ISO 11138-7:2019

Sterilization of health care products - Biological indicators - Part 7: Guidance for the selection, use and interpretation of results

This document provides guidance for the selection, use and interpretation of results from application of biological indicators when used in the development, validation and routine monitoring of sterilization processes. It does not consider those processes that rely solely on physical removal of microorganisms, e.g. filtration. It is not applicable to combination processes using, for example, washer-disinfectors or flushing and steaming of pipelines. It does not specify requirements for the selection and use of biological indicators intended to monitor vaporised hydrogen peroxide processes for isolator and room biodecontamination processes at atmospheric pressure. It is not applicable to liquid immersion sterilization processes.

Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques — Partie 7: Directives générales pour la sélection, l’utilisation et l’interprétation des résultats

Le présent document fournit des directives pour la sélection, l'utilisation et l'interprétation des résultats issus de l'application des indicateurs biologiques dans la mise au point, la validation et la surveillance de routine des procédés de stérilisation. Il ne traite pas des procédés qui reposent uniquement sur l'élimination physique des microorganismes, par exemple la filtration. Il n'est pas applicable aux procédés fonctionnant en combinaison avec, par exemple, des laveurs-désinfecteurs ou des machines de rinçage et traitement à la vapeur des canalisations. Il ne spécifie pas les exigences relatives à la sélection et à l'utilisation des indicateurs biologiques destinés à surveiller les procédés au peroxyde d'hydrogène vaporisé pour les isolateurs et les procédés de biodécontamination des pièces à la pression atmosphérique. Il n'est pas applicable aux procédés de stérilisation par immersion dans un liquide.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 11-Mar-2019
• ICS: 11.080.01 - Sterilization and disinfection in general
• Technical Committee: ISO/TC 198 - Sterilization of health care products
• Drafting Committee: ISO/TC 198/WG 4 - Biological indicators
• Current Stage: 9093 - International Standard confirmed
• Start Date: 05-Jul-2024
• Completion Date: 13-Dec-2025

Relations

• Revises: ISO 14161:2009 - Sterilization of health care products - Biological indicators - Guidance for the selection, use and interpretation of results
• Effective Date: 23-Apr-2020

Overview

ISO 11138-7:2019 - "Sterilization of health care products - Biological indicators - Part 7" provides practical guidance for the selection, use and interpretation of biological indicators (BIs) when they are applied in the development, validation and routine monitoring of sterilization processes for health care products. The document clarifies limitations (for example, it does not cover processes relying solely on physical removal such as filtration, liquid immersion sterilization, certain combination processes, or BI use for vaporized hydrogen peroxide biodecontamination at atmospheric pressure) and emphasizes that BIs test process effectiveness, not product sterility.

Key topics and technical coverage

ISO 11138-7:2019 addresses technical topics and user requirements including:

• Characteristics of biological indicators: test organism suspensions, inoculated carriers and self-contained BIs.
• Selection of supplier: documentation needs, supplier audit considerations and traceability.
• Process development: overkill approaches, combined BI and bioburden methods, and bioburden assessment.
• Sterilization validation: placement and handling of BIs, sterilizer qualification, performance qualification and requalification.
• Routine monitoring: BI placement, recovery, and use of process challenge devices (PCDs).
• Interpretation and acceptance: guidance on interpreting BI results, establishing acceptance criteria, and avoiding misleading outcomes.
• Microbiological parameters and calculations: guidance related to D value determination, z value, F-equivalent sterilization value, spore-log-reduction and sterility assurance level (SAL) concepts.
• Culture conditions and recovery: incubation temperature, period and media considerations that affect BI recovery.
• Operational controls: personnel training, storage, handling and disposal, plus third‑party testing considerations.
• Informative annexes: inactivation kinetics, PCD examples, calculation formulae and documentation templates.

Practical applications and users

ISO 11138-7 is intended for professionals involved in sterilization process control and compliance:

• Sterilization engineers and validation specialists
• Quality assurance and regulatory affairs teams in medical device and health-care product manufacturers
• Hospital sterilization/central sterile services departments (CSSD)
• Microbiologists and contract-testing laboratories
• Sterilizer and BI manufacturers evaluating intended use and labeling

Using this guidance helps organizations choose appropriate BIs, design robust validation and routine monitoring programs, properly interpret biological test results, and support regulatory compliance and product safety.

Related standards

• ISO 11138 series (other parts specify BI types, test methods and performance requirements)
• ISO/TC 198 (technical committee for sterilization of health care products)

Keywords: ISO 11138-7:2019, biological indicators, sterilization validation, routine monitoring, D value, z value, process challenge device, bioburden, sterility assurance level.

