浓度中的每一种在整个孵育 期内测量的相对背景信号。数据证明了较低浓度的TSB减弱背景信号。
[0087] 下表1显示出在具有活嗜热脂肪地芽孢杆菌的样品中测量的标准化数据列表。该 数据针对该孵育时间各自的培养基背景被标准化。为1或者低于1的所有值无法与背景区 分开。标准化的数据证明当背景信号处于其最低水平时所需的检测水平降低了。在IX无 葡萄糖TSB浓度下，在4小时内未能检测到E5芽孢群，而在以1/2X无葡萄糖TSB配制的培 养基中，在4小时内能检测到E5芽孢群。
[0088] 表1:在多种培养基中孵育的嗜热脂肪地芽孢杆菌的活芽孢产生的葡萄糖的检测 情况
[0090] 实施例3 :
[0091] 将12个含有每SCBI 2x IO7 CPU群体的嗜热脂肪地芽孢杆菌的自含式生物指示 器置于模拟使用医疗器械载荷内，并在蒸汽灭菌器中对全载荷在失败的（即，不完全）循环 中进行处理。在失败的循环完成时，取出样品，并在56°C下孵育3小时。对各样品评价其培 养基中的葡萄糖水平。图12是显示出灭菌处理后有芽孢存活时测量的信号与灭菌处理后 无芽孢存活时测量的信号之间的比较的图。
[0092] 实施例4 :
[0093] 使用市售血糖试纸和市售血糖监测器，监测补充有浓度为0. 4单位/ml至9. 7单 位/ml的a-葡糖苷酶的2E6个群体的嗜热脂肪地芽孢杆菌芽孢的检测情况。在56°C下，在 500 μ 1含有4. 5g/l麦芽糖和5. 5g/l麦芽糖的1/2X无葡萄糖TSB中孵育4小时。通过将 血糖试纸浸到生长培养基中并使用血糖测计仪进行读数，每小时测量一次各样品中的葡萄 糖浓度。表2和表3分别显示出针对含4. 5g/l麦芽糖和5. 5g/l麦芽糖的生长培养基的研 究结果。葡萄糖计表上任何高于"低"读数的葡萄糖读数表明在溶液中存在活生物体。所 有数据表明在不到1小时的时间内可检测出活生物体。表中的数字越大表示生成越多的葡 萄糖分子。
[0094] 表2 :含4. 5g/l麦芽糖的样品的葡萄糖读数结果
[0096] 表3 :含5. 5g/l麦芽糖的样品的葡萄糖读数结果
[0098] 本发明中，通过监测偶联酶反应中因复杂糖分解成简单糖而产生的电信号进行活 微生物的检测，其中所述酶中的一种选自由指示器芽孢已产生的那些酶以及另一种选自作 为依据本发明所公开的系统的组分提供的一组简单糖（例如，葡萄糖）反应酶。本文引用 的实施例显示已证明的α-葡糖苷酶（嗜热脂肪地芽孢杆菌和萎缩芽孢杆菌的许多菌株中 天然存在并发现的酶）和麦芽糖（包含两分子葡萄糖的二糖）的使用。这一实施方式受 到特别关注，是因为起始物质（麦芽糖）在没有与表达活性葡糖苷酶的活芽孢发生相互作 用的情况下没有成分相互作用以产生信号。麦芽糖还提供了两分子的葡萄糖，而不是一分 子，这是许多其他可能的糖如乳糖的情况。可以使用来自芽孢的其他天然存在的酶，例如， 半乳糖苷酶和相应的底物，如乳糖（产生一个葡萄糖分子和一个半乳糖分子），以达到相同 的终点-增加供试品溶液中简单糖的存在，诸如葡萄糖。在任一情况下，第一步的产物，简 单糖（例如，葡萄糖）将与所引用的实施例的酶（例如葡萄糖氧化酶）相互作用以生成本 发明的反应产物（例如，过氧化氢）和可检测的电子转移。如在第一步中，可使用替代酶来 代替葡萄糖氧化酶，如例如葡萄糖脱氢酶，其也能产生可检测的电子。这些特征的组合代表 了一种新颖的和相当预料不到的系统以及测定灭菌处理的效力的方法。同样新颖的且相当 预料不到的是使用手持葡萄糖计表检测和评价结果，基于对任何残留的活指示器芽孢的检 测，得出合格或不合格的指示。因此，本发明的系统和方法可以允许读数时间低至数秒至数 分钟，这在灭菌循环监测领域也是新颖的和相当预料不到的。
[0099] 虽然本发明的原则已根据某些特定的实施方式加以解释，但是提供这些实施方式 仅是出于举例的目的。可以理解，对于本领域技术人员而言，在阅读本说明书后，实施方式 的多种修改方案将变得显而易见。因此，可以理解，本文公开的发明旨在涵盖落入随附权利 要求范围内的这些修改方案。本发明的范围仅受权利要求的范围的限制。
【主权项】
