無菌試驗怎麼做？一篇看懂無菌試驗操作方法、流程與設備！
無菌試驗是什麼？
無菌試驗(Sterility test)是一種微生物檢驗方法，用以確認規範應為無菌的產品是否受到微生物污染，常見於醫藥、生物科技、醫療器材製造等領域。
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無菌試驗的目的
無菌試驗適用於絕大多數規定為無菌的醫藥產品，如注射劑、眼藥水、固體藥物、各式無菌醫材等，應用的產品範圍非常廣泛。
如果這些產品受到微生物汙染，在接觸人體後可能導致藥效降低，甚至引發感染和其他嚴重併發症。因此，無菌試驗的主要目標是保障規定為無菌的藥品、醫療器材在經過無菌製程(Aseptic manufacturing)、最終滅菌(Terminal sterilization)等出廠前作業流程後，不存在活體微生物，使其在臨床使用上不會影響藥效或是造成感染。
無菌的定義與國際規範
無菌的定義
無菌是指樣品中不含活體微生物，為保障醫藥產品安全性的基礎要求。國際上常以「無菌保證程度（Sterility Assurance Level, SAL）」作為滅菌確效的基準，若SAL ≤ 10-6（樣品殘存的微生物污染機率小於等於百萬分之一）即符合無菌要求。
無菌試驗的國際規範
國際規範如ISO 11737-2、美國藥典（USP <71>）、歐洲藥典（EP）、日本藥典（JP）、中華藥典等技術規範中，均明文要求無菌試驗的檢驗環境、樣品製備與操作流程，確保產品的無菌試驗方式符合全球性的統一標準，也為試驗結果的可靠性提供保障。
無菌試驗怎麼做？
常見的無菌試驗方法有兩種，分別是「微孔濾膜過濾法(Membrane Filtration Method)」和「直接接種法(Direct Inoculation Method)」。根據國際醫藥品稽查協約組織（PIC/S）的規範，微孔濾膜過濾法和直接接種法皆需要在B級以上的無菌無塵室內之A級無菌操作檯進行，操作前可依據樣品特性選擇適合的操作方法。
無菌試驗方法一：微孔濾膜過濾法
微孔濾膜過濾法是目前無菌試驗最常用的方法之一，適合液體樣品、固體樣品、具管線的醫療器材等可沖洗、使用濾膜過濾的樣品。
微孔濾膜過濾法的原理是將樣品利用孔徑小於0.45um的濾膜進行過濾，攔截可能存在的微生物，再將濾膜轉移至適當的培養基中進行培養，檢測樣品中是否有活體微生物的存在。
微孔濾膜過濾法所需設備
微孔濾膜過濾法所需設備通常包含真空幫浦、過濾座與濾膜。若選用可重複使用之不鏽鋼過濾杯，除了可以高溫高壓滅菌 (autoclave) 之外，也可以搭配本生燈進行火焰滅菌，有效節省滅菌時間。
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微孔濾膜過濾法操作流程
微孔濾膜過濾法的操作流程大致可分為四階段：樣品預處理、樣品過濾、濾膜培養和結果判定，以下將依序說明。
1.樣品預處理：依據樣品的性質，進行微孔濾膜過濾法前需先做不同的預處理，處理方式可參考下表。
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樣品種類 |
可過濾之液體 |
溶於肉豆蔻酸異丙酯之 |
抗生素固體 |
標示無菌之 |
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預處理方式 |
可直接過濾，若檢品為黏稠液或懸浮液而不易過濾時，可用無菌液稀釋後再過濾以增快流速。 |
取適量樣品溶於肉豆蔻酸異丙酯，必要時可加熱至最高44°C，並於溶解後立即過濾。 |
取適量樣品溶於無菌溶液後進行過濾。 |
先以無菌溶液沖洗並收集溶液，再以此溶液過濾。 |
