DE102007013736B4 - Method for detecting bacteria in blood-derived samples by oxygen concentration determination - Google Patents

Method for detecting bacteria in blood-derived samples by oxygen concentration determination Download PDF

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    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04—Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor

Abstract

Verfahren zur Detektion von Bakterien in aus Blut abgeleiteten Proben, umfassend
a) zur Verfügung stellen von aus Blut abgeleiteten Proben,
b) zur Verfügung stellen eines Sauerstoffsensors,
c) erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe mittels des Sauerstoffsensors,
d) Bestimmung des Basiswerts der Sauerstoffkonzentration der Probe aus der in Schritt c) gemessenen Sauerstoffkonzentration,
e) Festlegung eines Schwellenwerts der Sauerstoffkonzentration der Probe in Abhängigkeit des Basiswerts aus Schritt d),
f) zweite Messung der Sauerstoffkonzentration in der Probe mittels des Sauerstoffsensors,
g) Abgleich der in Schritt f) gemessenen Sauerstoffkonzentration mit dem Basiswert und/oder dem Schwellenwert,
h) Klassifizierung der Probe anhand des Ergebnisses des Abgleichs in Schritt g),
wobei sich die in Schritt a) zur Verfügung gestellte Probe in einem Probenbeutel befindet und die Schritte c) und f) bei verschlossenem Probenbeutel durchgeführt werden,
wobei die Messung der Sauerstoffkonzentration direkt in der Probenflüssigkeit erfolgt,...A method of detecting bacteria in blood-derived samples, comprising
a) providing blood-derived samples,
b) providing an oxygen sensor,
c) first measurement of the oxygen concentration of the sample by means of the oxygen sensor,
d) determination of the basic value of the oxygen concentration of the sample from the oxygen concentration measured in step c),
e) determination of a threshold value of the oxygen concentration of the sample as a function of the base value from step d),
f) second measurement of the oxygen concentration in the sample by means of the oxygen sensor,
g) balancing the oxygen concentration measured in step f) with the base value and / or the threshold value,
h) classifying the sample based on the result of the adjustment in step g),
wherein the sample provided in step a) is in a sample bag and steps c) and f) are carried out with the sample bag closed,
whereby the measurement of the oxygen concentration takes place directly in the sample liquid, ...

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Description

Menschliches Blut ist für die Medizin ein sehr wertvoller und bisher unverzichtbarer Rohstoff aus dem heute eine Vielzahl von Komponenten und Produkten gewonnen bzw. hergestellt wird. Der sogenannte AIDS-Skandal Anfang der 90er Jahre hat die Virussicherheit von Blut und Blutprodukten in der Öffentlichkeit wie in Fachkreisen schlagartig in den Mittelpunkt des Interesses gerückt. Während in den vergangen Jahren durch die Einführung von molekularbiologischen Untersuchungen (Realtime-PCR Untersuchungen) das Restinfektionsrisiko für virale transfusionsmedizinisch relevante Erreger (HCV, HIV-1 und HBV) signifikant reduziert werden konnte (1) stagniert das Infektionsrisiko für bakterielle Übertragungen bei einer Wahrscheinlichkeit von 1:2000 (2, 3). Aufgrund dessen gewinnt das bakterielle Infektionsrisiko ein stärkeres Gewicht in der Transfusionsmedizin.Human blood is a valuable and previously indispensable raw material for medicine, from which today a large number of components and products are obtained or produced. The so-called AIDS scandal in the early 1990s has suddenly brought the viral safety of blood and blood products in the public and professional circles abruptly in the center of attention. While in recent years, the introduction of molecular biological examinations (real-time PCR studies) has significantly reduced the risk of residual infections associated with viral agents relevant to transfusion medicine (HCV, HIV-1 and HBV) (1), the risk of infection for bacterial transmissions stagnates with a probability of 1: 2000 (2, 3). As a result, the bacterial infection risk gains more weight in transfusion medicine.

Gerade die Lagerung der Thrombozytenkonzentrate bei Raumtemperatur sowie die Lagerungsbedingungen in Plasma oder einer sogenannten Additivlösung (4) (PAS-II Lösung) stellen für viele Bakterien ideale Wachstumsbedingungen dar. In den vergangenen Jahren wurden nun Verfahren entwickelt, die ein Screening von Bakterien in Thrombozytenkonzentraten ermöglichen. Die Screeningverfahren können dabei zum einen in Kulturmethoden und zum anderen in Schnellmethoden unterteilt werden. Bei den Kulturmethoden wird kurz nach der Herstellung ein Aliquot des Thrombozytenkonzentrates unter sterilen Bedingungen in eine Kulturflasche (z. B. BacT/ALERT) oder in einen separaten Probenbeutel (z. B. Pall eBDS) überführt und anschließend bebrütet. In Abhängigkeit von dem Nachweisverfahren erfolgt teilweise eine Kultur der Flaschen bis zum Haltbarkeitsende der Thrombozytenkonzentrate.Especially the storage of platelet concentrates at room temperature and the storage conditions in plasma or a so-called additive solution (4) (PAS-II solution) represent ideal growth conditions for many bacteria. In recent years, methods have now been developed that allow a screening of bacteria in platelet concentrates , The screening methods can be divided into cultural methods and fast methods. In the culture methods shortly after the preparation, an aliquot of the platelet concentrate is transferred under sterile conditions into a culture flask (eg BacT / ALERT) or into a separate sample bag (eg Pall eBDS) and then incubated. Depending on the detection method, the culture of the bottles is partially carried out until the end of the life of the platelet concentrates.

Die Kulturmethoden wurden in den letzten Jahren in internationalen Studien bezüglich der analytischen Sensitivität, Spezifität und auch der klinischen Effektivität untersucht. Während in Spikingstudien sich das BacT/ALERT (5–8) Verfahren durch eine besonders gute Sensitivität auszeichnet (1 CFU/ml), zeigte sich in einer holländischen Studie (9), in einer amerikanischen Studie (10) und auch in einer deutschen Studie (11), dass die klinische Effektivität dieses Verfahren nur bei ca. 50% liegt. Kulturmethoden benötigen einen langen Zeitraum, ehe ein positives Signal detektierbar ist. Es konnte jedoch gezeigt werden, dass 2/3 aller Thrombozytenkonzentrate innerhalb der ersten drei Tage nach der Herstellung ausgeliefert und transfundiert werden.Cultural methods have been studied in recent years in international studies on analytical sensitivity, specificity and clinical effectiveness. While in spiking studies the BacT / ALERT (5-8) method is characterized by a particularly good sensitivity (1 CFU / ml), it was shown in a Dutch study (9), in an American study (10) and in a German study (11) that the clinical effectiveness of this procedure is only about 50%. Culture methods take a long time before a positive signal is detectable. However, it has been shown that 2/3 of all platelet concentrates are delivered and transfused within the first three days of manufacture.

Ein weiterer Schwachpunkt der bisher entwickelten Methoden liegt in der Gefahr eines sogenannten Probenfehlers. Darunter versteht man den systematischen Fehler, dass in dem untersuchten Probenvolumen zwar kein Bakterium vorhanden und somit das Kulturergebnis korrekterweise negativ war, jedoch im Thrombozytenkonzentrat einige Bakterien vorhanden sind. Wird das entsprechende Thrombozytenkonzentrat gegebenenfalls am Ende seiner Haltbarkeit transfundiert, können sich die Bakterien in der Zwischenzeit stark vermehrt haben. So wurde in mehreren Studien trotz einer 100% Steriltestung bereits über Todesfälle berichtet (12).Another weak point of the methods developed so far is the risk of a so-called sample error. This refers to the systematic error that, while there is no bacterium present in the sample volume examined and thus the culture result was correctly negative, some bacteria are present in the platelet concentrate. If the appropriate platelet concentrate is optionally transfused at the end of its shelf life, the bacteria may have proliferated in the meantime. For example, deaths have been reported in several studies despite a 100% sterility test (12).