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11138-7
First edition
2019-03
Sterilization of health care products —
Biological indicators —
Part 7:
Guidance for the selection, use and
interpretation of results
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques —
Partie 7: Directives générales pour la sélection, l’utilisation et
l’interprétation des résultats
Reference number
©
ISO 2019
© ISO 2019
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Phone: [phone]
Fax: [phone]
Email: [e-mail]
Website: www.iso.org
Published in Switzerland
ii © ISO 2019 – All rights reserved

Contents Page
Foreword .v
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General . 4
5 Characteristics of biological indicators . 6
5.1 General . 6
5.2 Test organism suspension for direct inoculation of products . 7
5.3 Inoculated carriers . 7
5.4 Self-contained biological indicators . 8
6 Selection of supplier . 8
6.1 General . 8
6.2 Documentation . 9
6.2.1 General. 9
6.2.2 Manufacturer audit .10
7 Biological indicators in process development .11
7.1 General .11
7.2 Overkill approach .11
7.3 Combined biological indicator and bioburden method .12
7.4 Bioburden method .13
8 Biological indicators in sterilization validation .13
8.1 General .13
8.2 Placement and handling of biological indicators .14
8.3 Sterilizer qualification .14
8.4 Performance qualification .14
8.5 Review and approval of validation .15
8.6 Requalification .15
9 Biological indicators in routine monitoring .15
9.1 General .15
9.2 Placement and handling of biological indicators .16
9.3 Process challenge device .16
10 Interpretation and acceptance criteria .17
10.1 General .17
10.2 Interpretation of results .17
11 Application of biological indicator standards .17
11.1 General assessment of biological indicator performance by the user .17
11.2 Nominal population of test organism .18
11.3 Resistance determination .19
11.3.1 General.19
11.3.2 Survivor curve method .19
11.3.3 Fraction-negative method .19
11.3.4 Survival-kill response characteristics .20
11.4 z value determination .20
11.4.1 General.20
11.4.2 Graphically plotting the z value . .20
11.4.3 Mathematically calculating the z value .21
11.4.4 Correlation coefficient, r, for the z value .22
11.5 F equivalent sterilization value determination .22
(T, z)
11.6 Establishing spore-log-reduction .22
11.7 Sterility assurance level calculation .23
11.8 Test equipment .23
12 Culture conditions.24
12.1 General .24
12.2 Incubation temperature .24
12.3 Incubation period .24
12.4 Choice of growth medium .25
13 Third-party considerations .25
13.1 General .25
13.2 Minimum requirements from ISO 11138-1 for replicates and total number of
biological indicators .26
13.3 Test equipment .26
14 Personnel training .26
15 Storage and handling .27
16 Disposal of biological indicators .27
Annex A (informative) Microbiological inactivation kinetics and enumeration techniques .28
Annex B (informative) Process challenge devices .33
Annex C (informative) Formulae for D value determination by fraction-negative method .34
Annex D (informative) Examples of documentation for biological indicators prepared by
the user .50
Annex E (informative) Calculation of z value .54
Annex F (informative) D value determination by survivor curve method .57
Annex G (informative) Survival-kill response characteristics .61
Bibliography .63
iv © ISO 2019 – All rights reserved

