorreactivo de unión cruzada comprende el 6-[4-azido-2-nitrofenilamino]hexanoato de N- succinimidilo.

9. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 8, en el que dicha desviación estándar es del 25 % o menos.

10. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad, que consta de:

un sustrato y de modo opcional una capa adicional que reside sobre dicho sustrato, dicho sustrato o dicha capa adicional opcional cuando se utilice tienen grupos funcionales dispuestos sobre ellos, dichos grupos funcionales contienen menos del 10 % de cualquier tipo de átomos de engarce de silicio, porcentaje referido a la cantidad total de grupos funcionales de dicho sustrato o de dicha capa opcional;

un agente etiológico elegido entre el grupo formado por un agente de bioterrorismo, un microorganismo provocador de enfermedad clínicamente relevante, una cepa de bacterias resistentes, un constituyente subcelular o cualquier combinación de los mismos;

un agente de unión cruzada fotorreactivo que contiene un grupo funcional terminal unido por enlace covalente con uno de dichos grupos funcionales del sustrato o con uno de los grupos funcionales de dicha capa opcional y que tiene otro grupo funcional terminal unido por enlace covalente con uno de dichos indicadores de agente etiológico, de modo que un agente etiológico presente esté unido por enlace covalente gracias a dicho agente de unión cruzada con dicho sustrato o con dicha capa opcional; dicho sustrato o dicha capa opcional tienen agentes etiológicos unidos a ellos que son capaces de esterilizarse con un medio de esterilización y

en el que dicho agente etiológico unido por enlace covalente con dicho sustrato o con dicha capa opcional tiene una distribución uniforme, en el que la desviación estándar de la distribución es del 50 % o menos en base a una unidad de área de dicho sustrato o de dicha capa opcional cuando se compara con otra unidad de área de dicho sustrato o de dicha capa opcional.

11. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 10, en el que los grupos funcionales de dicho sustrato o de dicha capa opcional grupos funcionales comprende grupos hidroxilo, amina, ácido carboxilico, carbonilo, alquenos que contienen un total de 2 a 20 átomos de carbono o haluro; en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es inferior al 5 % de la cantidad total de los grupos funcionales de dicho sustrato o de dicha capa opcional; y en el que dicho agente etiológico comprende enterococos resistentes a la vancomicina, Staphylococcus aureus resistente a la meticilina, Mycobacterium cheloni, virus, priones proteináceos, Bacillus anthracis, la toxina del Clostridium botulinum, Brucella spp., Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Chlamydia psittaci, Vibrio cholerae, Clostridium perfringens, Coxiella burnetii, el virus nipah, el hantavirus, Escherichia coli 0157:H7, Salmonella spp., Francisella tularensis, Yersinia pestis, Ricinus communis, Riccettsia prowazekii, Salmonella typhi, Shigella spp., Varióla major, enterotoxina B de estafilococos, alfavirus, filovirus, arenavirus, Cryptosporidium parvum o cualquier combinación de los mismos, y en el que dicho agente de unión

cruzada fotorreactivo comprende el 4-azido-2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de succinimidilo; la sal sódica del 4-azido- 2,3,5,6-tetrafluorbenzoato de STP; el 4-isotiocianato de benzofenona; el 4-benzollbenzoato de succinimidilo; la N-5- azido-2-nitrobenzolloxlsuccinlmlda; el 2-[m-az¡do-o-nitrobenzam¡da]et¡l-1,3-d¡t¡oprop¡onato de sulfosuccinimldllo; el 6-[4-azldo-2-n¡trofen¡lam¡no]hexanoato de N-succinimidilo; el 6-[4-az¡do-2-n¡trofen¡lamino]hexanoato de 5 sulfosuccinimldllo; el [4-(psoralen-8-yoloxl)]butlrato de succinimidilo; la N-([2-piridilditio]etil)-4-azidosalicilamida; la benzofenona-4-malelmlda; el clorhidrato de la 4-azido2,3,5,6-tetra-fluorbencilamina o cualquier combinación de los mismos.

12. Un indicador biológico para hacer el seguimiento de esterilidad según la reivindicación 11, en el que dicha capa 10 opcional adicional no está presente;

en el que dicho agente fotorreactivo de unión cruzada comprende el 6-[4-azido-2-nitrofenilamino]hexanoato de N- succinimidilo;

en el que la cantidad de dichos átomos de engarce de silicio es inferior al 2 % y en el que dicha desviación estándar es del 25 % o menos.