Die DE 601 19 883 T2 beschreibt eine nicht invasive Vorrichtung und ein nicht invasives Verfahren zur optischen Überwachung der Konzentration oder des Druckes eines Gases, wie Sauerstoff oder Kohlendioxid, in einem Probenfläschchen, um das Wachstum von Mikroorganismen in der Probe zu erkennen. Dabei werden Infrarot-Laserspektroskopie und Doppelwellenlängen-Modulation zur Überwachung der Gaskonzentration bzw. des Gasdruckes eingesetzt. Bei diesen Vorrichtungen und Verfahren handelt es sich, insbesondere aufgrund ihrer aufwendigen Analytik und somit komplizierten Handhabung, nicht um für den Routinebetrieb im Blutspendewesen geeignete Maßnahmen.The DE 601 19 883 T2 describes a non-invasive device and non-invasive method of optically monitoring the concentration or pressure of a gas, such as oxygen or carbon dioxide, in a sample vial to detect the growth of microorganisms in the sample. Infrared laser spectroscopy and dual-wavelength modulation are used to monitor the gas concentration and the gas pressure. These devices and methods are, especially due to their complex analysis and thus complicated handling, not suitable for routine operation in blood donation measures.

Die WO 02/065087 A2 beschreibt eine Vorrichtung zur Analyse biologischer Flüssigkeiten, die einen Biosensor, umfassend einen elektrochemisch-enzymatischen Sensor, zur Messung des Sauerstoffverbrauchs von Mikroorganismen enthält und ein geschlossenes System darstellen kann. Dabei wird atmosphärischer Sauerstoff bevorzugt mittels des Enzyms Laccase sowie Arbeits- und Referenz-Elektroden gemessen.The WO 02/065087 A2 describes a device for analyzing biological fluids, which contains a biosensor, comprising an electrochemical-enzymatic sensor, for measuring the oxygen consumption of microorganisms and can be a closed system. In this case, atmospheric oxygen is preferably measured by means of the enzyme laccase and working and reference electrodes.

Die DE 690 24 631 T2 beschreibt ein Verfahren zur Feststellung biologischer Aktivitäten in einem Probengut, wie einer bakteriellen Kontamination in einer Blutprobe. Dazu werden eine Probe des zu untersuchenden Probenguts und eine Nährlösung in einen verschließbaren, optisch durchlässigen Behälter gefüllt, der einen optischen Sensor bestehend aus einem aktivierbaren, inerten Fluorophor und einer Indikatorsubstanz enthält. Dann wird die Konzentration mindestens eines Stoffes der Gruppe CO2, O2, H+ (pH), NH4 +, H2 und Metallionen gemessen, wobei die Indikatorsubstanz des optischen Sensors auf eine Änderung der Sauerstoffkonzentration mit einer Änderung ihrer optischen Eigenschaften reagiert, so dass eine Änderung der Fluoreszenzintensität des Fluorophors gemessen wird. Es ist auch hier eine Beimpfung eines Nährmediums mit dem Probenmaterial notwendig (ähnlich dem BacT/ALERT-Verfahren), so dass die Messung nicht im Blutpodukt selbst möglich ist.The DE 690 24 631 T2 describes a method for detecting biological activities in a sample such as bacterial contamination in a blood sample. For this purpose, a sample of the sample to be examined and a nutrient solution are filled into a sealable, optically transparent container containing an optical sensor consisting of an activatable, inert fluorophore and an indicator substance. Then the concentration of at least one substance of the group CO 2 , O 2 , H + (pH), NH 4 + , H 2 and metal ions is measured, the indicator substance of the optical sensor reacting to a change of the oxygen concentration with a change of its optical properties, such that a change in the fluorescence intensity of the fluorophore is measured. It is also here an inoculation of a nutrient medium with the sample material necessary (similar to the BacT / ALERT method), so that the measurement is not possible in the Blutpodukt itself.

Die WO 92/19764 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Detektion einer bakteriellen Kontamination in einem Blutbeutel oder einem separaten Gefäß, wobei basierend auf einem pH-sensitiven Absorptions-basierten Fluorophor und einem pH-insensitiven Fluorophor, die sich in verschiedenen spezifischen Schichten des Beutels/Gefäßes befinden, die Bildung von Kohlendioxid gemessen wird. The WO 92/19764 A1 describes a method and apparatus for detecting bacterial contamination in a blood bag or a separate vessel, wherein based on a pH-sensitive absorption-based fluorophore and a pH-insensitive fluorophore located in different specific layers of the bag / vessel Formation of carbon dioxide is measured.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zu entwickeln, das eine Detektion auf Bakterien in aus Blut abgeleiteten Proben, insbesondere bis unmittelbar vor einer weiteren Verwendung, wie einer Transfusion, zur Verfügung stellt und die vorhandenen Verfahren verbessert.It is therefore an object of the present invention to develop a method which makes available a detection on bacteria in blood-derived samples, in particular until immediately before a further use, such as a transfusion, and improves the existing methods.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich somit auf Verfahren zur Detektion von Bakterien in aus Blut abgeleiteten Proben, insbesondere in Thrombozyten-Konzentraten, auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration der Probe. Dabei wird eine erste Messung der Sauerstoffkonzentration in der zur Verfügung gestellten Probe (z. B. nach der Herstellung) und eine zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe (z. B. nach der Lagerung und unmittelbar vor einer weiteren Verwendung, wie einer Transfusion) mittels eines Sauerstoffsensors durchgeführt. Das Verfahren erlaubt eine Klassifizierung der Proben anhand eines Abgleichs der zweiten gemessenen Sauerstoffkonzentration mit einem Basiswert und/oder Schwellenwert, der anhand der ersten Messung der Sauerstoffkonzentration bestimmt wurde. Erst die klassifizierten Proben werden für eine weitere Verwendung, insbesondere eine Transfusion, freigegeben. Das erfindungsgemäße Verfahren ist nicht invasiv und erfolgt im geschlossenen Produktbeutel. Das Verfahren umfasst gegebenenfalls die Messung weiterer Probenparameter.The present invention thus relates to methods of detecting bacteria in blood-derived samples, particularly in platelet concentrates, based on the oxygen concentration of the sample. In this case, a first measurement of the oxygen concentration in the sample provided (for example after production) and a second measurement of the oxygen concentration of the sample (for example after storage and immediately before further use, such as transfusion) are carried out by means of an oxygen sensor performed. The method allows a classification of the samples based on a comparison of the second measured oxygen concentration with a base value and / or threshold, which was determined on the basis of the first measurement of the oxygen concentration. Only the classified samples are released for further use, in particular a transfusion. The method according to the invention is not invasive and takes place in a closed product bag. If appropriate, the method comprises the measurement of further sample parameters.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zur Detektion von Bakterien in aus Blut abgeleiteten Proben mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.The object is achieved by a method for the detection of bacteria in blood-derived samples having the features of claim 1, further developments are the subject of the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist die klinische Effektivität signifikant erhöht, der systematische Probenfehler wird vermieden.In the method according to the invention, the clinical effectiveness is significantly increased, the systematic sample error is avoided.

Im ersten Schritt (a) des erfindungsgemäßen Verfahrens werden aus Blut abgeleitete Proben zur Verfügung gestellt.In the first step (a) of the method according to the invention, blood-derived samples are provided.

Erfindungsgemäß handelt es sich bei den aus Blut abgeleiteten Proben um Blutproben oder um Bestandteile des Blutes enthaltende Proben, insbesondere handelt es sich um Vollblut, Plasma, Serum, zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben oder nicht zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben. Die zelluläre Blutbestandteile enthaltenden Proben sind dabei ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Thrombozyten enthaltenden Proben, wie Thrombozyten-Konzentraten, insbesondere Pool-Thombozyten-Konzentraten, Apherese-Präparaten, sowie Erythrozyten enthaltenden Proben, wie Erythrozyten-Konzentraten.According to the invention, the samples derived from blood are blood samples or samples containing components of the blood, in particular samples containing whole blood, plasma, samples containing cellular components of blood or samples containing non-cellular blood components. The samples containing cellular blood constituents are selected from the group consisting of platelet-containing samples, such as platelet concentrates, in particular pooled platelet concentrates, apheresis preparations, and samples containing erythrocytes, such as erythrocyte concentrates.

Die aus Blut abgeleiteten Proben werden auch als „Blutprodukte” bezeichnet, die sich unterteilen lassen in

  • a) zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben, wie Thrombozyten enthaltende Proben, z. B. Pool-Thombozyten-Konzentrate sowie Apheresepräparate sowie Erythrozyten enthaltende Proben und
  • b) nicht zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben, wie Plasmaprodukte.
The blood-derived samples are also referred to as "blood products," which can be divided into
  • a) containing cellular blood components samples such as platelet-containing samples, eg. As pooled-thombocyte concentrates and apheresis preparations and erythrocyte-containing samples and
  • b) samples not containing cellular blood components, such as plasma products.

