JP7258479B2 - 生物学的インジケータの起動を確認するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本明細書で開示される主題は、内蔵型生物学的滅菌インジケータに関する。

医療用装置は、対象に感染症を引き起こす恐れのある汚染した装置が対象に使用されるかもしれない可能性を最小限に抑えるために、通常、使用前に滅菌される。ガスプラズマ及び酸化エチレン（ethylene oxide、ＥｔＯ）を伴うか伴わずに、蒸気、過酸化水素、及び気相滅菌などの様々な滅菌技術が用いられ得る。これらの方法のそれぞれは、滅菌される医療用装置における、典型的には気体である滅菌流体の拡散速度にある程度依存する。

滅菌前、医療用装置は、典型的には、滅菌流体（滅菌剤と呼ばれることもある）の伝達を可能にするが、特に滅菌後及び医療関係者によって包装が開かれるまで汚染微生物の侵入を防ぐ半透性バリアを有する、容器又はパウチ内に包装されている。滅菌サイクルを生き残った微生物はいずれも、増殖し医療用装置を再汚染する恐れがあるので、滅菌サイクルを効果的にするには、パッケージ内の汚染微生物を死滅させなければならない。

包装は無菌の医療用装置の汚染を防ぐのに役立つが、その内部に収容する装置又は器具に滅菌剤が到達するのを包装が妨げるので、包装は滅菌サイクルを首尾よく成し遂げる難しさを増加させる可能性がある。これは特にその内部に拡散制限空間を有する装置及び器具にとって問題となり、それは滅菌サイクルが効果的であり得る可能性をこれらの拡散制限空間が減らすからである。例えば内視鏡は通常、成功した滅菌サイクルを達成するために滅菌剤が十分な時間に十分な濃度で拡散しなければならない細長い内腔を有する。

滅菌サイクルが有効であったことを確認することは、医療関係者が対象に汚染した医療用装置を使用することを回避するのに役立つ。通常、滅菌した医療用装置それ自体は汚染微生物を点検せず、それはこのような働きが他の汚染微生物を医療用装置にもたらし、それによって装置を再汚染するからである。このように間接的な点検が滅菌インジケータの形態で開発されている。

滅菌インジケータは、この滅菌インジケータが医療用装置と同じ滅菌サイクルを受けるように、滅菌サイクルを受ける医療用装置の横に、又はその付近に配置し得る装置のことである。例えば滅菌剤への周知の耐性を有する微生物の所定量を有する生物学的インジケータは、医療用装置と一緒に滅菌室内に入れられて、滅菌サイクルを受けてもよい。サイクル完了後、生物学的インジケータ内の微生物を培養して、サイクルを生き残った微生物が存在するか否かを判定することができる。

特定の生物学的インジケータは「内蔵型」と称される。これらの生物学的インジケータは通常、微生物の量及び微生物の近くに配置されている壊れやすい容器の増殖培地源を含有するハウジングを含む。他の生物学的インジケータと同様に、「内蔵型」生物学的インジケータ（self-contained biological indicator、「ＳＣＢＩ」）は、例えば、Ｊｏｈｎｓｏｎ ＆ Ｊｏｈｎｓｏｎの子会社であるＥｔｈｉｃｏｎ ＵＳ，ＬＬＣの一部門であるＡｄｖａｎｃｅｄ Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ ＰｒｏｄｕｃｔｓのＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）Ｓｙｓｔｅｍ、ＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）ＮＸ Ｓｙｓｔｅｍ、又はＳＴＥＲＲＡＤ（登録商標）１００ＮＸ Ｓｙｓｔｅｍにおいて、医療用装置と並んで滅菌サイクルに供されてもよい。サイクルの後、壊れやすい容器は、増殖培地を放出して、生存している微生物をｉｎ ｓｉｔｕ培養するために破壊され得る。ＳＣＢＩは、高温で、通常約５０℃～６０℃でインキュベートされ得、それは生存している微生物の成長を促す。市販の製品を使用するインキュベーションは、通常、約２４時間継続する。滅菌の効果は未確認のままであるが、この間、医療関係者が医療用装置を使用しないことが望ましい。これは、例えば、医療用装置を使用することができない間もそれらを保管する必要があり、ことによると医療用装置の十分な供給を確保するために、医療提供者が、そのような必要がない場合に在庫させておくよりも多くの医療用装置を在庫しておくことを必要とするため、病院のような医療提供者にとって在庫管理の非効率性を引き起こす可能性がある。あるいは、医療提供者は、インキュベーションが終了しかつ滅菌の有効性が確認される前に医療用装置を使用することができる。しかし滅菌の有効性が確認される前に医療用装置を使用することは、その医療処置を受ける患者を、医療用装置からの感染症に罹患させる危険性にさらすことになり得る。

インキュベーション後、ＳＣＢＩは生存している微生物の存在を検出するために分析される。いくつかのＳＣＢＩは、微生物が検出された場合、微生物の存在下で色が変わる増殖培地を組み込むように設計されている。色の変化が検出された場合、滅菌サイクルは効果がなかったと考えられ得る。微生物が検出されなかった場合、滅菌サイクルは有効だったと考えられ得る。この色の変化は、増殖培地を代謝させる、生きている微生物による酸生成によって生じるｐＨの変動によるものであり得、それはｐＨ指示染料も含有する。他のＳＣＢＩは、その蛍光が培地に含まれる生存可能な微生物の量に依存する蛍光物質を含む、増殖培地を含むように設計されている。これらのＳＣＢＩにおいて、色の変化又は蛍光量の変化は、インキュベーション中、生存している微生物が増殖した可能性があることを示す。

液体増殖培地を含むＳＣＢＩの壊れやすい容器は、多くの場合ガラスから製造される。輸送中、例えばＳＣＢＩの製造業者から医療提供者への輸送中破損を防止するために、ガラスは十分に頑丈でなければならない。しかしこのような頑丈さは、所望の時間で医療関係者がアンプルを壊すのに必要とするより大きな力に相当する。したがっていくつかのＳＣＢＩ製造業者は作動装置を病院職員に提供して、それらがアンプルの破壊を補助する。

開示される主題は、増殖培地を含有するアンプルを有する生物学的インジケータが、それが滅菌プロセス後にアッセイされて滅菌プロセスが効果的であったはずであることを確認し得るように、適切に起動されたことを確認する方法に関する。方法は、生物学的インジケータのキャップを押し下げるステップと、アンプルを破壊するステップと、加熱素子及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に生物学的インジケータを位置付けるステップと、生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定するステップと、生物学的インジケータを加熱するステップと、生物学的インジケータの蛍光強度を第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させるステップと、第２の蛍光強度を測定するステップと、第２の蛍光強度及び第１の蛍光強度を比較して比較値を得るステップと、比較値が液体増殖培地の消光測定基準に対応すると判定するステップと、を含んでもよい。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、生物学的インジケータの増殖培地及びハウジングを加熱することを含む。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、摂氏約２２度～摂氏２５度の温度から摂氏約５７度の温度に、生物学的インジケータの増殖培地及びハウジングを加熱することを含む。更に、方法は、生物学的インジケータを生物学的インジケータ分析器内に位置付けるステップの前に、生物学的インジケータを冷却するストップも含んでもよい。生物学的インジケータが冷却される実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、生物学的インジケータを加熱することを更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、比較値は、第２の蛍光強度と第１の蛍光強度との間の差である。他の実施形態では、比較値は、第１の蛍光強度に対する第２の蛍光強度の比である。いくつかの実施形態では、第２の蛍光強度は、第１の蛍光強度の後に測定される。例えば、いくつかの実施形態では、第２の蛍光強度は、第１の蛍光強度の約２１０秒後に測定され、第１の蛍光強度は、生物学的インジケータが生物学的インジケータ分析器に位置付けられた約７０秒後に測定される。あるいは、第１の蛍光強度は、生物学的インジケータ分析器の加熱素子が起動された約７０秒後に測定される。いくつかの実施形態では、方法は、第１の蛍光強度値が最小閾値と最大閾値との間にあることを確認することを更に含む。例えば、いくつかの実施形態では、最小閾値は、約０．０２μＷ／ｃｍ^２であり、最大閾値は、約０．１０μＷ／ｃｍ^２である。