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are
described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the
different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the
editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of
any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or
on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and
expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the
World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see www .iso
.org/iso/foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 198, Sterilization of health care products.
This first edition cancels and replaces ISO 14161:2009, which has been technically revised.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
Introduction
This document provides guidance regarding the selection, use and interpretation of results of biological
indicators used to develop, validate and monitor sterilization processes. The procedures described
in this document are of a general nature and do not, of themselves, constitute a comprehensive
development, validation or monitoring programme with regard to the sterilization of health care
products. The intent of this document is not to stipulate the use of biological indicators in a process
but, if they are used, to provide guidance for their proper selection and use in order to avoid misleading
results.
In this document, users will find guidance on selection of the correct biological indicator for their
particular sterilization process (see the ISO 11138 series) and critical parameters as well as guidance
on its appropriate use.
The selection of an appropriate biological indicator for the particular process used is critical. There is a
wide variety of sterilization processes in common use, and biological indicator manufacturers are not
able to foresee all possible uses of their product. Manufacturers, therefore, label biological indicators
according to their intended use. It is the responsibility of the users of biological indicators to select, use,
recover and interpret the results as appropriate for the particular sterilization process used.
The performance of a biological indicator can be adversely affected by the conditions of storage and
transport prior to its use, by inappropriate/non-indicated use of the biological indicator or by the
sterilizer process parameters. In addition, the incubation procedure used after exposure to the process,
including incubation temperature and culture medium type, supplier and specific batch, can affect
measured resistance as a function of recovery and growth. For these reasons, the recommendations
of the biological indicator manufacturer for transportation, storage and use should be followed. After
exposure, the aseptic transfer (if applicable) and incubation of biological indicators as specified by the
biological indicator manufacturer is critical for obtaining correct results.
It is important to note that biological indicators are not intended to indicate that the products in the
load being sterilized are sterile. Biological indicators are utilized to test the effectiveness of a given
sterilization process and the equipment used, by assessing microbial lethality according to the concept
of sterility assurance level. Suitable training is necessary for personnel conducting these studies.
NOTE The general information provided in this document can have useful application for processes and
biological indicators not currently addressed by existing International Standards, e.g. new and developing
sterilization processes.
vi © ISO 2019 – All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 11138-7:2019(E)
Sterilization of health care products — Biological
indicators —
Part 7:
Guidance for the selection, use and interpretation of results
1 Scope
This document provides guidance for the selection, use and interpretation of results from application of
biological indicators when used in the development, validation and routine monitoring of sterilization
processes.
It does not consider those processes that rely solely on physical removal of microorganisms, e.g.
filtration.
It is not applicable to combination processes using, for example, washer-disinfectors or flushing and
steaming of pipelines.
It does not specify requirements for the selection and use of biological indicators intended to monitor
vaporised hydrogen peroxide processes for isolator and room biodecontamination processes at
atmospheric pressure.
It is not applicable to liquid immersion sterilization processes.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
3.1
aseptic technique
conditions and procedures used to minimize the risk of the introduction of microbial contamination
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.16]
3.2
bioburden
population of viable microorganisms on or in a product and/or sterile barrier system
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.23]
3.3
biological indicator
BI
test system containing viable microorganisms providing a specified resistance to a specified
sterilization process
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.29, modified — "BI" has been added to term.]
3.4
D value
D value
time or dose required under stated conditions to achieve inactivation of 90 % of a population of the test
microorganisms
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.75]
3.5
holding time
period during which process parameters are maintained, within their specified tolerances
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.133]
3.6
inoculated carrier
supporting material on or in which a specified number of viable test microorganisms has been deposited