Insbesondere eignet sich das erfindungsgemäße Verfahren sowohl zum Screening von Erythrozytenkonzentraten, Thrombozytenkonzentraten als auch von Plasmaprodukten.In particular, the method according to the invention is suitable both for the screening of erythrocyte concentrates, platelet concentrates and plasma products.

Im nächsten Schritt (b) des Verfahrens wird ein Sauerstoffsensor zur Verfügung gestellt. Ein Sauerstoffsensor (auch als Sauerstoffsonde bezeichnet) misst den Anteil an Sauerstoff (O2) in der Probe, und zwar in der Probenflüssigkeit. Es werden chemisch-optische Sauerstoffsensoren verwendet.In the next step (b) of the method, an oxygen sensor is provided. An oxygen sensor (also referred to as oxygen probe) measures the amount of oxygen (O 2 ) in the sample, in the sample fluid. Chemical-optical oxygen sensors are used.

Im nächsten Schritt (c) des Verfahrens erfolgt eine erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe mittels des Sauerstoffsensors. Diese Messung erfolgt direkt in der Probenflüssigkeit.In the next step (c) of the method, a first measurement of the oxygen concentration of the sample takes place by means of the oxygen sensor. This measurement takes place directly in the sample liquid.

Diese erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt c) erfolgt bevorzugt über einen Zeitraum von mindestens 3 Minuten. Dieser Zeitraum kann aber auch eine andere Länge haben, die der Fachmann jeweils ermitteln kann. This first measurement of the oxygen concentration of the sample in step c) is preferably carried out over a period of at least 3 minutes. This period can also have a different length, which can be determined by the skilled person each.

Im nächsten Schritt (d) des Verfahrens wird der Basiswert der Sauerstoffkonzentration der Probe aus der in Schritt c) gemessenen Sauerstoffkonzentration bestimmt.In the next step (d) of the method, the base value of the oxygen concentration of the sample is determined from the oxygen concentration measured in step c).

Bei diesem Basiswert handelt es sich um die individuelle Sauerstoffkonzentration der jeweiligen Probe, die diese nach dem zur Verfügung stellen, wie z. B. nach ihrer Herstellung aufweist. Die Bestimmung des Basiswerts ist notwendig, weil daraus der Schwellenwert der Probe festgelegt wird.This base value is the individual oxygen concentration of the respective sample, which they provide after the time, such as. B. after its preparation. The determination of the underlying is necessary because it determines the threshold value of the sample.

Im nächsten Schritt (e) des Verfahrens wird ein Schwellenwert der Sauerstoffkonzentration der Probe in Abhängigkeit des Basiswerts aus Schritt d) festgelegt.In the next step (e) of the method, a threshold value of the oxygen concentration of the sample is determined as a function of the base value from step d).

Bei dem Schwellenwert handelt es sich um den sogenannten SOLL-Wert bzw. das Sauerstoffkonzentrations-SOLL der Probe, bei dessen Unterschreitung die Probe als „kontaminiert” klassifiziert bzw. eingestuft wird (siehe Schritt h) des Verfahrens).The threshold value is the so-called SOLL value or the oxygen concentration target of the sample, below which the sample is classified as "contaminated" (see step h) of the method).

Bevorzugt wird der Schwellenwert (SOLL-Wert) in Schritt e) als ungefähr 10% niedriger als der Basiswert festgelegt. In einer Ausführungsform wird der Schwellenwert als ungefähr 30% niedriger als der Basiswert festgelegt.Preferably, the threshold (DESIRED value) in step e) is set to be about 10% lower than the base value. In one embodiment, the threshold is set to be approximately 30% lower than the baseline.

Die Festlegung des Schwellenwerts basiert auf den Validierungsunterlagen, die im Rahmen der Entwicklung des Verfahrens erhoben wurden. Gerade zu Beginn des Bakteriumwachstums zeigt sich eine sogenannte Lag-Phase. In dieser Phase unduliert die Sauerstoffkonzentration in der Flüssigkeit um den Basiswert (siehe Beispiel 2, 1). Der Lag-Phase schließt sich die exponentielle Bakteriumwachstumsphase an. In dieser Phase kommt es zu einem Abfall der Sauerstoffkonzentration in den Proben, wie Blutprodukten. Ein Abfall von 30% geht aufgrund der existierenden Datenlage mit einem signifikanten Anstieg der Bakterienkonzentration in der Probe einher (siehe Beispiel 2). Von daher wurde der Schwellenwert festgelegt bzw. definiert als eine Reduktion des Basiswertes um ungefähr 30%. Bei dieser Differenz besitzt das Verfahren sowohl eine geeignete diagnostische Sensitivität als auch Spezifität. In Abhängigkeit von der jeweiligen Anwendung kann der Fachmann die Grenzen individuell variieren und somit gegebenenfalls die Sensitivität oder die Spezifität erhöhen.The determination of the threshold is based on validation documents collected as the process evolves. Especially at the beginning of the bacterium growth shows a so-called lag phase. In this phase, the oxygen concentration in the fluid undulates around the baseline (see Example 2, 1 ). The lag phase joins the exponential bacterium growth phase. In this phase, there is a drop in the oxygen concentration in the samples, such as blood products. A drop of 30% is due to the existing data with a significant increase in the bacterial concentration in the sample (see Example 2). Therefore, the threshold has been set or defined as a reduction of the Underlying by approximately 30%. With this difference, the method has both a suitable diagnostic sensitivity and specificity. Depending on the particular application, the person skilled in the art can vary the limits individually and thus, if appropriate, increase the sensitivity or the specificity.

Im nächsten Schritt (f) des Verfahrens erfolgt eine zweite Messung der Sauerstoffkonzentration in der Probe mittels des Sauerstoffsensors. Diese Messung erfolgt wiederum direkt in der Probenflüssigkeit.In the next step (f) of the method, a second measurement of the oxygen concentration in the sample takes place by means of the oxygen sensor. This measurement is again done directly in the sample liquid.

Dabei wird die jeweils aktuelle Sauerstoffkonzentration bzw. der IST-Wert (auch als Sauerstoffkonzentrations-IST bezeichnet) der Probe ermittelt.In this case, the respectively current oxygen concentration or the actual value (also referred to as oxygen concentration-ACT) of the sample is determined.

Bevorzugt erfolgt die erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt c) direkt nach dem zur Verfügung stellen der Probe, z. B. nach der Herstellung der Probe, wie z. B. eines Blutprodukts, und die zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt f) vor einer weiteren Verwendung der Probe.Preferably, the first measurement of the oxygen concentration of the sample in step c) takes place directly after the sample has been made available, for example. B. after the preparation of the sample, such as. B. a blood product, and the second measurement of the oxygen concentration of the sample in step f) prior to further use of the sample.

Besonders bevorzugt wird die zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt f) unmittelbar vor der weiteren Verwendung der Probe erfolgt.Particularly preferably, the second measurement of the oxygen concentration of the sample in step f) takes place immediately before the further use of the sample.

In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt die zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt f) in Form einer kontinuierlichen Messung in Zeitabständen. In einer Ausführungsform betragen die Zeitabstände 20 Sekunden. Der Fachmann kann die entsprechend bevorzugten Zeitabstände gemäß seinen Vorgaben selbst bestimmen.In one embodiment of the method, the second measurement of the oxygen concentration of the sample in step f) takes place in the form of a continuous measurement at intervals. In one embodiment, the time intervals are 20 seconds. The person skilled in the art can determine the correspondingly preferred time intervals according to his own specifications.

Im nächsten Schritt (g) des Verfahrens wird die in Schritt f) gemessene Sauerstoffkonzentration mit dem Basiswert und/oder dem Schwellenwert abgeglichen.In the next step (g) of the method, the oxygen concentration measured in step f) is adjusted to the base value and / or the threshold value.

In einer Ausführungsform erfolgt die Klassifizierung in Schritt h) anhand der Ergebnisse des Abgleichs von mehreren Meßwerten, insbesondere mit dem aus drei Meßwerten gebildeten arithmetischen Mittelwert.In one embodiment, the classification in step h) takes place on the basis of the results of the adjustment of a plurality of measured values, in particular with the arithmetic mean value formed from three measured values.