方法はまた、生物学的インジケータのキャップを押し下げるステップと、アンプルを破壊するステップと、加熱素子及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に生物学的インジケータを位置付けるステップと、生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定するステップと、生物学的インジケータを加熱するステップと、生物学的インジケータの蛍光強度を第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させるステップと、第２の蛍光強度を測定するステップと、第２の蛍光強度及び第１の蛍光強度を比較して比較値を得るステップと、比較値が液体増殖培地の消光測定基準に対応していないと判定するステップと、を含んでもよい。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、生物学的インジケータの増殖培地及びハウジングを加熱することを含む。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、摂氏約２２度～摂氏２５度の温度から摂氏約５７度の温度に、生物学的インジケータの増殖培地及びハウジングを加熱することを含む。更に、方法は、生物学的インジケータを生物学的インジケータ分析器内に位置付けるステップの前に、生物学的インジケータを冷却するステップも含んでもよい。生物学的インジケータが冷却される実施形態では、生物学的インジケータの蛍光強度を消光させるステップは、生物学的インジケータを加熱することを更に含んでもよい。いくつかの実施形態では、比較値は、第２の蛍光強度と第１の蛍光強度との間の差である。他の実施形態では、比較値は、第１の蛍光強度に対する第２の蛍光強度の比である。いくつかの実施形態では、第２の蛍光強度は、第１の蛍光強度の後に測定される。例えば、いくつかの実施形態では、第２の蛍光強度は、第１の蛍光強度の約２１０秒後に測定され、第１の蛍光強度は、生物学的インジケータが生物学的インジケータ分析器に位置付けられた約７０秒後に測定される。あるいは、第１の蛍光強度は、生物学的インジケータ分析器の加熱素子が起動された約７０秒後に測定される。いくつかの実施形態では、方法は、第１の蛍光強度値が最小閾値と最大閾値との間にあることを確認することを更に含む。例えば、いくつかの実施形態では、最小閾値は、約０．０２μＷ／ｃｍ^２であり、最大閾値は、約０．１０μＷ／ｃｍ^２である。

生物学的インジケータは、本主題が関係する方法を実施するのに適した特性及び特徴を有し得る。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータは、アンプルと、ハウジングと、アンプルに収容された液体増殖培地とを含んでもよく、液体増殖培地は、消光剤を含む。いくつかの実施形態では、消光剤は、酸素ではない。消光剤は、アニリン、ブロモベンゼン、アクリルアミド、過酸化水素、イミダゾール、インドール及びスクシンイミドからなる群から選択されてもよい。あるいは、消光剤は、Ｃｏ２＋、Ｎｉ２＋、Ｃｕ２＋、Ｈｇ２＋、Ｐｂ２＋、Ａｇ＋、Ｃｒ３＋、及びＦｅ３＋からなる群から選択されるもののような金属イオンであってもよい。いくつかの実施形態では、消光剤は、約３７ｍｇ／Ｌを超える濃度で増殖培地に含まれる酸素であってもよい。いくつかの実施形態では、消光剤は、約４０ｍｇ／Ｌを超える濃度で増殖培地に含まれる酸素であってもよい。いくつかの実施形態では、生物学的インジケータのハウジングは、ＵＶ透明材料からなる。いくつかの実施形態では、ＵＶ透明材料は、石英を含む。他の実施形態では、ＵＶ透明材料は、シクロオレフィンを含む。

本明細書は、本明細書に記載の主題を具体的に指摘しかつ明確に権利主張する特許請求の範囲をもって結論とするものであるが、主題は下記の特定の例の説明を添付図面と併せ読むことからより深い理解が得られるものと考えられる。図中、類似の参照番号は同じ要素を示す。
断面で生物学的インジケータの側面図を描写する。 図１の生物学的インジケータの分解図を描写する。 生物学的インジケータ分析器をブロック図形式で描写する。 図３の生物学的インジケータ分析器によって実施され得る、図１及び図２の生物学的インジケータの起動を確認するための例示的な方法のフローチャートである。

以下の説明は、特許請求されている主題の特定の例示的ないくつかの例を記載する。本技術の他の例、特徴、態様、実施形態、及び利点は、以下の説明から当業者には明らかになるであろう。したがって、図面及び説明は、実質的に例示的なものとしてみなされなければならない。

図１及び図２を参照すると、内蔵型生物学的インジケータ（「ＳＣＢＩ」）１００が示される。ＳＣＢＩ １００は、ハウジング１０２と、そこに連結されたキャップ１０４とを含む。キャップ１０４は、平面状、斜面状、弓状、環状、円錐状、又はいくつかのこれらの組み合わせを有する突起部１０６を含んでもよい。キャップ１０４は、例えば、過酸化水素などの化学滅菌剤に暴露されると色が変わる、化学インジケータ１０８を更に含んでもよい。キャップ１０４はまた、ＳＣＢＩ内へ又はその外への気体（例えば空気又は滅菌剤）の通過を手助けするために１つ又は２つ以上の貫通孔１０９を含んでもよい。キャップ１０４は、第１の位置のハウジング１０２に対して連結されており、第１の位置から第２の位置まで移動可能である。第１の位置において、キャップ１０４は、気体（例えば空気又は滅菌剤）が周囲環境からＳＣＢＩ内に移動できるようにハウジング１０２に連結され、又は逆もまた同様である。この位置で、キャップ１０４の任意の貫通孔は、ハウジング１０２より上に配置され、その結果、ハウジング１０２の内部は周囲環境と流体連通しており、それによってＳＣＢＩ １００内への及びそこからの滅菌剤の導入及び取り出しを可能にする。キャップ１０４は、ハウジング１０２に対して第２の位置へ移動するように押圧することができる。この第２の位置では、貫通孔１０９は、ハウジング１０２の上端部より下に配置され、それによって、ハウジング１０２とキャップ１０４との間にぴったりと嵌る関係をもたらし、周囲環境からＳＣＢＩ １００の内部を効果的に封止する。

ＳＣＢＩ １００はまた、細菌胞子、他の形態の細菌（例えば、栄養）及び／又は活性酵素を含浸させたキャリア１１０などの微生物又は活性酵素源を含む。バチルス、ゲオバチルス、及びクロストリジウム種からの胞子が、飽和蒸気、過酸化水素、乾熱、ガンマ線照射及び酸化エチレンを利用する滅菌プロセスをモニタするためにしばしば使用される。したがって、キャリア１１０には、バチルス、ゲオバチルス、及び／又はクロストリジウム種から胞子が含浸されてもよい。キャリア１１０は吸水性でもよく、濾紙から形成され得る。布、不織ポリプロピレン、レーヨン又はナイロン、及び微孔性ポリマー材料などのシート状の材料を使用してもよい。金属（例えばアルミニウム若しくはステンレス鋼）、ガラス（例えばガラスビーズ若しくはガラス繊維）、磁器又はプラスチックなどの非吸水性材料もまた使用に適切である。そのうえ、キャリア１１０は上述した材料の組み合わせから作成することができる。いくつかの実施形態では、キャリア１１０は約０．１～０．５ミリメートルの厚さを有することができる。

キャリア１１０上の微生物（複数可）又は他の生物活性の供給源は、滅菌サイクルにおいて使用される特定の滅菌プロセスに対する供給源の耐性に基づいて選択することができる。例えば、蒸気滅菌プロセスでは、ゲオバチルス・ステアロサーモフィルス、又はその芽胞を使用することができる。酸化エチレン滅菌プロセスでは、バチルス・アトロフェウス（以前のバチルス・サブチルス）、又はその芽胞を使用することができる。いくつかの滅菌プロセスでは、滅菌プロセスに対する耐性を有する芽胞として、これらに限定されるものではないが、ゲオバチルス・ステアロサーモフィルスの芽胞、バチルス・サブチルスの芽胞、バチルス・アトロフェウスの芽胞、バチルス・メガテリウムの芽胞、バチルス・コアギュランスの芽胞、クロストリジウム・スポロゲネスの芽胞、バチルス・プミルスの芽胞、及びこれらの組み合わせのうちの少なくとも１つが挙げられる。