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.144]
3.7
inoculation
addition of a defined amount of a characterized microbial entity into or on to an item
3.8
log reduction
LR
reduction in number of viable microorganisms
Note 1 to entry: Expressed in log units.
3.9
operational qualification
OQ
process of obtaining and documenting evidence that installed equipment operates within predetermined
limits when used in accordance with its operational procedures
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.220.3]
3.10
performance qualification
PQ
process of establishing by objective evidence that the process, under anticipated conditions, consistently
produces a product which meets all predetermined requirements
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.220.4]
3.11
process challenge device
PCD
item providing a defined resistance to a cleaning, disinfection, or sterilization process and used to
assess performance of the process
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.205]
2 © ISO 2019 – All rights reserved

3.12
process challenge location
PCL
site chosen within a load as the position at which the least microbiological inactivation is expected to
be delivered
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.206]
3.13
process parameter
specified value for a process variable
Note 1 to entry: The specification for a process includes the process parameters and their tolerances.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.211]
3.14
process variable
chemical or physical attribute within a cleaning, disinfection, packaging, or sterilization process,
changes in which can alter its effectiveness
EXAMPLE Time, temperature, pressure, concentration, humidity, wavelength.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.213]
3.15
reference microorganism
microbial strain obtained from a recognized culture collection
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.228]
3.16
resistometer
test equipment designed to create specified combinations of the physical and/or chemical parameters
of a sterilization process
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.233]
3.17
spore log reduction
SLR
negative exponent to the base 10 describing the decrease in the number of spores
Note 1 to entry: It is expressed as a logarithm.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.260]
3.18
sterile
free from viable microorganisms
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.271]
3.19
sterility assurance level
SAL
probability of a single viable microorganism occurring on an item after sterilization
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.275, modified — Note 1 to entry has been deleted.]
3.20
sterilization
validated process used to render product free from viable microorganisms
Note 1 to entry: In a sterilization process, the nature of microbial inactivation is exponential and thus the survival
of a microorganism on an individual item can be expressed in terms of probability. While this probability can be
reduced to a very low number, it can never be reduced to zero.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.277]
3.21
survival-kill window
extent of exposure to a sterilization process under specified conditions where there is a transition from
all biological indicators showing growth to all biological indicators showing no growth
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.292]
3.22
third party
person or body that is recognized as being independent of the parties involved, as concerns the issue in
question
Note 1 to entry: Parties involved are usually supplier (“first party”) and purchaser (“second party”) interests.
3.23
z value
change in temperature of a thermal sterilization or disinfection process that produces a tenfold change
in D value
Note 1 to entry: It is expressed in degree Celsius (°C).
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.326]
4 General
4.1 This document provides guidance on biological indicators that can apply generally for any
sterilization process, including new sterilization processes covered by ISO 14937.
4.2 The use of biological indicators is normally documented in the user’s standard operating
procedures (SOPs), procedures, or instructions.
NOTE Employing quality management systems such as ISO 13485 usually satisfies this provision.
4.3 Biological indicators should be used in combination with physical and/or chemical measurements
in demonstrating the efficacy of a sterilizing process. When a physical and/or chemical variable of
a sterilization process is outside its specified limits, the reason for the sterilizer's inability to achieve
its process parameters should be evaluated and the problem corrected. Similarly, when an indicator
failure takes place when the physical and/or chemical variables of the sterilization process are within
the specified limits, the reason for the sterilizer’s failure to inactivate the indicator should be evaluated
and the problem corrected. Systems and/or procedures should be established to evaluate any deviations
from the cycle process limits, and reasons for accepting any deviation should be fully documented.
4.4 A suitable biological indicator consists of carrier material and packaging and has a microbiological
component that is known to be suitable for handling without special containment facilities (e.g. Risk
Group 1, WHO, 2004). The growth conditions should be well documented, and the use of the indicator
should be as simple and well described as possible to avoid misinterpretation by the user.
4 © ISO 2019 – All rights reserved