Der Abgleich wird dabei bevorzugt mittels eines Computers durchgeführt. Dabei werden Datenreihen abgeglichen, was mit handelsüblichen Computer- und Softwaresystemen (sowohl Microsoft als auch Apple), zum Beispiel mit dem Programm Excel, möglich ist. The adjustment is preferably carried out by means of a computer. Here, data series are compared, which is possible with commercially available computer and software systems (both Microsoft and Apple), for example with the Excel program.

Anschließend erfolgt in Schritt (h) des Verfahrens eine Klassifizierung der Probe anhand des Ergebnisses des Abgleichs in Schritt g).Subsequently, in step (h) of the method, a classification of the sample is carried out on the basis of the result of the adjustment in step g).

Die Klassifizierung der Probe in Schritt h) erfolgt bevorzugt in „nicht kontaminiert” oder „kontaminiert”, wobei sich „kontaminiert” jeweils auf eine Kontamination mit Bakterien bezieht.The classification of the sample in step h) is preferably carried out in "not contaminated" or "contaminated", wherein "contaminated" in each case refers to a contamination with bacteria.

Eine als „nicht kontaminiert” klassifizierte Probe nach Schritt h) wird einer weiteren Verwendung zugeführt.A sample classified as "uncontaminated" after step h) is sent for further use.

Eine solche weitere Verwendung wird bevorzugt ausgewählt aus einer klinischen Anwendung, Transfusion, der therapeutischen Anwendung als Arzneimittel. Der Fachmann wird gegebenenfalls weitere Verwendungen erkennen.Such further use is preferably selected from a clinical application, transfusion, therapeutic use as a drug. The person skilled in the art will possibly recognize further uses.

Eine als „kontaminiert” klassifizierte Probe nach Schritt h) wird nicht einer weiteren Verwendung zugeführt und verworfen. Sie kann gegebenenfalls einer weiteren Prüfung unterzogen werden.A sample classified as "contaminated" after step h) is not put to further use and discarded. If necessary, it may be subject to further examination.

Die Klassifizierung der Probe in Schritt h) wird in einer Ausführungsform vorgenommen in: „nicht kontaminiert und für die Transfusion freigegeben” oder „kontaminiert und nicht für die Transfusion freigegeben”.The classification of the sample in step h) is made in one embodiment in: "not contaminated and released for transfusion" or "contaminated and not released for transfusion".

Die in Schritt a) zur Verfügung gestellte Probe befindet sich in einem Probenbeutel. Ein erfindungsgemäßer Probenbeutel wird aus einem Blutbeutel, Thrombozytenbeutel oder Plasmabeutel ausgewählt.The sample provided in step a) is in a sample bag. A sample bag according to the invention is selected from a blood bag, platelet bag or plasma bag.

Sowohl der Schritt c) als auch der Schritt i) werden in diesem Probenbeutel durchgeführt, d. h. die Sauerstoffkonzentrationsmessung erfolgt nicht invasiv (der Probenbeutel bleibt verschlossen) und erfordert es nicht, daß ein Aliquot der Probe entnommen wird. Damit wird der bei den im Stand der Technik gebräuchlichen Verfahren auftretende systematische Probenfehler vermieden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist somit besonders vorteilhaft gegenüber bisher gebräuchlichen und kommerziell erhältlichen Nachweisverfahren zur Bakteriendetektion in Blutprodukten.Both step c) and step i) are performed in this sample bag, i. H. Oxygen concentration measurement is non-invasive (the sample bag remains closed) and does not require that an aliquot be taken from the sample. This avoids the systematic sample error occurring in the conventional methods used in the prior art. The method according to the invention is thus particularly advantageous over hitherto conventional and commercially available detection methods for bacterial detection in blood products.

Die Messwerte der Sauerstoffkonzentration, mindestens die Messwerte aus Schritt c) und f), werden außerdem auf einem Speicherchip gespeichert. Das ermöglicht es, daß z. B. während des Transports der Proben weiterhin die Sauerstoffkonzentration gemessen und gespeichert wird.The measured values of the oxygen concentration, at least the measured values from step c) and f), are also stored on a memory chip. This allows z. B. during transport of the samples, the oxygen concentration is further measured and stored.

Der Sauerstoffsensor ist ein Sensorspot.The oxygen sensor is a sensor spot.

Der Sauerstoffsensor und der Speicherchip sind im Probenbeutel integriert.The oxygen sensor and the memory chip are integrated in the sample bag.

Erfindungsgemäß werden spezifische O2-Sonden verwendet, die in den Probenbeutel, z. B. Thrombozytenbeutel, integriert werden. Als Sonden werden bevorzugt Sonden der Firma PreSens (siehe www.presens.de) verwendet. Die Sonden liegen als Sauerstoff-Sensorspots („oxygen sensor spots”) vor.According to the invention specific O 2 probes are used, which are in the sample bag, z. B. platelet bags are integrated. The probes used are preferably probes from PreSens (see www.presens.de). The probes are available as oxygen sensor spots.

Der Sauerstoffsensor wird mit einem Sauerstoffmeßgerät („oxygen analyzer”) mittels eines Kabels oder mittels der Radiofrequenz-Identifikations-Technologie (RFID) verbunden.The oxygen sensor is connected to an oxygen analyzer by means of a cable or by Radio Frequency Identification (RFID) technology.

Radio Frequency Identification (RFID), im Deutschen auch „Identifizierung über Radiowellen”, ist ein Verfahren zur kontaktlosen automatischen Identifizierung von Gegenständen und Lebewesen und steht für die automatische Erfassung und Speicherung von Daten. Prinzipiell umfasst ein RFID-System einen Transponder, der den Gegenstand kennzeichnet, ein Lesegerät zum Auslesen der Transponder-Kennung und eine RFID-Middleware mit Schnittstellen zu weiteren EDV-Systemen und Datenbanken.Radio Frequency Identification (RFID) is a process for the contactless automatic identification of objects and living beings and stands for the automatic collection and storage of data. In principle, an RFID system comprises a transponder which identifies the object, a reading device for reading out the transponder identifier and an RFID middleware with interfaces to other EDP systems and databases.

Das Verfahren beruht im Gegensatz zu bisherigen Verfahren, wie z. B. dem oben bereits erwähnten, kommerziellen Pall eBDS Verfahren (Pall Corporation), bei dem die Sauerstoffmessung eines Probenaliquots in Luft durchgeführt wird, auf einer Sauerstoffmessung in der Flüssigkeit der Probe. Da der Probenbeutel, wie ein Thrombozytenbeutel, für Luft permeabel ist, lässt sich die Methode von Pall eBDS nur in einem separaten luftundurchlässigen Beutel durchführen. Dazu unterscheidet sich das erfindungsgemäße Verfahren signifikant. Dadurch, dass der Sauerstoffgehalt in der Flüssigkeit bestimmt wird, hat die Permeabilität der Proben- bzw. Produktbeutels keinen Einfluss auf die Meßmethode. Die Bakterien können somit im Gesamtprodukt analysiert werden. Ein Probenfehler entfällt.The method is based in contrast to previous methods, such. For example, the commercial Pall eBDS method (Pall Corporation) mentioned above, in which the oxygen measurement of a sample aliquot is performed in air, on an oxygen measurement in the liquid of the sample. Since the sample bag, like a platelet bag, is permeable to air, the method of Pall eBDS can only be performed in a separate airtight bag. In addition, the method according to the invention differs significantly. The fact that the oxygen content in the liquid is determined, the permeability of the sample or Product bag does not affect the measurement method. The bacteria can thus be analyzed in the overall product. A sample error is eliminated.

In einer Weiterbildung des Verfahrens werden außerdem ein oder mehrere weitere Parameter der Probe bestimmt.In one development of the method, one or more further parameters of the sample are also determined.