ＳＣＢＩ １００はまた、第１の端部１１４、第２の端部１１６、及び側壁１１８を有するアンプル１１２を含む。側壁１１８は、実質的に円筒形状であり、楕円形又は輪状の断面を有することができる。アンプル１１２は、ガラス又はプラスチックなどの壊れやすい又は脆性の材料から製造され得る。第１の端部１１４及び第２の端部１１６は、側壁１１８の反対側に配置され、半楕円形状又は半球の形状を有することができる。したがって、第１の端部１１４は第１のドーム１１４と呼ぶことができ、第２の端部１１６は第２のドーム１１６と呼ぶことができる。アンプル１１２は、液体増殖培地を含有する。増殖培地は、キャリア１１０上に配置された任意の生存可能な微生物又は他の生物活性の供給源の増殖を促進することが可能でなければならない。好ましくは、微生物は、例えば、ＳＣＢＩ １００における他の材料の透視強度又はスペクトルとは異なる透視強度又はスペクトルを有することによって、検出可能な生成物をもたらすために酵素基質と相互作用する酵素を生成するように選択される。増殖培地内の微生物の継続的な増殖は、増殖培地内の検出可能な生成物の濃度の増加を引き起こす。ある特定の実施形態では、検出可能な生成物は、蛍光物質である。したがって、検出可能な生成物の濃度が高くなると蛍光が増加する。即ち、検出可能な生成物は、蛍光の変化を介して検出可能である。

滅菌サイクルの有効性を検出するために使用することができる酵素及び酵素基質は、その開示内容を本明細書に参照によって援用するところの１９９１年１２月１７日発行の発明の名称が「Ｒａｐｉｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ Ｅｆｆｉｃａｃｙ ｏｆ ａ Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｙｃｌｅ ａｎｄ Ｒａｐｉｄ Ｒｅａｄ－Ｏｕｔ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」である米国特許第５，０７３，４８８号、その開示内容を本明細書に参照によって援用するところの１９９５年５月２３日発行の発明の名称が「Ｒａｐｉｄ Ｒｅａｄ－Ｏｕｔ Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」である米国特許第５，４１８，１６７号、その開示内容を本明細書に参照によって援用するところの１９９３年６月２９日発行の発明の名称が「Ｒａｐｉｄ Ｒｅａｄ－Ｏｕｔ Ｓｔｅｒｉｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」である米国特許第５，２２３，４０１号、及びその開示内容を本明細書に参照によって援用するところの２０１６年４月２６日発行の発明の名称が「Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｓｔｅｒｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ」である米国特許第９，３２２，０４６号で同定されている。

好適な酵素としては、加水分解酵素及び／又はバチルス・サブチルスなどの芽胞形成微生物由来の酵素を挙げることができる。例示的な生物学的インジケータにおいて有用であり得る芽胞形成微生物由来の酵素としては、β－Ｄ－グルコシダーゼ、α－Ｄ－グルコシダーゼ、アルカリホスファターゼ、酸性ホスファターゼ、ブチレートエステラーゼ、カプリレートエステラーゼリパーゼ、ミリステートリパーゼ、ロイシンアミノペプチダーゼ、バリンアミノペプチダーゼ、キモトリプシン、ホスホヒドロラーゼ、α－Ｄ－ガラクトシダーゼ、β－Ｄ－ガラクトシダーゼ、チロシンアミノペプチダーゼ、フェニルアラニンアミノペプチダーゼ、β－Ｄ－グルクロニダーゼ、α－Ｌ－アラビノフラノシダーゼ、Ｎ－アセチル－β－グルコサミノダーゼ、β－Ｄ－セロビオシダーゼ、アラニンアミノペプチダーゼ、プロリンアミノペプチダーゼ、脂肪酸エステラーゼ、及びこれらの組み合わせを挙げることができる。

本明細書に開示される滅菌サイクルの有効性を判定するためのいくつかの例示的な方法では、酵素基質は検出可能な生成物に変換される。例えば、酵素基質は第１の放射スペクトル（例えば第１の蛍光放射スペクトル）によって特徴付けることができ、検出可能な生成物は第２の放射スペクトル（例えば第２の蛍光放射スペクトル）によって特徴付けることができる。

本明細書に開示される滅菌サイクルの有効性を判定するためのいくつかの例示的な方法では、使用に適した酵素基質として蛍光発生酵素基質を挙げることができる。有用な蛍光発生酵素基質は、蛍光発生４－メチルウンベリフェリル誘導体（４－メチルウンベリフェロン（「４－Ｍｕ」）に対して加水分解性、７－アミド－４－メチル－クマリンの誘導体、ジアセチルフルオレセイン誘導体、フルオレスカミン及びこれらの組み合わせから選択されてもよい。

例示的な４－メチルウンベリフェリル誘導体は、４－メチルウンベリフェリル－２－アセトアミド－４，６－Ｏ－ベンジリデン－２－デオキシ－β－Ｄ－グルコピラノシド、４－メチルウンベリフェリルアセテート、４－メチルウンベリフェリル－Ｎ－アセチル－β－Ｄ－ガラクトサミニド、４－メチルウンベリフェリル－Ｎ－アセチル－α－Ｄ－グルコサミニド、４－メチルウンベリフェリル－Ｎ－アセチル－β－Ｄ－グルコサミニド、２’－（４－メチルウンベリフェリル）－α－Ｄ－Ｎ－アセチルノイラミン酸、４－メチルウンベリフェリルα－Ｌ－アラビノフラノシド、４－メチルウンベリフェリルα－Ｌ－アラビノシド、４－メチルウンベリフェリルブチレート、４－メチルウンベリフェリル－１３－Ｄ－セロビオシド、メチルウンベリフェリル－β－Ｄ－Ｎ，Ｎ’－ジアセチルキトビオシド、４－メチルウンベリフェリルエライデート、４－メチルウンベリフェリル－β－Ｄ－フコシド、４－メチルウンベリフェリルα－Ｌ－フコシド、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｌ－フコシド、４－メチルウンベリフェリルα－Ｄ－ガラクトシド、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｄ－ガラクトシド、４－メチルウンベリフェリルα－Ｄ－グルコシド、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｄ－グルコシド、４－メチルウンベリフェリル（３－Ｄ－グルクロニド、４－メチルウンベリフェリルｐ－グアニジノベンゾエート、４－メチルウンベリフェリルヘプタノエート、４－メチルウンベリフェリルα－Ｄ－マンノピラノシド、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｄ－マンノピラノシド、４－メチルウンベリフェリルオレエート、４－メチルウンベリフェリルパルミテート、４－メチルウンベリフェリルホスフェート、４－メチルウンベリフェリルプロピオネート、４－メチルウンベリフェリルステアレート、４－メチルウンベリフェリルサルフェート、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｄ－Ｎ，Ｎ’，Ｎ”－トリアセチルキトトリオース、４－メチルウンベリフェリル－２，３，５－トリ－ｏ－ベンゾイル－α－Ｌ－アラビノフラノシド、４－メチルウンベリフェリル－ｐ－トリメチルアンモニウムシンナメートクロリド、４－メチルウンベリフェリルβ－Ｄ－キシロシド、及びこれらの組み合わせから選択することができる。

