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Ensayo de biocarga: métodos, diferencias con el ensayo de esterilidad y equipos de filtración

Para qué sirve el ensayo de biocarga, cómo elegir el método de recuento, en qué se diferencia del ensayo de esterilidad y qué revisar en un sistema de filtración de varias ramas.

La biocarga (bioburden), también llamada carga microbiana o recuento microbiano, es el número total de microorganismos viables, como bacterias, hongos o virus, presentes en productos, materias primas o superficies. Esta guía explica para qué sirve el ensayo de biocarga, cómo elegir el método de recuento, en qué se diferencia del ensayo de esterilidad y qué revisar al elegir un sistema de filtración por membrana.

Para qué sirve el ensayo de biocarga

El ensayo de biocarga, también conocido como recuento total de viables (TVC) o ensayo de límites microbianos, es un control de calidad crítico en las industrias farmacéutica y de dispositivos médicos. Detecta y cuantifica los microorganismos viables de un producto antes de la esterilización. Refleja la calidad de las materias primas, la limpieza del proceso y la eficacia del control de contaminación, y sirve de base para definir los parámetros de esterilización y verificar su eficacia.

Suele realizarse antes de la esterilización terminal o antes de pasos críticos del procesamiento aséptico, como la filtración estéril o el llenado. Sus resultados se usan para:

  • Definir la estrategia de esterilización: la cantidad y el tipo de microorganismos afectan la eficacia de la esterilización terminal. Si la biocarga es demasiado alta, un procedimiento estándar puede no eliminarlos todos; mientras menor sea, más fácil es lograr una esterilización eficaz.
  • Gestionar la calidad: el seguimiento periódico verifica la estabilidad de la limpieza del proceso, detecta puntos débiles y asegura que el producto final se mantenga dentro de los límites regulatorios.
  • Evaluar riesgos: en dispositivos médicos, un control inadecuado puede provocar infecciones asociadas a la atención de salud (IAAS). La caracterización microbiana ayuda además a detectar endotoxinas, que algunas bacterias pueden liberar incluso después de una esterilización exitosa.
  • Cumplir normas de referencia: Rocker cita normas como ISO 11737-1 como base para que los fabricantes de dispositivos médicos y medicamentos realicen ensayos periódicos de biocarga. Revise qué requisitos aplican a su producto.

Esquema de Rocker sobre la ubicación del ensayo de biocarga en el proceso de fabricación.

Normas de referencia

  • ISO 11737-1: norma de ensayo de biocarga para dispositivos médicos, reconocida como norma de consenso por el Reglamento europeo de dispositivos médicos (EU MDR) y por la FDA de EE. UU. para el proceso 510(k).
  • USP <61>, <62> y <1115>: límites microbianos y estrategias de control para productos no estériles.
  • USP <1229.3> y las directrices de buenas prácticas de manufactura (GMP) también se citan para el ensayo y la interpretación de resultados.

Los límites microbianos varían según el tipo de producto, la vía de administración y el método de esterilización. En productos no estériles hay que demostrar que la biocarga se mantiene dentro de límites aceptables.

Fuentes de biocarga y medidas de control

Fuente Medida de control
Materias primas Ensayo y control microbiano de las materias primas
Ambiente de fabricación Ambiente de producción limpio, como salas limpias y sistemas de filtración de aire
Personal Vestimenta estéril y protocolos estrictos de higiene
Equipos y herramientas Limpieza y desinfección periódica de equipos y superficies de trabajo
Proceso de fabricación Normas de operación aséptica y método de esterilización adecuado al producto

Cómo se realiza el ensayo

Flujo del ensayo de biocarga según Rocker.

1. Prepare la solución de ensayo

Elija el pretratamiento según las características físicas de la muestra. Si no existe un método adecuado, establezca un procedimiento alternativo apropiado.

Muestra Preparación de la solución de ensayo
Soluble en agua Disolver con un tampón o medio de cultivo apropiado
No oleosa, insoluble en agua Disolver con un tampón o medio de cultivo apropiado; se pueden agregar tensioactivos
Oleosa Disolver en un solvente éster apropiado y luego diluir con un diluyente precalentado
Líquidos o sólidos en aerosol (spray) Transferir la muestra del envase a un dispositivo de filtración por membrana
Parches Colocar con el lado adhesivo hacia arriba en un recipiente estéril, cubrir con material poroso estéril, transferir a un diluyente apropiado y agitar al menos 30 minutos

2. Elija el método de recuento

Hay cuatro métodos cuantitativos principales. Elija según las características de la solución de ensayo.

Filtración por membrana Placa vertida (recuento en placa) Siembra en superficie (recuento en placa) Número más probable (NMP)
Principio Se filtra por membrana de 0,45 μm y la membrana se incuba sobre medio de cultivo Se mezcla con medio de cultivo no solidificado y se vierte en placa Petri Se extiende de forma uniforme sobre el medio de cultivo Al menos tres diluciones seriadas consecutivas 1:10 y luego incubación
Muestras adecuadas Líquidos filtrables de gran volumen y baja biocarga No filtrables, como geles o sustancias viscosas No filtrables de volumen pequeño Productos con biocarga extremadamente baja
Apto para sustancias termosensibles Sí No Sí Sí
Exactitud Alta Alta Alta Baja
Incubación Aprox. 5 a 7 días Aprox. 3 a 7 días Aprox. 3 a 7 días Aprox. 3 a 7 días
Resultado UFC UFC UFC Estimado con tablas NMP

El método NMP se considera en general el menos exacto, por lo que sólo se elige cuando ningún otro es aplicable. La fuente llama también "método de dilución" a la placa vertida.