Der eine oder die mehreren weiteren Parameter sind ausgewählt aus dem pH-Wert, der Kohlendioxidkonzentration, bakterienspezifischen Stoffwechselprodukten, sowie der Glukosekonzentration. Durch die Messung mehrerer Parameter lässt sich zum einen sowohl die analytische und auch diagnostische Sensitivität des erfindungsgemäßen Verfahrens insgesamt erhöhen sowie ferner die Spezifität verbessern. Das Wachstum von Pathogenen, vornehmlich Bakterien, in Blutprodukten führt zu einer Anreicherung von Stoffwechselprodukten. Dabei wird von aeroben Bakterien Sauerstoff verbraucht. Für das Wachstum benötigen alle Pathogene Energie, die in Form von Glukose zur Verfügung steht. Die parallele Bestimmung von Glukose bietet somit den Vorteil, auch anaerobe Bakterien zu detektieren.The one or more other parameters are selected from the pH, the carbon dioxide concentration, bacteria-specific metabolites, and the glucose concentration. By measuring several parameters, both the analytical and also the diagnostic sensitivity of the method according to the invention overall can be increased and, furthermore, the specificity can be improved. The growth of pathogens, primarily bacteria, in blood products leads to an accumulation of metabolic products. In this case, oxygen is consumed by aerobic bacteria. For growth, all pathogens need energy that is available in the form of glucose. The parallel determination of glucose thus offers the advantage of detecting also anaerobic bacteria.

Die Anreicherung der Stoffwechselendprodukte führt zu einer Erhöhung der CO2-Konzentration im Blutprodukt. Die CO2-Konzentration ist somit ein dritter Parameter, um Pathogene zu detektieren. Ferner führt eine Verschiebung des Säuregleichgewichts zu einer Reduzierung des pH-Wertes. Die Messung dieses Parameters ergänzt daher die Bakteriendetektion durch die Messung der Sauerstoffkonzentration. Insgesamt stehen damit mit dem Verfahren verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, um Bakterien, Pathogene in Blutprodukten zu detektieren.The accumulation of metabolic end products leads to an increase in the CO 2 concentration in the blood product. The CO 2 concentration is thus a third parameter to detect pathogens. Furthermore, a shift in the acid balance leads to a reduction in the pH. The measurement of this parameter therefore complements the bacteria detection by measuring the oxygen concentration. Overall, the method thus offers various options for detecting bacteria and pathogens in blood products.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Detektion von Bakterien in Proben, wie Blutprodukten, durch Erfassung des Abfalls der Sauerstoffkonzentration im geschlossenen Probenbeutel selbst. Durch Bestimmung der Sauerstoffkonzentration im jeweiligen Blutkomponentenbeutel nach Herstellung und am Ende der Lagerzeit, d. h. vor Transfusion, lassen sich bakteriell kontaminierte Blutkomponenten über einen Abfall der Sauerstoffkonzentration und gegebenenfalls weiterer Parameter identifizieren.The present invention relates to a method for detecting bacteria in samples, such as blood products, by detecting the drop in oxygen concentration in the closed sample bag itself. By determining the oxygen concentration in the respective blood component bag after manufacture and at the end of the storage period, d. H. prior to transfusion, bacterially contaminated blood components can be identified by a decrease in oxygen concentration and optionally other parameters.

Die Erfindung beruht auf einem Verfahren zur Identifizierung bakteriell kontaminierter Blutkomponenten über einen Abfall der Sauerstoffkonzentration im transfundierten Blutbeutel selbst, mit dem Ziel, diese von einer Transfusion auszuschließen. Das Verfahren beruht darauf, die Sauerstoffkonzentration und gegebenenfalls weitere Parameter zu zwei verschiedenen Zeitpunkten der Herstellung und Lagerung zu bestimmen. Blutpräparate mit einem überdurchschnittlichen Sauerstoffverbrauch werden als bakteriell kontaminiert eingestuft und von einer weiteren klinischen Anwendung ausgeschlossen.The invention is based on a method for identifying bacterially contaminated blood components via a decrease in the oxygen concentration in the transfused blood bag itself, with the aim of excluding these from a transfusion. The method is based on determining the oxygen concentration and optionally further parameters at two different times of production and storage. Blood products with an above-average oxygen consumption are classified as bacterially contaminated and excluded from further clinical use.

Zur Sauerstoffmessung wird ein nicht invasives Verfahren der Sauerstoffbestimmung verwendet, bei dem die Probenbeutel mit einem Sauerstoffsensor (einer Sauerstoffsonde) ausgestattet sind, welcher ein Ablesen der Sauerstoffkonzentration durch den geschlossenen Beutel mittels Radiofrequenz-Identifikations-Technologie (RFID) erlaubt.For oxygen measurement, a non-invasive method of oxygen determination is used, in which the sample bags are equipped with an oxygen sensor (an oxygen probe), which allows reading of the oxygen concentration through the closed bag by radio frequency identification (RFID) technology.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit eine kontinuierliche Sauerstoffmessung in der Blutkomponente selbst und ist nicht durch die Analyse eines kleinen Probevolumens (Aliqiots) limitiert. Darüber hinaus ermöglicht es eine nicht invasive Messung der Sauerstoffkonzentration unmittelbar vor Transfusion der Blutprodukte. Das Verfahren hat gegenüber bisherigen Nachweismethoden den Vorteil, dass der sogenannte Probenfehler (”sample error”), der bei den unterschiedlichen bisher bekannten Nachweismethoden in internationalen Studien (9–11) nachgewiesen wurde, vermieden werden kann. Somit ist das Verfahren besonders zum Screening von Thrombozytenkonzentraten bei Blutspendern geeignet.The method according to the invention thus enables a continuous oxygen measurement in the blood component itself and is not limited by the analysis of a small sample volume (aliquot). In addition, it allows non-invasive measurement of oxygen concentration just prior to transfusion of blood products. The method has the advantage over previous methods of detection that the so-called sample error, which was detected in the various previously known detection methods in international studies (9-11), can be avoided. Thus, the method is particularly suitable for the screening of platelet concentrates in blood donors.

Ausführungsbeispiele und Anwendungsmöglichkeiten:Exemplary embodiments and applications:

Messung der Sauerstoffkonzentration in einem Blutpräparat vor der Abgabe zur TransfusionMeasurement of oxygen concentration in a blood preparation before delivery for transfusion

Unter den vorgegebenen Lagerungsbedingungen der jeweiligen Blutprodukte erfolgt bevorzugt erfindungsgemäß alle 20 Sekunden eine Messung der Sauerstoffkonzentration in der Probenflüssigkeit. Die ermittelten Werte werden dabei erfindungsgemäß auf einem sich im Blutproduktbeutel befindlichen Speicherchip gespeichert. Alle Meßwerte werden mit dem ermittelten Basiswert sowie dem ermittelten Schwellenwert abgeglichen. Unterschreitet die Sauerstoffkonzentration in der Flüssigkeit belegt durch mindestens drei aktuelle Meßwerte den Schwellenwert, wird das Produkt als bakteriell kontaminiert bewertet.Under the given storage conditions of the respective blood products, a measurement of the oxygen concentration in the sample liquid preferably takes place according to the invention every 20 seconds. The determined values are stored according to the invention on a memory chip located in the blood product bag. All measured values are compared with the determined base value as well as the determined threshold value. If the oxygen concentration in the liquid exceeds the threshold occupied by at least three current measured values, the product is evaluated as being contaminated with bacteria.

Außerdem besteht auch die Möglichkeit, nur zwei Messungen (eine direkt nach Herstellung des Produktes sowie eine unmittelbar vor der Transfusion) durchzuführen. Die erste Messung dient in dieser Ausführungsform dazu, den Schwellenwert zu definieren. Die zweite Messung wird benutzt, um eine Analyse durchzuführen, ob der Schwellenwert unterschritten wird. In addition, it is also possible to perform only two measurements (one immediately after production of the product and one immediately before transfusion). The first measurement is used in this embodiment to define the threshold. The second measurement is used to analyze whether the threshold is undercut.

Messung während des Transportes von BlutproduktenMeasurement during the transport of blood products

Ein sich erfindungsgemäß im Produktbeutel befindlicher Sensor speichert alle Messwerte während des Transportes der Blutprodukte auf einem sich ebenfalls im Blutprodukt befindlichen Speicherchip. Eine Messung erfolgt erfindungsgemäß bevorzugt alle 20 Sekunden, kann jedoch den Spezifikationen des Fachmanns angepasst werden.A sensor located in the product bag according to the invention stores all measured values during the transport of the blood products on a memory chip likewise located in the blood product. A measurement is carried out according to the invention preferably every 20 seconds, but can be adapted to the specifications of the skilled person.