ある特定の実施形態では、ＳＣＢＩにおける蛍光応答は、ゲオバチルス・ステアロサーモフィルス芽胞殻で見られる自然発生のα－グルコシダーゼ酵素に基づいてもよく、それは、ゲオバチルス・ステアロサーモフィルスの発芽において重要であると考えられている。４－メチルウンベリフェリルαＤグルコピラノシド（α－ＭＵＧ）のグルコースと４－メチルウンベリフェリル部分との間の結合を加水分解するために、α－グルコシダーゼが使用されてもよい。α－ＭＵＧは、蛍光ではない。しかしながら、その部分の加水分解及び分離後、４－メチルウンベリフェロン（４－ＭＵ）生成物は、蛍光である。４－ＭＵは、約３６０～３７０ナノメートルの波長を有する光を発する光源など、外部エネルギー源によって励起されたときに蛍光を発する。そのように励起されると、４－ＭＵは、約４４０～４６０ナノメートルの波長の光を発する。ある特定の実施形態では、光源は、約３６５ナノメートルの波長の光を発し、４－ＭＵは、４５０ｎｍの波長を有する光を発する。４－ＭＵの蛍光は、ｐＨ依存性である。例えば、３６５ナノメートルの波長を有する光によって励起されたときに、発光強度は、ｐＨ１０．３で最高である。強度は、ｐＨが約７になるまで減少する。このｐＨ未満では、強度はごくわずかになる。

ＳＣＢＩ １００はまた、挿入部材１２０を含んでもよい。挿入部材１２０は、上面１２４及び下面１２６を有するプラットフォーム１２２を含むことができる。挿入部材１２０はまた、側壁１２７を含む。プラットフォーム１２２の側壁１２７は、支持表面１２８上に静置することができ、ハウジング１０２の一部として一体的に形成され得る。プラットフォーム１２２の側壁１２７及び上面１２４は共に、ウェル１３０を画定し、ウェル１３０は、アンプル１１２の第２の端部１１６を受容するように構成される。プラットフォーム１２２は、そこを貫通する穴１５０を画定し、液体増殖培地は、アンプルの破壊時にその穴を通過することができる。

ＳＣＢＩ １００は、以下のステップに従って組み立てることができる。最初に、ハウジング１０２を準備する。２番目に、キャリア１１０をハウジング１０２の中に定置して、キャリア１１０がハウジング１０２の底壁１４４上に静置するようにする。３番目に、挿入部材１２０をハウジング１０２の中に定置して、プラットフォーム１２２の側壁１２７が支持表面１２８上に静置するようにする。あるいは、図示されていないが、支持表面１２８を欠くいくつかの構成では、挿入部材１２０は、底壁１４２上に直接静置してよく、キャリア１１０と少なくとも部分的に接触することができる。４番目に、アンプル１１２をハウジング１０２の中へ挿入して、第２の端部１１６が挿入部材１２０と接触するようにする。最後に、キャップ１０４をハウジング１０２及びアンプル１１２に連結する。突起部１０６は、アンプル１１２とほぼ同じ直径を有し、その結果、摩擦嵌合がアンプル１１２と突起部１０６との間に形成される。そのように組み立てられた、アンプル１１２、ハウジング１０２、キャップ１０４、及び挿入部材１２０の長手方向中心軸は、同軸又は実質的に同軸である。他の組み立て手順が、同じ構成のＳＣＢＩ １００を得るために実行されてもよい。

滅菌手順に従って、ＳＣＢＩ １００は、滅菌サイクルが有効であったかどうかを判定するために起動され、モニタされ得る。ＳＣＢＩ １００を起動するため、圧縮力１４６が、ハウジング１０２とキャップ１０４との間に加えられる。アンプル１１２は、挿入部材１２０と接触し、挿入部材１２０は、例えば、ハウジング１０２の支持体１２８と接触するため、この圧縮力は、アンプル１１２によって抵抗される。キャップ１０４に加えられる圧縮力が、アンプル１１２が耐えられる破壊力より大きい場合、アンプル１１２は破壊される。アンプル１１２が破壊されると、キャップ１０４はその第２の位置に移動し、キャリア１１０を浸漬するように増殖培地が放出される。

例えば、ユーザがアンプルを破壊するために印加しなければならない力を低下させることによって、ＳＣＢＩの起動を促すために、様々な特徴がＳＣＢＩ内に含まれてもよい。この機能性に関する例示的な特徴は、同時係属の米国特許出願第１５／０５７，７６８号及び同第１５／３９７，０１８号に開示される。

ＳＣＢＩ １００の起動は、確認されなければならない。例えば、アンプル１１２が破壊されていること、増殖培地がキャリア１１０を浸漬していること、実質的な量の増殖培地が挿入部１２６の下面１２０とハウジング１０２の底壁１４４との間に配置されていること、及び／又はキャップ１０４が第２の位置にあることを点検することによって、起動が確認され得る。故障又は不適切な起動が検出され得る可能性を高めるために、複数の点検が実施され得る。例えば、アンプル１１２が破壊されていることの点検に加えて、増殖培地によるキャリア１１０の浸漬もまた実施され得る。ユーザ、又は生物学的インジケータ分析器（biological indicator analyzer、「ＢＩＡ」）２００などのＳＣＢＩ １００をアッセイすることが可能な電気機械装置が、これらの点検を実施してもよい。故障又は不適切な起動が検出され得る可能性を高めるために、様々な点検がユーザ及びＢＩＡ ２００の両方によって実施されるべきである。

図３は、滅菌サイクルに供された生物学的インジケータ、例えば、ＳＣＢＩ １００を分析するように動作可能である、例示的なＢＩＡ ２００をブロック形式で描写する。ＢＩＡ ２００は、ＳＣＢＩをアッセイし、ＳＣＢＩに関する情報（例えば、増殖培地の位置、増殖培地の色、増殖培地の光強度）を収集し、その情報を処理し、かつ滅菌サイクルが効果的であったかどうかを判定するように構成されている。ＢＩＡ ２００は、複数のウェル２１０を含み、それらの各々がその中に対応するＳＣＢＩ １００検体を受容するように構成されている。２つのウェル２１０が示されているが、８個のウェル、８個未満のウェル、又は８個を超えるウェルなど、他の任意の好適な数のウェルが提供され得ることが理解されるべきである。各ウェル２１０は、ＳＣＢＩ １００が中に挿入されたときにＳＣＢＩ １００をインキュベートするために使用され得る加熱素子２１２を更に含む。そのようなインキュベーションは、ＳＣＢＩ内のあらゆる生きている微生物の成長を促す。様々な実施形態では、加熱素子は、約５０℃～約６０℃のウェル内の温度を達成してもよい。ある特定の実施形態では、加熱素子は、約５７℃の温度を達成し、ＳＣＢＩ １００を実質的に同様の又は同じ温度に到達させてもよい。ＢＩＡ ２００はまた、命令及び制御アルゴリズムを実行すること、情報を処理することなどのために動作可能であるプロセッサ２２０を含む。

各ウェル２１０は、関連する光源２３０と、センサ２４０とを有する。各光源２３０は、対応するウェル２１０に挿入されたＳＣＢＩ １００のハウジング１０２を通して、光を投射するよう構成されている。各センサ２４０は、増殖培地によって蛍光が発せられた光を検出するように動作可能である。ＳＣＢＩ １００がウェル内に配置されたときに、センサ２４０が挿入部材１２０の下面１２６とハウジング１０２の底壁１４４との間のＳＣＢＩ １００の部分と隣接するように、各センサ２４０が各ウェル２１０に隣接して位置付けられる。

光源２３０は、例えば、紫外光を発するように構成されたレーザ形態であってもよい。いくつかの実施形態では、光源２３０から発せられた光は、３７０ナノメートルの波長を有する。本明細書の教示を鑑みて、光源２３０が取り得るその他の様々な好適な形態が、当業者に明らかとなるであろう。更なる一例として、センサ２４０は、電荷結合素子（charge coupled device、ＣＣＤ）を含んでもよい。更に、センサ２４０は、蛍光によって生成された光を検出するために最適化されたセンサ、即ち、蛍光センサであってもよい。いくつかの実施形態では、センサ２４０は、Ｈａｍａｍａｔｓｕによって製造されたシリコンフォトダイオードＳ２３８６－５Ｋなどのシリコンフォトダイオードである。増殖培地の蛍光は、増殖培地中に含まれる生きている微生物の数に主に依存する。したがって、センサ２４０は、生きている微生物の存在が光源２３０からの光に応答して蛍光を発する程度に基づき、増殖培地中の生きている微生物の存在を検出するように構成されている。しかしながら、増殖培地の蛍光はまた、蛍光消光が生じたかどうかにも依存する。蛍光消光もまた、以下でより詳細に説明されるように、ＳＣＢＩ １００の適切な起動を確認するために使用され得る。