4.5 A biological indicator represents a microbiological challenge to a sterilization process and is used
to verify that a sterilization process has the ability to inactivate microorganisms that have a known
resistance to a referenced sterilization process. Test microorganisms employed in biological indicators
typically have resistance to sterilization which exceeds that of common bioburden microorganisms,
although some microorganisms can exhibit a resistance to sterilization in excess of that of the test
microorganisms. The appropriate biological indicator provides a challenge to the sterilization process
which exceeds that of the bioburden through a combination of population and resistance. If there
is reason to believe that the goods to be processed could be contaminated with particularly resistant
microorganisms, extended sterilization processing, based on the bioburden, could be required.
4.6 Biological indicators are not intended for use in any sterilization process other than that specified
by the biological indicator manufacturer on the product labelling. Microbial species and strains are
selected as biological indicator candidates based on their known resistance to the specific method of
sterilization. The use of an inappropriate biological indicator can give misleading results.
The user should ensure that the biological indicator has been qualified for use with the particular range
of sterilization conditions that are used. This could require information in addition to that given in
the labelling. When biological indicators are used outside reference conditions, the user can require
information on the reaction expected from the indicator, e.g. the effect of sub-optimal moisture
conditions on the biological indicators used in an ethylene oxide process. Users who employ biological
indicators outside the manufacturer’s labelled recommendations should thoroughly characterize the
resistance of the biological indicators to the particular sterilization process. The relationship of the
response of the biological indicator to process parameters should be clearly demonstrated.
4.7 The user who is responsible for the sterilization of product should ensure that the type of biological
indicator employed to validate and/or routinely monitor a given sterilization process is appropriate for
that use.
4.8 The manufacturer’s recommendations for the transportation, storage and use of the biological
indicators should always be followed. Failure to do so can compromise the performance characteristics
of the biological indicator. If the user removes the inoculated carrier from the biological indicator’s
primary packaging, or adds additional packaging over the primary packaging, changes in the resistance
characteristics can occur. Guidance should be sought from the manufacturer on the extent of this change,
or the user can evaluate changes in the resistance characteristics. The user should document that the
performance characteristics of the inoculated carrier are appropriate for their use.
4.9 Biological indicators should not be used beyond the expiration date stated by the manufacturer.
4.10 Users who employ biological indicators for sterilization process development, validation and/or
routine monitoring of sterilization should be properly trained in their use.
4.11 The time between completion of sterilization process and incubation should be within the
manufacturer’s stated time or should be justified as described in 8.2.3.
4.12 Transfer of microorganisms exposed to the sterilization process to the appropriate recovery
medium should be done using aseptic technique.
4.13 Self-contained biological indicators are specifically designed to eliminate the need for aseptic
handling because all of the components required to effect post process incubation are enclosed within
the primary packaging which need not be opened (see 5.4).
4.14 The ISO 11138 series gives requirements for the information that the manufacturer shall provide
for biological indicators. The information might be provided on the label, as a packet insert or as a general
specification accompanying the biological indicators. The ISO 11138 series also includes minimum
requirements for resistance characteristics. Testing conditions and methods are given as reference
methods.
4.15 Users of biological indicators come from a wide variety of industries, private enterprises and health
care facilities. Users are not generally required to perform resistance assays on biological indicators
but can have differing requirements for their quality assurance systems, which may include audits by
regulators or Notified Bodies (see 6.2.2). If a user wishes to carry out a population and/or resistance
determination it is essential that they use the method specified by the manufacturer.
4.16 The verification of resistance characteristics by the user is an alternative to and/or complementary
to an audit, when necessary.
5 Characteristics of biological indicators
5.1 General
5.1.1 Biological indicators provide means to assess directly the microbial lethality of a sterilization
process (see ISO 13485 and Reference [16]). When used in conjunction with physical and/or chemical
process monitors, biological indicators can provide an indication of the effectiveness of a given
sterilization process.
Biological indicators, in their simplest form, consist of an inoculated carrier in primary packaging. The
inoculated carrier can take a variety of forms, including paper strips, threads, metal coupons or other
carriers suitable for inoculation. The primary packaging is chosen to permit the sterilizing agent to
penetrate to the inoculated carrier while maintaining a sterile barrier after processing.
5.1.2 A sterilization process should be considered as satisfactory only when the desired physical
and/or chemical parameters and microbiological results, as determined by an appropriate sterilization
process development, validation and monitoring programme have been realized. Failure to achieve
the desired physical and/or chemical parameters and/or microbiological challenge forms the basis for
declaring the sterilization process as nonconforming (see ISO 13485 and ISO 9001).
5.1.3 Biological indicators consist of a defined population of test organisms presented in such a
manner as to allow their recovery following sterilization processing. For example, test organisms
employed for ethylene oxide sterilization processes can be spores of a suitable strain of Bacillus subtilis
or Bacillus atrophaeus, as noted in ISO 11138-2. For steam sterilization or moist heat sterilization, the
test organisms employed can be spores of a suitable strain of Geobacillus stearothermophilus, as noted in
ISO 11138-3. Test organisms other than bacterial spores can be used if they have been shown to provide
appropriate resistance to the sterilization process.
5.1.4 The basis of all formulae used to determine biological indicator resistance characteristics such as
D values is that the inactivation reaction follows first-order log-linear kinetics, with the requirement that
the value for the coefficient of determination, r , for the linearity of the survivor curve be not less than
0,8 (see Annexes E and F). The strain of the test organism, the production method, the suspension fluid,
the carrier and packaging materials and the testing conditions all affect the resistance characteristics of
the biological indicators (see ISO 11138-1).
5.1.5 The design and construction of a biological indicator can result in unique resistance
characteristics and can vary depending on whether the biological indicator is intended for use in the
development and validation of a sterilization process or for use in routine monitoring. If the design of the
biological indicator for use in routine monitoring differs from that employed to validate the sterilization
processes, the challenge to the process during validation should be correlated with the challenge to the
process during routine monitoring.
5.1.6 Depending upon placement within the load and the specific sterilization process conditions at
those discrete locations, biological indicators from the same batch can show different survival capabilities
(see 7.2.3). Users of biological indicators should note that 10 indicators spread throughout the load are
6 © ISO 2019 – All rights reserved