Messung der Sauerstoffkonzentration im Blutpräparat vor der TransfusionMeasurement of oxygen concentration in blood preparation before transfusion

Bei Abgabe des Blutpräparates (der Probe) an die Klinik bzw. transfundierende Einheit oder unmittelbar vor der Transfusion wird der aktuelle Messwert (Sauerstoffkonzentrations-IST) sowie der Schwellenwert (Sauerstoffkonzentrations-SOLL) bevorzugt mit Hilfe der RFID-Technik gemessen und auf einen Computer (PC/Mac) übertragen. Anschließend erscheint eine qualitative Bewertung des Produktes (Klassifizierung) in „nicht kontaminiert und für die Transfusion freigegeben” oder „in kontaminiert und für die Transfusion nicht freigegeben”. Blutpräparate mit einem Absinken der Sauerstoffkonzentration von mehr als 30% im Vergleich zum SOLL-Wert werden als potentiell bakteriell kontaminiert eingestuft bzw. klassifiziert und sind zu verwerfen.When the blood sample (sample) is delivered to the clinic or transfusion unit or immediately before transfusion, the current measured value (oxygen concentration ACT) and the threshold value (oxygen concentration target) are preferably measured by means of RFID technology and transferred to a computer ( PC / Mac). Subsequently, a qualitative assessment of the product (classification) appears "not contaminated and released for transfusion" or "contaminated and not released for transfusion". Blood preparations with a decrease in oxygen concentration of more than 30% compared to the target value are classified as potentially bacterially contaminated and should be discarded.

Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung besteht erstmalig die Möglichkeit, ein komplettes Blutprodukt auf eine bakterielle Kontamination zu untersuchen. Dadurch entfällt die Probenfehlerrate, welche bei Analyse einer kleinen Probe (eines Aliquots) des eigentlichen Produktes gegeben ist. Ferner erhöht sich die klinische Effektivität, da nur Produkte weiter verwendet, z. B. transfundiert werden, die zum Zeitpunkt der Verwendung, z. B. der Transfusion ein negatives Untersuchungsergebnis haben. Ein nachträglicher Rückruf entfällt.With the aid of the present invention, it is possible for the first time to examine a complete blood product for bacterial contamination. This eliminates the sample error rate, which is given when analyzing a small sample (an aliquot) of the actual product. Furthermore, the clinical effectiveness increases as only products continue to be used, e.g. B. transfused at the time of use, for. B. the transfusion have a negative examination result. An additional recall does not apply.

Zusätzlich zur Sauerstoffkonzentration kann die Methode mit weiteren Indikatoren verknüpft werden, um die Effektivität der Methode zu erhöhen. Hierzu zählen der pH-Wert, die CO2-Konzentration und gegebenenfalls andere bakterienspezifische Stoffwechselprodukte wie Glukose.In addition to the oxygen concentration, the method can be linked to other indicators to increase the effectiveness of the method. These include the pH, the CO 2 concentration and optionally other bacteria-specific metabolites, such as glucose.

Das Verfahren wird in den folgenden Figuren und Beispielen nochmals erläutert. Es wird gezeigt, dass durch das Verfahren ein Nachweis von Bakterienwachstum mittels Sauerstoffkonzentrationsbestimmung in Proben wie Blutkomponenten mit Sauerstoffsonden erfolgt.The method will be explained again in the following figures and examples. It is shown that the method provides detection of bacterial growth by oxygen concentration determination in samples such as blood components with oxygen probes.

In den Figuren zeigen:In the figures show:

1. Kontinuierliche Messung der Sauerstoffkonzentration in mit Bakterien gespikten Proben über einen Zeitraum von 42 Stunden. 1 , Continuous measurement of oxygen concentration in bacteria-spiked samples over a period of 42 hours.

Gezeigt werden die Ergebnisse von vier Replikaten eines mit 100 CFU/mL Klebsiella pneumonia gespikten Thrombozytenkonzentrats, in denen kontinuierlich die Sauerstoffkonzentration gemessen wurde. Nach 22 Stunden wurde in allen vier Replikaten ein starker Abfall der Sauerstoffkonzentration beobachtet.Shown are the results of four replicates of a 100 CFU / mL Klebsiella pneumonia spiked platelet concentrate, in which the oxygen concentration was measured continuously. After 22 hours, a strong drop in oxygen concentration was observed in all four replicates.

2. Diskontinuierliche Messung des pH-Werts in mit Bakterien gespikten Proben über einen Zeitraum von 50 Stunden. 2 , Batch measurement of pH in bacteria-spiked samples over a period of 50 hours.

Gezeigt werden die Ergebnisse derselben (wie für 1 verwendeten, siehe Beispiel 2) vier Replikate eines mit 100 CFU/mL Klebsiella pneumonia gespikten Thrombozytenkonzentrats, in denen parallel der pH-Wert gemessen wurde. Der pH-Wert bleibt in allen vier Replikaten über einen Zeitraum von 50 Stunden nahezu konstant.Shown are the results of the same (as for 1 see Example 2) four replicates of a 100 CFU / mL Klebsiella pneumonia spiked platelet concentrate, in which the pH was measured in parallel. The pH remains nearly constant in all four replicates over a period of 50 hours.

3. Messung der Bakterienkonzentration in mit Bakterien gespikten Proben über einen Zeitraum von 50 Stunden. 3 , Measurement of bacterial concentration in bacteria spiked samples over a period of 50 hours.

Gezeigt werden die Ergebnisse derselben (wie für 1 und 2 verwendeten, siehe Beispiel 2) vier Replikate eines mit 100 CFU/mL Klebsiella pneumonia gespikten Thrombozytenkonzentrats, von denen parallel auf Blutagarplatten die Bakterienkonzentration gemessen wurde. Die Bakterienkonzentration wuchs kontinuierlich an.Shown are the results of the same (as for 1 and 2 see Example 2) four replicates of a 100 CFU / mL Klebsiella pneumonia spiked platelet concentrate, from which the bacteria concentration was measured in parallel on blood agar plates. The bacterial concentration grew continuously.

Beispiele Examples

Beispiel 1. Messung von 90 sterilen Thrombozytenkonzentraten zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentrationsvariabilität.Example 1. Measurement of 90 sterile platelet concentrates to determine oxygen concentration variability.

Untersucht wurden 90 sterile Thrombozytenkonzentrate. Die Messung erfolgte jeweils für mindestens 3 Minuten (insgesamt wurden 10 Meßwerte erhoben). Dabei zeigte sich eine mittlere Sauerstoffkonzentration von 77,1% mit einer Standardabweichung von 43,9.We examined 90 sterile platelet concentrates. The measurement was carried out for at least 3 minutes (a total of 10 measured values were collected). This showed a mean oxygen concentration of 77.1% with a standard deviation of 43.9.

Aufgrund der Standardabweichung ist es notwendig, erfindungsgemäß nach Herstellung der Blutprodukte einen Basiswert zu bestimmen. Bezogen auf den ermittelten Basiswert errechnet sich für das jeweilige Produkt der Schwellenwert mit einer 30%igen Reduktion des Basiswertes. Tabelle 1 Mittelwert O2-Sättigung (Mean) 77,1% Standardabweichung (SD) ±43,9 Varianz (V) 1928 Variationskoeffizient (VK%) 0,57 Due to the standard deviation, it is necessary according to the invention to determine a base value after production of the blood products. Based on the calculated base value, the threshold value for the respective product is calculated with a 30% reduction of the underlying. Table 1 Mean O 2 saturation (Mean) 77.1% Standard deviation (SD) ± 43.9 Variance (V) 1928 Coefficient of variation (VK%) 0.57

Beispiel 2 Spiking von Thrombozytenkonzentraten mit 9 transfusionsmedizinisch relevanten BakterienExample 2 Spiking of platelet concentrates with 9 transfusion-medically relevant bacteria

Mittels einer Spikingstudie wurden die folgenden 9 transfusionsmedizinisch relevanten Bakterien untersucht: • Klebsiella pneumoniae PEI-B-08-07 • Staphylococcus epidermidis ATCC 49134 • Staphylococcus aureus ATCC 49476 • Serratia marcescens ATCC 43862 • Enterobacter colocae ATCC 13047 • Salmonella choleraesuis ATCC 13312 • Klebsiella oxytoca ATCC 49131 • Streptococcus pyogenes ATCC 12344 • Escherichia coli ATCC 25922 By means of a spiking study, the following 9 bacteria relevant to transfusion medicine were investigated: • Klebsiella pneumoniae PEI-B-08-07 • Staphylococcus epidermidis ATCC 49134 • Staphylococcus aureus ATCC 49476 • Serratia marcescens ATCC 43862 • Enterobacter colocae ATCC 13047 • Salmonella choleraesuis ATCC 13312 • Klebsiella oxytoca ATCC 49131 • Streptococcus pyogenes ATCC 12344 • Escherichia coli ATCC 25922

Thrombozytenkonzentrate wurden mit einer Ausgangskonzentration von 100 CFU/mL gespikt. Anschließend erfolgte eine kontinuierliche Messung der O2-Konzentration in der Flüssigkeit (mit einem Stabsensor) sowie eine diskontinuierliche Messung des pH-Wertes und der Bakterienkonzentration.Platelet concentrates were spiked at a starting concentration of 100 CFU / mL. This was followed by a continuous measurement of the O 2 concentration in the liquid (with a rod sensor) and a discontinuous measurement of the pH and the bacterial concentration.