ＢＩＡ ２００は、任意に、タッチスクリーンディスプレイ２５０などのユーザフィードバック及び／又は入力デバイスを更に含む。タッチスクリーンディスプレイ２５０は、生物学的インジケータ分析器２００の動作に関連する様々なユーザインターフェースディスプレイスクリーンをレンダリングするように動作可能である。タッチスクリーンディスプレイ２５０は更に、従来型タッチスクリーン技術に従って、ユーザがタッチスクリーンディスプレイ２５０と接触する形態でユーザ入力を受信するように構成されている。加えて、又はあるいは、生物学的インジケータ分析器２００は、ボタン、キーパッド、キーボード、マウス、トラックボールなどが挙げられるが、これらに限定されない、他の様々な種類のユーザ入力特徴を含んでもよい。タッチスクリーンディスプレイ２５０を通して提供されるディスプレイは、プロセッサ２２０によって駆動され得る。タッチスクリーンディスプレイ２５０を通して受信されたユーザ入力は、プロセッサ２２０によって処理され得る。

本実施例のＢＩＡ ２００は、非一時的記憶媒体（例えば、ハードディスクドライブ又はフラッシュメモリドライブ）などのメモリ２８０を更に含み、それは、制御ロジック及び命令を記憶するように動作可能であり、光源２３０及びタッチスクリーンディスプレイ２５０などの構成要素を駆動し、データ、特にセンサ２４０によって収集されたデータに対して計算及び分析を実施するように、プロセッサ２２０によって実行される。メモリ２８０はまた、ユーザ入力、センサ２４０によって収集されたデータ、及びこのデータに基づく計算を記憶するために使用されてもよい。

ＢＩＡ ２００によって収集された蛍光データは、経時的な蛍光の変化を判定するために使用されてもよい。そのようなデータは、蛍光消光を判定するために使用されてもよい。蛍光消光は、概して、物質の蛍光強度を減少させる様々なプロセスを説明する用語である。蛍光物質に対して、そのようなプロセスとしては、１）加熱、２）ｐＨの低下、及び３）蛍光強度の減少を引き起こすことが既知である、「消光剤」と称されることがある、別の物質又は材料の添加が挙げられるが、これらに限定されない。例示的な消光剤としては、酸素、アニリン、ブロモベンゼン、アクリルアミド、過酸化水素、イミダゾール、インドール及びスクシンイミドが挙げられるが、これらに限定されない。消光剤はまた、Ｃｏ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｈｇ^２＋、Ｐｂ^２＋、Ａｇ^＋、Ｃｒ^３＋及びＦｅ^３＋などの金属イオンであってもよい。

ＳＣＢＩ １００がＢＩＡ ２００のウェル２１０に挿入されたときに、その温度は、周囲温度、例えば、室温と実質的に同等であり得る。しかしながら、場合によっては、滅菌システム内の真空チャンバが、多くの場合、滅菌サイクルの終了時に周囲温度よりも温かいため、ＳＣＢＩ １００は、周囲温度よりも温かい温度を有する可能性がある。ＳＣＢＩ １００の温度に関わらず、ＳＣＢＩ １００がＢＩＡ ２００のウェル２１０に挿入されたとき、又はその後間もなく（例えば、約１秒、５秒、若しくは１５秒）、ＢＩＡ ２００は、ＳＣＢＩ １００が実質的に同様の又は同じ温度に到達するように、加熱素子２１２を起動してウェル内の温度を約５０℃～約６０℃まで上昇させる。このようにしてＳＣＢＩ １００を加熱することは、ＳＣＢＩ １００の構成要素の蛍光を消光させる。消光は、増殖培地中で最も顕著であるが、ハウジング１０２を含むＳＣＢＩ １００の他の特徴、即ち、非液体構成要素においても、より少ない程度ではあるが存在し得る。

ＳＣＢＩ １００が適切に起動されたかどうかを判定するために、ＳＣＢＩ １００の様々な構成要素がアッセイされ得る。適切に起動されたＳＣＢＩ １００において、増殖培地は、キャリア１１０を浸漬し、挿入部材１２０の下面１２６とハウジング１０２の底壁１４４との間のＳＣＢＩ １００の底部に配置されるべきである。したがって、ＢＩＡ ２００は、ＳＣＢＩ １００のこの部分をアッセイして、増殖培地がそこに存在するかどうかを判定し得る。例えば、ＢＩＡ ２００は、光源２３０を起動してもよい。ある特定の実施形態では、光源２３０によって発せられた光は、約３７０ナノメートルの波長を有する。増殖培地が存在する場合、増殖培地は励起され、センサ２４０は、対応する蛍光強度を登録し、対応する電圧をプロセッサ２２０に出力してメモリ２８０に記憶させる。しかしながら、増殖培地が存在しない場合には、増殖培地は励起されない。それでもなお、光源は、センサ２４０が対応する強度を登録し、対応する電圧をプロセッサ２２０に出力してメモリ２８０に記憶させるように、ＳＣＢＩ １００の他の特徴及び材料を励起してもよい。センサ２４０によって登録された強度は、増殖培地が適切に起動されたＳＣＢＩ １００の底部に存在しているのか、又は増殖培地が、光源２３０及びセンサ２４０が調べることができるアッセイ領域の外、例えば、破壊されていないアンプル１１２内に残るように、増殖培地が不適切に起動されたＳＣＢＩ １００の底部に存在していないのかに応じて異なる。

プロセッサ２２０は、ＳＣＢＩ １００の底部における増殖培地の存在を検出するようにプログラムされてもよい。いくつかの実施形態では、光及び／又は蛍光強度に対応する閾値は、メモリ２８０に記憶されてもよい。具体的には、挿入部材１２０の下面１２６とハウジング１０２の底壁１４４との間のＳＣＢＩ １００の底部の液体に対応する光及び／又は蛍光強度が、メモリ２８０に記憶されてもよい。測定した強度を閾値と比較することによって、ＳＣＢＩ １００が適切に起動されたかの判定が行われ得る。例えば、プロセッサ２２０は、測定された強度が最小閾値と最大閾値との間に入るかどうかを判定するようにプログラムされてもよい。閾値間に入る強度測定値は、増殖培地がＳＣＢＩ １００の底部に配置されていること、及びＳＣＢＩ １００が適切に起動されたことを示す。最小閾値を下回る強度測定値は、恐らく増殖培地が不適切な起動によって破壊されていないアンプル１１２内に残るため、増殖培地がＳＣＢＩ １００の底部に配置されていないことを示す。最大閾値を超える強度測定値は、ＢＩＡ ２００内の異常を示し得る。光源２３０が３７０ｎｍの波長を有する光を提供する実施形態では、最小閾値は、約０．０２μＷ／ｃｍ^２であってもよく、最大閾値は、０．１０μＷ／ｃｍ^２であってもよい。センサ２４０がＨａｍａｍａｔｓｕ製のシリコンフォトダイオードＳ２３８６－５Ｋである実施形態では、これらの最小閾値及び最大閾値はそれぞれ、０．４７ボルト、２．２ボルトとしてセンサ２４０から出力されるべきである。いくつかの実施形態では、適切な起動を確認するために使用される強度測定は、ＳＣＢＩ １００がウェル２１０に挿入された直後、又は最大約３００秒後に行われる。ある特定の実施形態では、強度測定は、ＳＣＢＩ １００がウェル２１０に挿入された約７０秒後に行われる。ＳＣＢＩの起動は、最大約９０％～９５％の精度で、このようにして判定され得る。光源２３０からの強度及び加熱素子２１２によって維持されるＳＣＢＩ １００内の温度の変動は、より高い精度が達成されることを妨げる可能性がある。

したがって、この形態の確認を他の確認方法及び形態、例えば、ユーザによって実施される目視確認、又は増殖培地及びＳＣＢＩ １００の他の構成要素の消光効果に基づく以下の方法で補うことが望ましい。