not considered replicates due to the differences in lethality that may exist throughout the chamber and
load (see Note to 11.3.1).
5.2 Test organism suspension for direct inoculation of products
5.2.1 Direct inoculation of test organisms on or in product can be necessary in process development
and other studies when the use of a biological indicator is not feasible. Direct inoculation can be
appropriate for assessing factors such as product sterilisability, identification of the most difficult to
sterilize locations within the device, and localized microbiological effects, e.g. moist heat versus dry heat
environments.
The rationale for the selection of the “most difficult-to-sterilize” site(s) on a product or within a
sterilization load should be documented based on experimental data or derived from prior knowledge
of the particular sterilization methodology. In practice, the “most difficult-to-sterilize” site represents
those locations that are most likely to provide high resistance to the sterilization process. One should
refer to specific sterilization standards (e.g. ISO 17665-1 and ISO 11135) for guidance in determining
and selecting difficult-to-sterilize locations.
5.2.2 To assess the efficacy of sterilization at a particular site or location on the product, the desired
species and population of test organisms can be inoculated at those sites. The use of suspensions of
test organisms to prepare inoculated carriers or inoculated products requires caution. This is because
the materials on to which test organisms are inoculated can alter the test organisms’ resistance
characteristics. The resistance can be higher or lower due to deposition as a monolayer or multilayer
(clumping), coating effects, and/or bacteriostatic or bactericidal effects of the material.
5.2.3 The methods used to recover test organisms should be validated to ensure an adequate level
of recovery from the product (see ISO 11737-1). Test organism recovery should be expressed in terms
of percent recovery of the population of the original inoculum. A change in survival characteristics of
test organisms due to inoculation can affect the observed percent recovery of the original inoculum.
Inoculated products may be assayed with either survivor curve (enumeration/direct counting) or
fraction-negative procedures (see Figure A.4). These assays require aseptic techniques.
5.2.4 The D value and, when appropriate, the z value, are constant values only under defined conditions.
The resistance characteristics of a spore suspension provided by a biological indicator supplier might
not correspond to the resistance characteristics for direct product inoculation studies. The resistance
characteristics should be measured for the carrier employed (solid carrier material or fluid) as well as
for the specific sterilization cycle employed.
5.3 Inoculated carriers
5.3.1 Inoculated carriers consist of a defined population of test organisms inoculated on or in a
suitable carrier material (see ISO 11138-1:2017, Annex B). Caution should be exercised to ensure that
the carrier material selected is able to withstand sterilization processing without adversely affecting its
performance characteristics and to minimize the loss of the inoculated test organisms during transport
and handling.
5.3.2 The resistance characteristics of a test organism in suspension can be considerably changed
upon deposition on or in carriers. Several factors can influence the resistance characteristics, such as the
surface on to which the suspension is inoculated (e.g. solid materials, viscous products or fluids), the way
the spores are dispersed and otherwise treated, the methods of drying, etc.
5.3.3 If an inoculated carrier is removed from the biological indicator primary packaging or additional
packaging is placed over the primary packaging for cycle development, cycle validation studies, or for
process challenge devices (PCDs) used for routine process monitoring, then it is the responsibility of
the user to provide a rationale for this application. It should be recognized that the resistance of the
microorganism on the inoculated carrier could differ from the labelled resistance of the packaged
biological indicator.
5.3.4 The resistance characteristics of an inoculated carrier provided by the manufacturer of biological
indicators might not correspond to the resistance characteristics established in direct product inoculation
studies.
5.3.5 The carrier material should be evaluated by the biological indicator manufacturer or the user
to determine that the sterilizing agent for which the biological indicator is intended neither retains nor
releases inhibitory substances (e.g. sterilizing agent residuals) to such an extent that the recovery of low
numbers is inhibited (see ISO 11138-1:2017, 5.2).
5.4 Self-contained biological indicators
Self-contained biological indicators consist of either a) or b).
a) An ampoule containing growth medium and a carrier inoculated with test organisms contained
within an outer vial so that the sterilizing agent obtains access to the inoculated carrier through a
sterile barrier or a tortuous path.
After exposure to the sterilization process, the growth medium is brought into contact with the
inoculated carrier by breaking the ampoule of growth medium, thereby eliminating the need to
aseptically transfer the inoculated carrier to a separate vial of growth medium. The biological
indicator manufacturers’ recommendations should be followed for incubation of self-contained
biological indicators.
NOTE 1 Due to the low volume and the possibility of evaporation of the growth medium, prolonged post-
exposure incubation might not be possible.
Chemical residuals resulting from processes such as ethylene oxide or vapour hydrogen peroxide can
inhibit growth of surviving organisms. The biological indicator manufacturer’s recommendations
should be followed for proper handling (including aeration) of biological indicators prior to
incubation (see 8.2.3).
b) A hermetically sealed ampoule containing a suspension of test organisms in growth medium.
These are referred to as sealed-ampoule biological indicators. After exposure to the process, the
sealed ampoule is incubated intact, and no aseptic transfer is required.
NOTE 2 This type of indicator is sensitive only to exposure time and temperature and is primarily used to
monitor moist heat sterilization of aqueous fluids.
Self-contained biological indicators are generally larger than biological indicators that consist
only of an inoculated carrier in a primary packaging, and might not fit into locations within the
product that represent the process challenge locations (PCLs). If a biological indicator cannot
be placed into a load without deforming it or otherwise potentially compromising its primary
packaging, then a different biological indicator should be used. Also, the user should be aware that
the claimed resistance characteristics can be dependent on the air-removal method employed in
the sterilization cycle.
6 Selection of supplier
6.1 General
6.1.1 The user of biological indicators should, whenever possible, make purchase decisions ensuring
that the biological indicators chosen meet standard specifications. The user should consider the
particular sterilization process as the basis for the choice of biological indicator.
8 © ISO 2019 – All rights reserved