Nach 22 Stunden wurde in allen vier Replikaten ein starker Abfall der Sauerstoffkonzentration in den Thrombozytenkonzentraten beobachtet (siehe 1 für Klebsiella pneumoniae).After 22 hours, a sharp drop in oxygen concentration in the platelet concentrates was observed in all four replicates (see 1 for Klebsiella pneumoniae).

Dagegen blieb der pH-Wert der Thrombozytenkonzentrate über den Beobachtungszeitraum von 50 Stunden nahezu konstant (siehe 2 für Klebsiella pneumoniae).In contrast, the pH of the platelet concentrates remained almost constant over the observation period of 50 hours (see 2 for Klebsiella pneumoniae).

Parallel zu der kontinuierlichen Messung der Sauerstoffkonzentration erfolgte die Bestimmung der Bakterienkonzentration auf Blutagarplatten (siehe 3 für Klebsiella pneumoniae).Parallel to the continuous measurement of the oxygen concentration, the determination of the bacterial concentration on blood agar plates (see 3 for Klebsiella pneumoniae).

Es zeigte sich ein kontinuierlicher Anstieg der Bakterienkonzentration in den untersuchten Thrombozytenkonzentraten. Bei einer Konzentration von 106 CFU/mL fällt die Sauerstoffkonzentration in den Thrombozytenkonzentraten signifikant ab.There was a continuous increase in the bacterial concentration in the investigated platelet concentrates. At a concentration of 10 6 CFU / mL, the oxygen concentration in the platelet concentrates drops significantly.

Es konnte gezeigt werden, dass eine Sauerstoffmessung in Blutkomponenten selbst mit speziellen Sauerstoffsonden möglich ist. Es besteht eine direkte Korrelation zwischen der Wachstumskinetik der Bakterien einerseits und dem Abfall der Sauerstoffkonzentration in der Probenflüssigkeit.It has been shown that oxygen measurement in blood components is possible even with special oxygen probes. There is a direct correlation between the growth kinetics of the bacteria on the one hand and the drop in the oxygen concentration in the sample fluid.

Referenzenreferences

  • 1. Goodnough LT. Risks of blood transfusion. Crit Care Med 2003; 31(12 Suppl): S678– 86.1. Goodnough LT. Risks of blood transfusion. Crit Care Med 2003; 31 (12 Suppl): S678-86.
  • 2. Blajchman MA, Goldman M. Bacterial contamination of platelet concentrates: incidence, significance, and prevention. Semin Hematol 2001; 38(4 Suppl 11): 20-6.2. Blajchman MA, Goldman M. Bacterial contamination of platelet concentrates: incidence, significance, and prevention. Semin Hematol 2001; 38 (4 Suppl 11): 20-6.
  • 3. Blajchman MA, Goldman M, Baeza F. Improving the bacteriological safety of platelet transfusions. Transfus Med Rev 2004; 18(1): 11–24.3. Blajchman MA, Goldman M, Baeza F. Improving the bacteriological safety of platelet transfusions. Transfus Med Rev 2004; 18 (1): 11-24.
  • 4. Ringwald J, Zimmermann R, Eckstein R. The new generation of platelet additive solution for storage at 22 degrees C: development and current experience. Transfus Med Rev 2006; 20(2): 158–64.4. Ringwald J, Zimmermann R, Eckstein R. The new generation of platelet additive solution for storage at 22 degrees C: development and current experience. Transfus Med Rev 2006; 20 (2): 158-64.
  • 5. Brecher ME, Hay SN, Rose AD, Rothenberg SJ. Evaluation of BacT/ALERT plastic culture bottles for use in testing pooled whole blood-derived leukoreduced platelet-rich plasma platelets with a single contaminated unit. Transfusion 2005; 45(9): 1512–7.5. Breaker ME, Hay SN, Rose AD, Rothenberg SJ. Pooled whole blood-derived leukoreduced platelet-rich plasma platelets with a single contaminated unit. Transfusion 2005; 45 (9): 1512-7.
  • 6. Brecher ME, Hay SN, Rothenberg SJ. Validation of BacT/ALERT plastic culture bottles for use in testing of whole-blood-derived leukoreduced platelet-rich-plasma-derived platelets. Transfusion 2004; 44(8): 1174–8.6. Breaker ME, Hay SN, Rothenberg SJ. Validation of BacT / ALERT plastic culture bottles for use in whole-blood-derived leucoreduced platelet-rich-plasma-derived platelets. Transfusion 2004; 44 (8): 1174-8.
  • 7. Brecher ME, Hay SN, Rothenberg SJ. Evaluation of a new generation of plastic culture bottles with an automated microbial detection system for nine common contaminating organisms found in PLT components. Transfusion 2004; 44(3): 359–63.7. Breaker ME, Hay SN, Rothenberg SJ. Evaluation of a new generation of plastic culture bottles with an automated microbial detection system for nine common contaminating organisms found in PLT components. Transfusion 2004; 44 (3): 359-63.
  • 8. Brecher ME, Heath DG, Hay SN, et al. Evaluation of a new generation of culture bottle using an automated bacterial culture system for detecting nine common contaminating organisms found in platelet components. Transfusion 2002; 42(6): 774–9.8. Brecher ME, Heath DG, Hay SN, et al. Evaluation of a new generation of culture bottle using an automated bacterial culture system for detecting nine common contaminating organisms found in platelet components. Transfusion 2002; 42 (6): 774-9.
  • 9. te Boekhorst PA, Beckers EA, Vos MC, et al. Clinical significance of bacteriologic screening in platelet concentrates. Transfusion 2005; 45(4): 514–9.9. te Boekhorst PA, Beckers EA, Vos MC, et al. Clinical significance of bacteriologic screening in platelet concentrates. Transfusion 2005; 45 (4): 514-9.
  • 10. Fang CT, Chambers LA, Kennedy J, et al. Detection of bacterial contamination in apheresis platelet products: American Red Cross experience, 2004. Transfusion 2005; 45(12): 1845–52.10. Fang CT, Chambers LA, Kennedy J, et al. Detection of bacterial contamination in apheresis platelet products: American Red Cross Experience, 2004. Transfusion 2005; 45 (12): 1845-52.
  • 11. Schmidt M, Hourfar MK, Nicol SB, et al. A comparison of three rapid bacterial detection methods under simulated real-life conditions. Transfusion 2006; 46(8): 1367– 73.11. Schmidt M, Hourfar MK, Nicol SB, et al. A comparison of three rapid bacterial detection methods under simulated real-life conditions. Transfusion 2006; 46 (8): 1367-73.
  • 12. Schmidt M, Karakassopoulos A, Burkhart J, et al. Comparison of three bacterial detection methods under routine conditions. Vox Sang 2007; 92(1): 15–21.12. Schmidt M, Karakassopoulos A, Burkhart J, et al. Comparison of three bacterial detection methods under routine conditions. Vox Sang 2007; 92 (1): 15-21.