第１の時間に取られた第１の蛍光強度測定値と、第２の時間に取られた第２の蛍光強度測定値との間の差又は比を計算することによって、消光が判定され得る。液体中の分子が固体中の分子よりも頻繁に衝突するため、消光効果は、典型的には、固体中よりも液体中でより顕著である。プラスチック材料、特にポリカーボネート及びシクロオレフィンを含む、医療用装置で一般的に使用されるクリア又は透明プラスチック材料は、ＳＣＢＩ １００で使用されるような４－ＭＵを含有するものを含む着色増殖培地と比較して、加熱による蛍光の低下が比較的小さい。例えば、室温から５０°～６０°まで加熱され、より高温で約４分間維持された後、プラスチック材料が約０～５％の消光効果、即ち、蛍光強度の減少を呈する一方で、増殖培地は、約５％～２５％の消光効果を呈する。

したがって、ＢＩＡ ２００は、１）第１の時間に第１の蛍光強度測定値を取るため、２）ＳＣＢＩ １００を加熱することによってＳＣＢＩ １００の蛍光を消光させるため、３）第１の時間に続いて、第２の時間に第２の蛍光強度測定値を取るため、４）２つの測定値間の差又は比を演算することによって、第１の蛍光強度測定値を第２の蛍光強度測定値と比較して、消光の程度を判定するため、５）消光の程度がＳＣＢＩ １００の固体若しくは非液体構成要素のみからの消光に対応しているかどうか、又は更に、増殖培地からの消光に対応しているかどうかを判定するため、かつ６）ＳＣＢＩ １００が不適切に起動されたかどうかを示すために使用され得る。

第１の蛍光強度測定値は、第１の時間、即ち、ＳＣＢＩ １００がウェル２１０に挿入された後、約０秒～約１００秒の間に取られてもよい。第２の蛍光強度測定値は、第２の時間、即ち、第１の時間後、約０秒～約３００秒の間に取られてもよい。ある特定の実施形態では、第１の時間は、ＳＣＢＩ １００がウェル２１０に挿入された約７０秒後であり、第２の時間は、第１の時間の約２１０秒後（又はＳＣＢＩ １００がウェル２１０に挿入された２８０秒後）である。

比較及び判定ステップは、プロセッサ２２０によって様々な方法で実施されてもよい。例えば、プロセッサ２２０は、第２の測定値と第１の測定値との差を計算し、その差を、固体材料及び増殖培地からの消光の程度に対応する、メモリ２８０に記憶された閾値と比較してもよい。あるいは、プロセッサ２２０は、第２の測定値と第１の測定値との比を計算し、その比を、固体材料及び増殖培地からの消光の程度に対応する、メモリ２８０に記憶された閾値と比較してもよい。ＢＩＡ ２００が２つの起動点検（１つは、単一の強度値が予測された最小閾値と最大閾値との間にあるかを判定するため、もう１つは、２つの強度値が予測された蛍光消光の程度に対応するかを判定するため）を実施したとき、適切な起動が、高い精度、少なくとも９９％ほどの精度で確認され得る。

指示ステップは、ＳＣＢＩ １００が適切に又は不適切に起動されたかどうかを示すメッセージをディスプレイ２５０上に表示させる、プロセッサ２２０の形態をとってもよい。あるいは、又は加えて、ＳＣＢＩ １００が不適切に起動されたと判定された場合、ＢＩＡ ２００は、アラームを鳴らしてもよい。

加熱に供されたときに非液体構成要素及び増殖培地が受ける消光の程度の差を強化するために、非液体構成要素及び増殖培地の消光は、修正されてもよい。具体的には、消光に対する熱の効果は、増殖培地に対して増加し得、非液体構成要素に対して減少し得る。そうすることで、センサ２４０によって取られた光強度測定値からの消光計算に基づき、非液体構成要素と増殖培地との間の区別を容易にし得る。そのような修正は、ＳＣＢＩ １００が適切に起動されたかどうかに関して、消光計算に基づく判定の信頼性を高め得る。例えば、アニリン、ブロモベンゼン、アクリルアミド、過酸化水素、イミダゾール、インドール又はスクシンイミドなどの消光剤が、例えば、増殖培地にブレンドすることによって添加され得る。酸素もまた、消光剤として考慮され得る。増殖培地は、海面位で約３７ｍｇ／Ｌの酸素含有量を有する。したがって、熱による増殖培地の消光を増加させるために、酸素含有量は、約４０ｍｇ／Ｌ、約４５ｍｇ／Ｌ又はそれ以上に増加し得る。金属イオンもまた、消光剤として考慮され得る。例示的な金属イオン消光剤としては、Ｃｏ^２＋、Ｎｉ^２＋、Ｃｕ^２＋、Ｈｇ^２＋、Ｐｂ^２＋、Ａｇ^＋、Ｃｒ^３＋及びＦｅ^３＋が挙げられる。

加えて、又はあるいは、増殖培地は、より高いｐＨを有するように修正されてもよい。ある特定の実施形態では、増殖培地は、約７．７～約８．７のｐＨを有する。ある特定の実施形態では、増殖培地のｐＨは、約８．２であってもよい。しかしながら、消光効果は、概して、約１０のｐＨで最大化され、それは、そのｐＨにおいて、蛍光強度もまた最大化されるためである。したがって、増殖培地のｐＨは、約８．５、約９、約９．５及び約１０まで増加し得る。

熱によって引き起こされるＳＣＢＩ １００の非液体構成要素（例えば、ハウジング１０２及び挿入部材１２０）の消光量を低減するために、非液体構成要素は、低濃度の酸化防止剤、例えば、シクロオレフィン、及びそうでなければＢＩＡ ２００によって実施されるアッセイからの紫外線を吸収し得る、これらの構成要素において見られる任意の他のＵＶ吸収化合物を有する材料から製造されてもよい。非液体構成要素はまた、石英又は低密度ポリエチレンなどのＵＶ透明材料から製造されてもよい。

より大きい温度上昇はまた、消光測定値に基づく非液体構成要素と増殖培地との間の識別を助けるために利用されてもよい。消光の程度が温度の変化の関数であるため、より大きい温度変化は、典型的には、より小さい温度変化よりも大きい消光を引き起こす。そのような変化は、増殖培地及びＳＣＢＩ １００の非液体構成要素の消光に影響を及ぼすが、温度変化は、非液体構成要素よりも増殖培地の消光に対して効果がより大きい。したがって、非液体構成要素及び増殖培地に対応する消光間の区別におけるより高い精度は、微生物増殖の評価に関連する設計上の制約を受けて温度差を最大化することによって達成され得る。したがって、ＢＩＡ ２００は、ＳＣＢＩ １００を６０℃を超える温度まで加熱して、ＳＣＢＩ １００により大きい消光効果を付与し、加熱によって付与される蛍光強度の任意の差を更に言明し得る。同様の流れで、ＢＩＡ ２００は、ＳＣＢＩ １００を加熱するためにそれを冷却して、温度及びしたがって付随する消光効果の最終的な変化を増大させるために使用され得る、ウェル２１０と並んだ冷却素子を含んでもよい。

増殖培地における消光は、増殖培地中の酵素によって生成される蛍光生成物に起因する蛍光の増加によって相殺され得る。したがって、増殖培地内で生成された酵素の量は、生成された酵素と関連した微生物の増殖の判定に必要な設計上の制約を受けて最小限に抑えられるべきである。

図４は、ＳＣＢＩ １００などの生物学的インジケータが、上記の教示のうちのいくつかに従って適切に起動されたかどうかを判定するための例示的な方法３００を記載する、フローチャートを描写する。この方法は、ＢＩＡ ２００が、微生物の成長によって引き起こされる蛍光の変化に関してＳＣＢＩをモニタする、より大きい方法の一部（例えば、サブルーチン）として実施され得る。上記の教示の１つ１つが、この実施例の方法に明示的に組み込まれていないが、それらの明示的に記載されていない教示が、消光効果に基づきＳＣＢＩ １００などの生物学的インジケータの起動を判定するための方法に組み込まれ得ることが理解されるべきである。更に、ＳＣＢＩ １００、ＢＩＡ ２００及びそれらの構成要素がこの方法の提示において言及されるが、方法が、ＳＣＢＩ １００以外の他の生物学的インジケータ及びＢＩＡ ２００以外の他の生物学的インジケータ分析器を用いて実施されてもよいことが理解されるべきである。