6.1.2 When the user has a process that requires performance characteristics that differ from the label
claim for the biological indicator, it is the responsibility of the user to verify that the biological indicator
has the performance characteristics needed.
6.1.3 The user of biological indicators should have a system in place to provide ass
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 11138-7
Première édition
2019-03
Stérilisation des produits de santé —
Indicateurs biologiques —
Partie 7:
Directives générales pour la sélection,
l’utilisation et l’interprétation des
résultats
Sterilization of health care products — Biological indicators —
Part 7: Guidance for the selection, use and interpretation of results
Numéro de référence
©
ISO 2019
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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CH-1214 Vernier, Genève
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Publié en Suisse
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Sommaire Page
Avant-propos .v
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Généralités . 4
5 Caractéristiques des indicateurs biologiques . 6
5.1 Généralités . 6
5.2 Suspension d’organismes d’essai pour inoculation directe des produits . 7
5.3 Porte-germes inoculés . 8
5.4 Indicateurs biologiques autonomes . 8
6 Choix du fournisseur . 9
6.1 Généralités . 9
6.2 Documentation .10
6.2.1 Généralités .10
6.2.2 Audit du fabricant .10
7 Indicateurs biologiques dans la mise au point de procédés .11
7.1 Généralités .11
7.2 Approche par surdestruction .12
7.3 Méthode par combinaison d’indicateur biologique/de charge biologique .13
7.4 Méthode de la charge biologique .14
8 Indicateurs biologiques dans la validation de la stérilisation .15
8.1 Généralités .15
8.2 Positionnement et manipulation des indicateurs biologiques .15
8.3 Qualification des stérilisateurs .15
8.4 Qualification de performance.16
8.5 Revue et approbation de la validation .16
8.6 Requalification .16
9 Indicateurs biologiques et surveillance de routine .16
9.1 Généralités .16
9.2 Positionnement et manipulation des indicateurs biologiques .17
9.3 Dispositif d’épreuve de procédé.17
10 Interprétation et critères d’acceptation .18
10.1 Généralités .18
10.2 Interprétation des résultats .18
11 Application des normes relatives aux indicateurs biologiques .19
11.1 Évaluation générale de la performance des indicateurs biologiques par l’utilisateur.19
11.2 Population nominale d’un organisme d’essai .19
11.3 Détermination de la résistance .20
11.3.1 Généralités .20
11.3.2 Méthode de la courbe de survie .21
11.3.3 Méthode par fraction négative .21
11.3.4 Caractéristiques de réponse survie/destruction .22
11.4 Détermination de la valeur de z . 22
11.4.1 Généralités .22
11.4.2 Représentation graphique de la valeur de z . 22
11.4.3 Calcul mathématique de la valeur de z . 23
11.4.4 Coefficient de corrélation, r, de la valeur de z . 23
11.5 Détermination de la valeur de stérilisation équivalente F .
(T, z) 23
11.6 Établissement de la réduction logarithmique de spores .24
11.7 Calcul du niveau d’assurance de la stérilité .25
11.8 Équipement d’essai .25
12 Conditions de culture .25
12.1 Généralités .25
12.2 Température d’incubation.26
12.3 Période d’incubation .26
12.4 Choix du milieu de croissance .27
13 Considérations relatives aux tierces parties .27
13.1 Généralités .27
13.2 Exigences minimales de l’ISO 11138-1 relatives aux réplica et au nombre total
d’indicateurs biologiques .28
13.3 Équipement d’essai .28
14 Formation du personnel .29
15 Stockage et manipulation .29
16 Mise au rebut des indicateurs biologiques .29
Annexe A (informative) Cinétique d’inactivation microbiologique et techniques de
dénombrement.30
Annexe B (informative) Dispositifs d’épreuve de procédé .36
Annexe C (informative) Formules des méthodes par fraction négative pour les calculs de la
valeur D .38
Annexe D (informative) Exemples de documentation relative aux indicateurs biologiques
préparés par l’utilisateur .55
Annexe E (informative) Calcul de la valeur de z .59
Annexe F (informative) Détermination de la valeur D par la méthode de la courbe de survie .62
Annexe G (informative) Caractéristiques de réponse survie/destruction.66
Bibliographie .68
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Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.
L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui
concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été
rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www
.iso .org/directives).
L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable
de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant
les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de
l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de
brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données
pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un
engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion
de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles
techniques au commerce (OTC), voir www .iso .org/avant -propos.
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 198, Stérilisation des produits de santé.
Cette première édition annule et remplace l’ISO 14161:2009, qui a fait l’objet d’une révision technique.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www .iso .org/fr/members .html.
Introduction
Le présent document fournit des directives pour la sélection, l’utilisation et l’interprétation des
résultats des indicateurs biologiques utilisés pour mettre au point, valider et surveiller les procédés
de stérilisation. Les modes opératoires décrits dans le présent document revêtent un caractère général
et ne constituent pas, en eux-mêmes, un programme complet de mise au point, de validation ou de
surveillance en matière de stérilisation des produits de santé. L’objectif du présent document n’est pas
de stipuler l’utilisation des indicateurs biologiques dans un procédé, mais, s’ils sont utilisés, de fournir
des directives permettant de les sélectionner et de les utiliser correctement, et éviter ainsi de fausser
les résultats.
Dans le présent document, l’utilisateur trouvera des directives sur le choix de l’indicateur biologique