Claims (14)

Verfahren zur Detektion von Bakterien in aus Blut abgeleiteten Proben, umfassend a) zur Verfügung stellen von aus Blut abgeleiteten Proben, b) zur Verfügung stellen eines Sauerstoffsensors, c) erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe mittels des Sauerstoffsensors, d) Bestimmung des Basiswerts der Sauerstoffkonzentration der Probe aus der in Schritt c) gemessenen Sauerstoffkonzentration, e) Festlegung eines Schwellenwerts der Sauerstoffkonzentration der Probe in Abhängigkeit des Basiswerts aus Schritt d), f) zweite Messung der Sauerstoffkonzentration in der Probe mittels des Sauerstoffsensors, g) Abgleich der in Schritt f) gemessenen Sauerstoffkonzentration mit dem Basiswert und/oder dem Schwellenwert, h) Klassifizierung der Probe anhand des Ergebnisses des Abgleichs in Schritt g), wobei sich die in Schritt a) zur Verfügung gestellte Probe in einem Probenbeutel befindet und die Schritte c) und f) bei verschlossenem Probenbeutel durchgeführt werden, wobei die Messung der Sauerstoffkonzentration direkt in der Probenflüssigkeit erfolgt, wobei der Sauerstoffsensor ein Sensorspot ist, wobei der Sauerstoffsensor im Probenbeutel integriert ist, wobei ein Speicherchip im Probenbeutel integriert ist und mindestens die Messwerte aus Schritt c) und f) auf dem Speicherchip gespeichert werden.A method of detecting bacteria in blood-derived samples, comprising a) providing blood-derived samples, b) providing an oxygen sensor, c) first measurement of the oxygen concentration of the sample by means of the oxygen sensor, d) determination of the basic value of the oxygen concentration of the sample from the oxygen concentration measured in step c), e) determination of a threshold value of the oxygen concentration of the sample as a function of the base value from step d), f) second measurement of the oxygen concentration in the sample by means of the oxygen sensor, g) balancing the oxygen concentration measured in step f) with the base value and / or the threshold value, h) classifying the sample based on the result of the adjustment in step g), wherein the sample provided in step a) is in a sample bag and steps c) and f) are carried out with the sample bag closed, wherein the measurement of the oxygen concentration takes place directly in the sample liquid, wherein the oxygen sensor is a sensor spot, wherein the oxygen sensor is integrated in the sample bag, wherein a memory chip is integrated in the sample bag and at least the measured values from step c) and f) are stored on the memory chip. Verfahren nach Anspruch 1, wobei es sich bei den aus Blut abgeleiteten Proben um Blutproben, Bestandteile des Blutes enthaltende Proben, insbesondere Vollblut, Plasma, Serum, zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben oder nicht zelluläre Blutbestandteile enthaltende Proben handelt.A method according to claim 1, wherein the samples derived from blood are samples containing blood samples, components of the blood, in particular whole blood, plasma, serum, cellular blood components or non-cellular blood components. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die zelluläre Blutbestandteile enthaltenden Proben ausgewählt sind aus Thrombozyten enthaltenden Proben und Erythrozyten enthaltenden Proben.The method of claim 2, wherein the samples containing cellular blood components are selected from platelet-containing samples and samples containing red blood cells. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die nicht zelluläre Blutbestandteile enthaltenden Proben Plasmaprodukte sind.The method of claim 2, wherein the samples containing non-cellular blood components are plasma products. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Probenbeutel ausgewählt ist aus einem Blutbeutel, Thrombozytenbeutel oder Plasmabeutel. The method of any one of claims 1 to 4, wherein the sample bag is selected from a blood bag, platelet bag or plasma bag. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt c) über einen Zeitraum von mindestens 3 Minuten erfolgt.Method according to one of claims 1 to 5, wherein the first measurement of the oxygen concentration of the sample in step c) over a period of at least 3 minutes. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schwellenwert in Schritt e) als 30% niedriger als der Basiswert festgelegt wird.Method according to one of claims 1 to 6, wherein the threshold value in step e) is determined to be 30% lower than the base value. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die erste Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt c) direkt nach dem zur Verfügung stellen der Probe und die zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt f) vor der weiteren Verwendung der Probe erfolgt.Method according to one of claims 1 to 7, wherein the first measurement of the oxygen concentration of the sample in step c) directly after the provision of the sample and the second measurement of the oxygen concentration of the sample in step f) before the further use of the sample. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die zweite Messung der Sauerstoffkonzentration der Probe in Schritt f) in Form einer kontinuierlichen Messung in Zeitabständen erfolgt.Method according to one of claims 1 to 8, wherein the second measurement of the oxygen concentration of the sample in step f) takes place in the form of a continuous measurement at intervals. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Klassifizierung in Schritt h) anhand der Ergebnisse des Abgleichs von mehreren Meßwerten, insbesondere von 3 Meßwerten, erfolgt.Method according to claim 9, wherein the classification in step h) takes place on the basis of the results of the adjustment of a plurality of measured values, in particular of 3 measured values. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Sauerstoffsensor mit einem Sauerstoffmeßgerät mittels eines Kabels oder mittels der Radiofrequenz-Identifikations-Technologie (RFID) verbunden wird.A method according to any one of claims 1 to 10, wherein the oxygen sensor is connected to an oxygen meter by means of a cable or by radio frequency identification (RFID) technology. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei eine Klassifizierung der Probe in Schritt h) in „nicht kontaminiert und für die Transfusion freigegeben” oder „kontaminiert und nicht für die Transfusion freigegeben” erfolgt.Method according to one of claims 1 to 11, wherein a classification of the sample in step h) in "not contaminated and released for transfusion" or "contaminated and not released for transfusion" occurs. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein oder mehrere weitere Parameter der Probe bestimmt werden.Method according to one of claims 1 to 12, wherein one or more further parameters of the sample are determined. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der eine oder die mehreren weiteren Parameter ausgewählt sind aus dem pH-Wert, der Kohlendioxidkonzentration, bakterienspezifischen Stoffwechselprodukten und der Glukosekonzentration der Probe.The method of claim 13, wherein the one or more other parameters are selected from the pH, the carbon dioxide concentration, the bacteria-specific metabolites and the glucose concentration of the sample.
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820297A (en) * 1986-12-12 1989-04-11 Baxter International Inc. Fluid delivery system with integrally formed sample cell
US4846005A (en) * 1986-12-12 1989-07-11 Baxter International Inc. Set with attachable sample cell
US4900321A (en) * 1986-12-12 1990-02-13 Baxter International Inc. Set with integrally formed sample cell
WO1992019764A1 (en) * 1991-05-08 1992-11-12 Baxter Diagnostics Inc. Method and apparatus to detect bacterial contamination of transfusable blood
DE69024631T2 (en) * 1990-03-29 1996-09-19 Avl Photronics Corp Method and apparatus for the detection of biological activities in a sample
GB2308947A (en) * 1996-01-04 1997-07-09 I D Systems Ltd Identification tag with environmental sensing facility
WO2002065087A2 (en) * 2000-11-02 2002-08-22 Pall Corporation Biological fluid analysis device
US20050184153A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Neoteric Technology Ltd. Apparatus and methods for monitoring transfusion of blood
DE60119883T2 (en) * 2000-09-29 2006-12-21 Becton Dickinson And Co. Apparatus for monitoring the concentration or pressure of a gas in a sample vial for detecting growth in the sample

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4820297A (en) * 1986-12-12 1989-04-11 Baxter International Inc. Fluid delivery system with integrally formed sample cell
US4846005A (en) * 1986-12-12 1989-07-11 Baxter International Inc. Set with attachable sample cell
US4900321A (en) * 1986-12-12 1990-02-13 Baxter International Inc. Set with integrally formed sample cell
DE69024631T2 (en) * 1990-03-29 1996-09-19 Avl Photronics Corp Method and apparatus for the detection of biological activities in a sample
WO1992019764A1 (en) * 1991-05-08 1992-11-12 Baxter Diagnostics Inc. Method and apparatus to detect bacterial contamination of transfusable blood
GB2308947A (en) * 1996-01-04 1997-07-09 I D Systems Ltd Identification tag with environmental sensing facility
DE60119883T2 (en) * 2000-09-29 2006-12-21 Becton Dickinson And Co. Apparatus for monitoring the concentration or pressure of a gas in a sample vial for detecting growth in the sample
WO2002065087A2 (en) * 2000-11-02 2002-08-22 Pall Corporation Biological fluid analysis device
US20050184153A1 (en) * 2004-02-19 2005-08-25 Neoteric Technology Ltd. Apparatus and methods for monitoring transfusion of blood

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