2.樣品過濾：將預處理好的樣品倒入過濾杯內，啟動真空幫浦產生負壓，將樣品通過濾膜過濾。若樣品數量較多，可採用多連過濾座。
3.濾膜培養：過濾完成後，使用無菌鑷子將濾膜轉移到適當的培養基中密封，並置於培養箱用適當溫度培養14日以上。
4.結果判定：觀察培養基是否變得混濁，以判斷是否有微生物生長。若培養基沒有變化，表示無微生物生長，判定為符合無菌試驗規定；若培養基變得混濁，則表示樣品中有活體微生物，則判定為不符合無菌試驗規定。
直接接種法是針對不適合使用濾膜過濾的樣品而設計的無菌試驗方法，例如無法過濾的溶液、無法溶解的固體或醫療器材等。直接接種法直接將待測樣品置入適當培養基中，藉由觀察培養基中微生物的生長狀況來判定樣品的無菌性。
直接接種法操作流程
直接接種法的操作流程大致可分為三階段：樣品預處理、培養基培養和結果判定，以下將依序說明。
1.樣品準備：將樣品準備完成後，放入培養基內。
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樣品種類 |
固體樣品 |
液體樣品 |
醫療器材 |
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準備方式 |
使用適當溶劑配置成懸浮液，確保樣品能均勻接觸培養基。 |
可直接取適量加入培養基中培養。 |
將整個器材或其適當部分直接浸泡於培養基中，並確保所有可能接觸微生物的表面均被培養基覆蓋。 |
2.培養基培養：將培養基密封放入培養箱，並於適當溫度培養14天以上。
3.結果判定：觀察培養基是否變得混濁，以判斷是否有微生物生長，並記錄結果。若培養基沒有變化，表示無微生物生長，判定為符合無菌試驗規定；若培養基變得混濁，則表示樣品中有活體微生物，則判定為不符合無菌試驗規定。
無菌試驗方法比較：微孔濾膜過濾法與直接接種法
微孔濾膜過濾法與直接接種法兩種無菌試驗方法各有其適用範圍與優勢，進行無菌試驗前應根據樣品特性選擇合適的方法，以確保試驗結果的準確性與可靠性。
| 比較項目 | 微孔濾膜過濾法 | 直接接種法 |
|---|---|---|
| 適用樣品 | 液體樣品、可溶解樣品、具管路的醫療器材 | 不適合濾膜過濾的樣品，如高黏度溶液或特殊醫療器材 |
| 操作原理 | 使用孔徑 ≤0.45 μm 的濾膜攔截微生物，再將濾膜培養 | 將樣品直接於培養基培養，觀察是否有微生物生長 |
| 所需設備 | 濾膜、真空幫浦、多連過濾座、不鏽鋼過濾杯、滅菌設備(火焰滅菌本生燈或高溫高壓滅菌) | 培養基、無菌容器 |
| 培養天數 | 14天以上 | 14天以上 |
無菌試驗方法總結
無菌試驗是醫藥與生技領域不可或缺的重要微生物檢測手段，透過微孔濾膜過濾法與直接接種法，能有效檢測產品是否受到微生物污染，進而保障藥品與醫療器材的穩定與使用的安全性！
附錄：微孔濾膜過濾法的真空過濾設備選擇
利用微孔濾膜過濾法進行無菌試驗前，需選擇可靠的過濾設備。真空過濾系統是一種高效且經濟的實驗室過濾設備，能滿足各類樣品的過濾需求。
真空過濾系統的組合內含：真空幫浦（或直接排水式抽水幫浦）、過濾座（三連座、六連座或十二連座）、濾膜，以及火焰滅菌本生燈，您可以依據實驗需求，自由搭配最適合的組合。
洛科真空過濾系統，能降低污染風險並提昇實驗效率，品質穩定可靠，是無菌試驗的最佳選擇！
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真空過濾設備推薦 |
真空幫浦 |
多連過濾座 |
旋轉多連過濾座 |
火焰滅菌本生燈 |
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參考資料