方法３００は、医療従事者がハウジング１０２とキャップ１０４との間に圧縮力１４６を印加してＳＣＢＩ １００を起動する、ステップ３１０から開始する。典型的な使用においては、ステップ３１０は、ＳＣＢＩを滅菌処置に供した後に生じる。起動が成功すると、原因キャップ１０４は、第１の位置から第２の位置に移動し、それによりアンプル１１２を破壊し、それは、その中に含まれる増殖培地がＳＣＢＩ １００の底部、即ち、挿入部材１２０の下面１２６とハウジング１０２の底壁１４４との間に流動することを可能にする。ステップ３２０において、医療従事者は、ＳＣＢＩ １００をＢＩＡ ２００のウェル２１０に挿入する。ステップ３３０において、ＢＩＡ ２００は、加熱素子２１２を起動する。ステップ３４０において、ＢＩＡ ２００は、光源２３０を使用してＳＣＢＩ １００の底部の第１のアッセイを実施して、ＳＣＢＩ及びセンサ２４０を励起して第１の光強度を測定する。ステップ３４０は、ステップ３２０の後、約０秒～約１００秒の間に実施されてもよい。いくつかの実施形態では、ステップ３４０は、ステップ３３０の前に生じてもよい。他の実施形態では、ステップ３４０は、ステップ３３０の後に生じてもよい。いくつかの実施形態では、ステップ３４０は、ステップ３２０の約７０秒後に実施されてもよいが、他の実施形態では、ステップ３４０は、ステップ３３０の約７０秒後に実施されてもよい。ステップ３５０において、第１の電圧値としてセンサ２４０から出力された、測定された第１の光強度は、記憶装置２８０に記憶される。ステップ３６０において、プロセッサ２２０は、第１の電圧値（Ｖ_１）を、最小閾値電圧値（Ｖ_最小）及び最大閾値電圧値（Ｖ_最大）と比較する。光源２３０が３７０ｎｍの波長を有する光を発し、センサ２４０がＨａｍａｍａｔｓｕ製のシリコンフォトダイオードＳ２３８６－５Ｋである実施形態では、最小閾値電圧値は、約０．４～約０．５ボルトであってもよい。例えば、最小閾値電圧値は、約０．４７ボルトであってもよい。最大閾値電圧値は、約２．１～約２．３ボルトであってもよい。例えば、最大閾値電圧値は、約２．２ボルトであってもよい。第１の電圧値が最小閾値電圧値未満であるか、又は最大閾値電圧値よりも大きい場合、ＳＣＢＩ １００が不適切に起動された可能性があるか、又はＢＩＡ ２００が正常に機能しなかった可能性がある。したがって、ステップ３７０において、方法は中断される。エラーメッセージがディスプレイ２５０上に表示されてもよく、又はアラームが鳴らされてもよい。第１の電圧値が最小閾値と最大閾値との間に入る場合、ＳＣＢＩ １００は、適切に起動された可能性がある。ＳＣＢＩ １００が適切に起動されたかどうかを確認するために、ＢＩＡ ２００は方法を継続する。

ＢＩＡ ２００は、ステップ３８０でＳＣＢＩ １００の第２のアッセイを実施する。ステップ３８０に関して、ＢＩＡ ２００は、光源２３０を使用してＳＣＢＩ及びセンサ２４０を励起して、第２の光強度を測定する。ステップ３８０は、ステップ３４０の後、約０秒～約３００秒の間に実施されてもよい。例えば、ステップ３８０は、ステップ３４０の約２１０秒後（即ち、加熱素子２１２が起動された約２８０秒後）に実施される。ステップ３９０において、第２の電圧値（Ｖ_２）としてセンサ２４０から出力された、測定された第２の光強度は、記憶装置２８０に記憶される。

ステップ４００において、プロセッサ２２０は、消光測定基準を演算する。例えば、消光測定基準は、「消光差」、即ち、第２の電圧値と第１の電圧値との間の差であってもよく、又はそれは、「消光比、即ち、第２の電圧値と第１の電圧値との間の比の形態をとってもよい。ＳＣＢＩ １００の蛍光が消光していない場合、第２の電圧値は、第１の電圧値に等しいか、又はほぼ等しいべきである。したがって、消光差（quenching difference、「ＱＤ」）は、ゼロに等しいか、又はほぼ等しいべきであり、消光比（quenching ratio、「ＱＲ」）は、１に等しいか、又はほぼ等しいべきである。ステップ４００に示されるように、消光測定基準は消光比である。ステップ４１０において、プロセッサは、最小の消光があったか（例えば、消光比が約９５％よりも大きい）、又は実質的な消光があったか（例えば、ＳＣＢＩ １００が約５７℃まで加熱されたときに、消光比が７５％～９５％であり、第１の電圧値が、加熱素子２１２が起動された約７０秒後に測定された第１の光強度に対応し、第２の電圧値が、加熱素子２１２が起動された約２８０秒後に測定された第２の光強度に対応する）。最小消光は、増殖培地が熱に供されたときに消光を受けるべきであるため、ＳＣＢＩ １００が不適切に起動されたことを示す。プロセッサ２２０が最小消光を計算したときに、方法が中断されるステップ４２０が実施される。エラーメッセージがディスプレイ２５０上に表示されてもよく、又はアラームが鳴らされてもよい。しかしながら、プロセッサ２２０が実質的な消光を計算したときに、ＢＩＡ ２００は、ステップ４３０に示されるように、その主要目的に従ってそのＳＣＢＩ １００の評価、即ち、微生物の増殖に起因し得る増殖培地の蛍光の更なる変化のモニタリングを開始する。

本明細書に記載の例及び／又は実施形態のいずれも、上述のものに加えて又はそれに代えて様々な他の特徴を有し得ると理解されるべきである。本明細書に記載の教示、表現、実施形態、実施例などは、互いに対して独立して考慮されるべきではない。本明細書の教示に照らして、本明細書の教示を組み合わせることができる様々な好適な方法が、当業者には明らかとなろう。

本発明に含有される主題の例示の実施形態について図示し説明したが、本明細書で記載した方法及びシステムの更なる適用例は、特許請求の範囲を逸脱することなく適切な変更により達成され得る。このようないくつかの変更態様は、当業者には明らかのはずである。例えば上述した例、実施形態、幾何学的なもの、材料、寸法、比率、ステップなどは例示である。したがって特許請求の範囲は、明細書及び図面に記載される構造及び動作の詳細に限定されるべきではない。

〔実施の態様〕
（１） 液体増殖培地を有するアンプルを含有する生物学的インジケータの状態を評価するための方法であって、
前記生物学的インジケータのキャップを押し下げることと、
前記アンプルを破壊することと、
加熱素子、光源、及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付けることと、
前記加熱素子を起動することと、
前記生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定することと、
前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を前記第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させることと、
前記第２の蛍光強度を測定することと、
前記第２の蛍光強度及び前記第１の蛍光強度を比較して比較値を得ることと、
前記比較値が前記液体増殖培地の消光測定基準に対応すると判定することと、を含む、方法。
（２） 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させる前記ステップが、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させる前記ステップが、摂氏約２２度～摂氏２５度の温度から摂氏約５０度～摂氏６０度の温度に、前記生物学的インジケータの前記増殖培地及び前記ハウジングを加熱することを含む、実施態様１に記載の方法。
（４） 前記生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付ける前記ステップの前に、前記生物学的インジケータを冷却するステップを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（５） 前記比較値が、前記第２の蛍光強度と前記第１の蛍光強度との間の差である、実施態様１に記載の方法。