3. Interprete el resultado

Determine si el producto cumple los límites normativos o use el resultado para evaluar el nivel de esterilización terminal requerido.

Por qué se prefiere la filtración por membrana

La filtración por membrana es una de las técnicas más usadas y además ayuda a eliminar sustancias interferentes. Si la muestra contiene agentes antimicrobianos u otros componentes que inhiben el crecimiento, puede dar falsos negativos: hay microorganismos, pero no se detectan. Por eso, cuando la muestra es apta para filtrar, suele ser el método preferido.

La solución se hace pasar por una membrana de 0,45 μm, que retiene los microorganismos más grandes que el poro, y luego la membrana se transfiere a un medio de cultivo para observar el crecimiento de colonias.

El poro de 0,45 μm no es obligatorio en todos los casos. USP <61> lo recomienda para filtrar muestras líquidas, porque retiene la mayoría de las bacterias. Para monitorear microorganismos más pequeños en muestras de agua puede usarse 0,2 μm, y en alimentos y bebidas a veces se usan 0,8 μm o 1,2 μm, en especial para levaduras y mohos. Use el poro que indique su método.

El ensayo debe realizarse, en general, en condiciones estériles o de ambiente controlado, para que la contaminación de fondo no afecte los resultados.

Elija el sistema de filtración

Rocker ofrece sistemas de filtración al vacío compatibles con membranas de 0,45 μm para ensayos de biocarga, que pueden equiparse con embudos de acero inoxidable o de plástico. Según la fuente:

  • Muchas muestras: un sistema de filtración de varias ramas, como SolarVac 601 – MB – A.
  • Lotes pequeños: un portafiltros de acero inoxidable de una estación.

La fuente destaca dos sistemas de varias ramas:

  • MultiVac 301 – MB – A: ahorra tiempo y espacio, se monta y desmonta rápido y tiene una válvula de venteo de diseño propio. La familia MultiVac se ofrece con 3 ramas (301) o 6 ramas (601).
  • SolarVac 1201 – MB – T: diseño rotatorio y botella de vacío de PP de 4000 mL con drenaje. Rocker lo describe como duradero y autoclavable; confirme en el manual qué piezas admiten autoclave. La familia SolarVac se ofrece con 6 ramas (601) o 12 ramas (1201).

Según las fichas Rocker, las variantes – A incluyen la bomba de líquidos de diafragma Alligator 200, que envía el filtrado directo al drenaje sin botella adicional. Las variantes – T incluyen la bomba de vacío sin aceite Rocker 400 y una botella para recolectar el filtrado.

Compare la cantidad de ramas con su volumen de muestras y revise en cada ficha el material del embudo, la fuente de vacío y la forma de recolectar el filtrado.

Biocarga y esterilidad: dos ensayos distintos

Ensayo de biocarga Ensayo de esterilidad
Propósito Cuantificar y seguir la carga microbiana viable durante la fabricación Confirmar la esterilidad del producto final
Momento Controles en proceso, antes de la esterilización final Después de la esterilización final
Ambiente de trabajo Cabina de flujo laminar general Aislador para ensayo de esterilidad, clase de limpieza 100 (grado A)
Métodos Filtración por membrana, placa vertida, siembra en superficie, NMP Filtración por membrana, inoculación directa
Muestras Productos antes de la esterilización; productos no estériles Productos finales; productos que requieren esterilidad
Tipo de muestra Medicamentos sólidos y líquidos Medicamentos sólidos y líquidos; dispositivos médicos
Resultado Recuento en UFC (carga microbiana) Estéril / no estéril
Uso del resultado Evaluar dosis y parámetros de esterilización; monitoreo microbiano, análisis de tendencias y evaluación de riesgos del proceso Verificar la esterilidad; una de las bases para liberar el producto final
Normas ISO 11737-1, USP <61>, USP <62> ISO 11737-2, USP <71>

En resumen, el ensayo de biocarga es una herramienta preventiva de control del proceso; el de esterilidad es una herramienta de validación y aseguramiento de calidad del producto ya esterilizado.

Aplicaciones

  • Dispositivos médicos: hojas de bisturí, catéteres, suturas, articulaciones artificiales, entre otros.
  • Industria farmacéutica: inyectables estériles, materias primas farmacéuticas y productos biológicos (vacunas, anticuerpos, productos de terapia celular).
  • Industria de alimentos: monitoreo ambiental en plantas de producción y análisis de muestras de agua.
  • Cosmética: materias primas cosméticas.

Equipos relacionados en Cotecno

Rocker recomienda estos sistemas de varias ramas para el ensayo de biocarga. Consulte la configuración y variante en cada ficha antes de seleccionar el equipo.

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Fuentes

Por qué la velocidad de flujo cruzado (CFV) es un parámetro clave
Guía técnica Cotecno