1. 一种灭菌指示器系统，包括： 瓶，其包括： 包含一种或多种微生物的芽孢的第一隔室； 包含生长培养基的第二隔室，所述生长培养基包含能够通过所述一种或多种微生物的 萌发细胞转化为单糖的二糖、寡糖或多糖中的一种或多种，并且 其中所述瓶不含单糖并且被调整适于在所述瓶已暴露于灭菌剂后合并所述第一隔室 的内容物与所述第二隔室的内容物以进行孵育； 酶，能够作用于所述单糖并产生电子转移的，所述酶被设置在两个或更多个电极上，所 述电极被调整适于携带当所述酶作用于单糖时因电子转移而产生的电信号，其中所述电极 对的位置被设定为在孵育期间和/或孵育后接触合并的第一隔室和第二隔室的内容物；以 及 装置，所述装置连接或者可连接至所述电极并被调整适于检测和测量所述酶作用于单 糖时因电子转移而产生的电信号。2. 根据权利要1所述的灭菌指示器系统，其中所述一种或多种微生物包括嗜热脂肪地 芽抱杆菌（Geobacillus stearothermophilus)和萎缩芽抱杆菌（Bacillus atrophaeus) 中的一种或两种。3. 根据权利要1或权利要求2任一项所述的灭菌指示器系统，其中所述二糖是麦芽糖， 所述单糖是葡萄糖。4. 根据任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统，其中所述二糖是麦芽糖，所述麦芽 糖通过在孵育所述合并的第一隔室和第二隔室的内容物期间由所述萌发细胞产生的或在 所述萌发细胞中存在的葡糖苷酶转化成葡萄糖。5. 根据任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统，其中所述酶与一种或多种介质一起 提供。6. 根据权利要求5所述的灭菌指示器系统，其中所述一种或多种介质包括二茂铁、乙 烯基二茂铁、1，1'_二甲基二茂铁、羧基二茂铁、1，1'_二羧基二茂铁、（二甲基氨基）甲基 二茂铁或亚铁氰化物中的一种或者两种或更多种的混合物。7. 根据任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统，其中所述至少两个电极包括石墨、 石墨烯、碳、碳纳米管、金、铂、钯、银、镍或铜或者其任意两种或更多种的组合或合金。8. 根据任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统，其中所述酶是葡萄糖氧化酶。9. 根据任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统，其中所述酶是葡萄糖脱氢酶。10. -种测定灭菌处理的效力的方法，包括： 提供任一前述权利要求所述的灭菌指示器系统； 使所述灭菌指示器暴露于意图杀死所述一种或多种微生物的芽孢的灭菌处理； 合并第一隔室和第二隔室的内容物； 使合并的内容物暴露于设置在所述两个或更多个电极上的酶，同时孵育所述合并的内 容物； 采用与所述电极连接的装置，检测和测量所述酶作用于所述单糖时因电子转移而产生 的任何电信号；以及 确定所述灭菌处理是否有效。
【专利摘要】一种灭菌指示器系统以及使用所述系统测定灭菌处理效力的方法。所述系统包括瓶，其包括含有一种或多种微生物芽孢的第一隔室；含有生长培养基的第二隔室，所述生长培养基含有二糖、寡糖或多糖，其中所述瓶不含单糖；酶，能够作用于所述单糖以产生反应产物和电子转移，所述酶被设置在两个或更多个电极上，所述电极被调整适于携带因电子转移而产生的电信号，所述电极对的位置被设置成在孵育期间接触合并的第一隔室和第二隔室的内容物；以及装置，所述装置连接或者可连接至所述电极并被调整适于检测和测量所述酶作用于单糖时因电子转移而产生的电信号。
【IPC分类】G01N33/52, C12Q1/22
【公开号】CN105143884
【申请号】CN201480015584
【发明人】菲利普·P·弗兰契什科维奇, 特里西娅·A·克雷格
【申请人】美国消毒公司
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2014年2月24日
【公告号】CA2901303A1, US8858884, US20140273054, WO2014149382A1