（６） 前記比較値が、前記第１の蛍光強度に対する前記第２の蛍光強度の比である、実施態様１に記載の方法。
（７） 前記第２の蛍光強度が、前記第１の蛍光強度の後に測定される、実施態様１に記載の方法。
（８） 前記第１の蛍光強度値が最小閾値と最大閾値との間にあることを確認するステップを更に含む、実施態様１に記載の方法。
（９） 液体増殖培地を有するアンプルを含有する生物学的インジケータの状態を評価するための方法であって、
前記アンプルを破壊することと、
加熱素子、光源、及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付けることと、
前記加熱素子を起動することと、
前記生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定することと、
前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を前記第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させることと、
前記第２の蛍光強度を測定することと、
前記第２の蛍光強度及び前記第１の蛍光強度を比較して比較値を得ることと、
前記比較値が前記生物学的インジケータの非液体部分の消光測定基準に対応していないと判定することと、を含む、方法。
（１０） 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させる前記ステップが、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、実施態様９に記載の方法。

（１１） 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させる前記ステップが、摂氏約２２度～摂氏２５度の温度から摂氏約５０度～摂氏６０度の温度に、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、実施態様９に記載の方法。
（１２） 前記生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付ける前記ステップの前に、前記生物学的インジケータを冷却するステップを更に含む、実施態様９に記載の方法。
（１３） 前記比較値が、前記第２の蛍光強度と前記第１の蛍光強度との間の差である、実施態様９に記載の方法。
（１４） 前記比較値が、前記第１の蛍光強度に対する前記第２の蛍光強度の比である、実施態様９に記載の方法。
（１５） 前記第２の蛍光強度が、前記第１の蛍光強度の後に測定される、実施態様９に記載の方法。

（１６） 前記第１の蛍光強度が最小閾値と最大閾値との間に入ることを確認するステップを更に含む、実施態様９に記載の方法。
（１７） アンプルとハウジングとを有する生物学的インジケータであって、
前記アンプルに収容された液体増殖培地を含み、前記液体増殖培地が消光剤を含む、生物学的インジケータ。
（１８） 前記消光剤が酸素ではない、実施態様１７に記載の生物学的インジケータ。
（１９） 前記消光剤が、アニリン、ブロモベンゼン、アクリルアミド、過酸化水素、イミダゾール、インドール、及びスクシンイミドからなる群から選択される、実施態様１７に記載の生物学的インジケータ。
（２０） 前記消光剤が金属イオンである、実施態様１７に記載の生物学的インジケータ。

（２１） 前記消光剤が酸素であり、前記液体増殖培地が４０ｍｇ／Ｌを超える濃度の酸素を含有する、実施態様１７に記載の生物学的インジケータ。

Claims (21)

1. 非液体構成要素と液体増殖培地を含有するアンプルとを含む生物学的インジケータの状態を評価するための方法であって、
   前記生物学的インジケータのキャップを押し下げることと、
   前記アンプルを破壊することと、
   加熱素子、光源、及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付けることと、
   前記加熱素子を起動することと、
   前記生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定することと、
   前記生物学的インジケータの蛍光強度を前記第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させることと、
   前記第２の蛍光強度を測定することと、
   前記第２の蛍光強度及び前記第１の蛍光強度からの消光測定基準を計算することと、
   前記消光測定基準を閾値と比較することと、
   前記消光測定基準を前記閾値と比較することに基づいて、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することと、
   前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することに応じて、前記生物学的インジケータ分析器による蛍光の更なるモニタリングを中断することと、を含み、
   前記消光測定基準は、消光比または消光差を含み、
   前記消光比は、前記第２の蛍光強度の前記第１の蛍光強度に対する比率を含み、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することは、前記消光比が９５％よりも大きいことを判定することを含み、
   前記消光差は前記第２の蛍光強度と前記第１の蛍光強度との差を含み、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することは、前記消光差を、前記非液体構成要素及び前記液体増殖培地からの消光の程度に対応する閾値と比較することを含む、方法。
2. 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させることが、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
3. 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させることが、摂氏２２度～摂氏２５度の温度から摂氏５０度～摂氏６０度の温度に、前記生物学的インジケータの前記非液体構成要素及び前記液体増殖培地を加熱することを含む、請求項１に記載の方法。
4. 前記生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付ける前に、前記生物学的インジケータを冷却することを更に含む、請求項１に記載の方法。
5. 前記第２の蛍光強度が、前記第１の蛍光強度の後に測定される、請求項１に記載の方法。
6. 前記第１の蛍光強度が最小閾値と最大閾値との間にあることを確認することを更に含む、請求項１に記載の方法。
7. 前記非液体構成要素は、シクロオレフィン、石英、又は低密度ポリエチレンから製造される、請求項１に記載の方法。
8. 前記非液体構成要素と前記液体増殖培地との間の消光の識別のために温度変化が利用される、請求項１に記載の方法。
9. 非液体構成要素と液体増殖培地を含有するアンプルとを含む生物学的インジケータの状態を評価するための方法であって、
   前記アンプルを破壊することと、
   加熱素子、光源、及び蛍光センサを有する生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付けることと、
   前記加熱素子を起動することと、
   前記生物学的インジケータの第１の蛍光強度を測定することと、
   前記生物学的インジケータの蛍光強度を前記第１の蛍光強度から第２の蛍光強度に消光させることと、
   前記第２の蛍光強度を測定することと、
   前記第２の蛍光強度及び前記第１の蛍光強度からの消光測定基準を計算することと、
   前記消光測定基準を閾値と比較することと、
   前記閾値に対する前記消光測定基準の比較に基づいて、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することと、
   前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することに応じて、前記生物学的インジケータ分析器による蛍光の更なるモニタリングを中断することと、を含み、
   前記消光測定基準は、消光比または消光差を含み、
   前記消光比は、前記第２の蛍光強度の前記第１の蛍光強度に対する比率を含み、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することは、前記消光比が９５％よりも大きいことを判定することを含み、
   前記消光差は前記第２の蛍光強度と前記第１の蛍光強度との差を含み、前記消光測定基準が、前記液体増殖培地ではなく前記非液体構成要素からの消光を示すことを判定することは、前記消光差を、前記非液体構成要素及び前記液体増殖培地からの消光の程度に対応する閾値と比較することを含む、方法。
10. 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させることが、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記生物学的インジケータの前記蛍光強度を消光させることが、摂氏２２度～摂氏２５度の温度から摂氏５０度～摂氏６０度の温度に、前記生物学的インジケータを加熱することを含む、請求項９に記載の方法。
12. 前記生物学的インジケータ分析器内に前記生物学的インジケータを位置付ける前に、前記生物学的インジケータを冷却することを更に含む、請求項９に記載の方法。
13. 前記第２の蛍光強度が、前記第１の蛍光強度の後に測定される、請求項９に記載の方法。
14. 前記第１の蛍光強度が最小閾値と最大閾値との間に入ることを確認することを更に含む、請求項９に記載の方法。
15. 前記非液体構成要素は、シクロオレフィン、石英、又は低密度ポリエチレンから製造される、請求項９に記載の方法。
16. 前記非液体構成要素と前記液体増殖培地との間の消光の識別のために温度変化が利用される、請求項９に記載の方法。
17. 請求項１～１６のいずれか一項に記載の方法における使用のための、前記アンプルとハウジングとを有する生物学的インジケータであって、
    前記アンプルに収容された前記液体増殖培地を含み、前記液体増殖培地が消光剤を含み、前記ハウジングが前記非液体構成要素を含む、生物学的インジケータ。
18. 前記消光剤が酸素ではない、請求項１７に記載の生物学的インジケータ。
19. 前記消光剤が、アニリン、ブロモベンゼン、アクリルアミド、過酸化水素、イミダゾール、インドール、及びスクシンイミドからなる群から選択される、請求項１７に記載の生物学的インジケータ。
20. 前記消光剤が金属イオンである、請求項１７に記載の生物学的インジケータ。
21. 前記消光剤が酸素であり、前記液体増殖培地が４０ｍｇ／Ｌを超える濃度の酸素を含有する、請求項１７に記載の生物学的インジケータ。

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