correct par rapport à son procédé de stérilisation (voir la série de l’ISO 11138) et ses paramètres
critiques particuliers, ainsi que des directives sur son utilisation appropriée.
La sélection d’un indicateur biologique approprié en fonction du procédé particulier utilisé est
essentielle. Il existe un grand nombre de procédés de stérilisation différents et les fabricants
d’indicateurs biologiques ne sont pas en mesure de prévoir toutes les utilisations possibles de leur
produit. Par conséquent, les fabricants étiquettent les indicateurs biologiques en fonction de l’utilisation
pour laquelle ils sont prévus. Il est de la responsabilité des utilisateurs des indicateurs biologiques
de sélectionner, utiliser, récupérer et interpréter les résultats en fonction du procédé de stérilisation
particulier utilisé.
La performance d’un indicateur biologique peut être affectée par les conditions de stockage et de
transport qui précèdent son utilisation, par une utilisation inappropriée/non indiquée de l’indicateur
biologique ou encore par les paramètres de fonctionnement du procédé des stérilisations. De plus,
le mode opératoire d’incubation employé après l’exposition au procédé, incluant la température
d’incubation et le type de milieu de culture, le fournisseur et le lot spécifique, peuvent affecter la
résistance mesurée en termes de récupération et de croissance. Pour ces raisons, il convient de suivre
les recommandations du fabricant de l’indicateur biologique concernant le transport, le stockage et
l’utilisation. Après exposition, le transfert aseptique (le cas échéant) et l’incubation des indicateurs
biologiques selon les spécifications du fabricant de l’indicateur biologique sont essentiels pour obtenir
des résultats corrects.
Il est important de noter que les indicateurs biologiques ne sont pas destinés à indiquer que les produits
dans la charge soumise au procédé de stérilisation sont stériles. Les indicateurs biologiques sont utilisés
pour soumettre à essai l’efficacité d’un procédé de stérilisation donné et de l’équipement employé,
par l’évaluation de la létalité microbienne selon le concept du niveau d’assurance de la stérilité. Une
formation adaptée est nécessaire pour le personnel menant ces études.
NOTE Les informations générales fournies dans le présent document peuvent utilement s’appliquer aux
procédés et aux indicateurs biologiques qui ne sont pas couverts par des Normes internationales existantes,
par exemple de nouveaux procédés de stérilisation ou des procédés en cours de mise au point.
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NORME INTERNATIONALE ISO 11138-7:2019(F)
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs
biologiques —
Partie 7:
Directives générales pour la sélection, l’utilisation et
l’interprétation des résultats
1 Domaine d’application
Le présent document fournit des directives pour la sélection, l’utilisation et l’interprétation des résultats
issus de l’application des indicateurs biologiques dans la mise au point, la validation et la surveillance
de routine des procédés de stérilisation.
Il ne traite pas des procédés qui reposent uniquement sur l’élimination physique des microorganismes,
par exemple la filtration.
Il n’est pas applicable aux procédés fonctionnant en combinaison avec, par exemple, des laveurs-
désinfecteurs ou des machines de rinçage et traitement à la vapeur des canalisations.
Il ne spécifie pas les exigences relatives à la sélection et à l’utilisation des indicateurs biologiques
destinés à surveiller les procédés au peroxyde d’hydrogène vaporisé pour les isolateurs et les procédés
de biodécontamination des pièces à la pression atmosphérique.
Il n’est pas applicable aux procédés de stérilisation par immersion dans un liquide.
2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s’appliquent.
L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en
normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/
3.1
technique aseptique
conditions et modes opératoires utilisés pour réduire le plus possible le risque d’introduction d’un
contaminant microbien
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.16]
3.2
charge biologique
population de microorganismes viables sur ou dans un produit et/ou un système de barrière stérile
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.23]
3.3
indicateur biologique
IB
système d’essai contenant des microorganismes viables, assurant une résistance définie à un procédé
de stérilisation spécifié
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.29, modifiée — BI a été ajouté au terme.]
3.4
valeur D
valeur D
temps ou dose nécessaire pour inactiver 90 % d’une population de microorganismes d’essai dans des
conditions établies
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.75]
3.5
temps de maintien
période pendant laquelle les paramètres du procédé sont maintenus dans leur plage de tolérance
spécifiée
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.133]
3.6
porte-germes inoculé
support sur ou dans lequel a été déposé un nombre spécifié de microorganismes d’essai viables
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.144]
3.7
inoculation
ajout d’une quantité définie d’une entité microbienne caractérisée vers ou sur une unité
3.8
réduction logarithmique
RL
réduction du nombre de microorganismes viables
Note 1 à l'article: Exprimée en unités log.
3.9
qualification opérationnelle
QO
processus d’obtention de preuves documentées selon lesquelles l’équipement installé fonctionne dans
les limites prédéterminées, dans la mesure où il est utilisé conformément à son mode opératoire
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.220.3]
3.10
qualification de performance
QP
processus visant à établir par des preuves objectives que le procédé, dans les conditions anticipées,
produit de façon constante un produit conforme à toutes les exigences prédéterminées
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.220.4]
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3.11
dispositif d’épreuve de procédé
PCD
article assurant une résistance définie à un procédé de nettoyage, de désinfection ou de stérilisation et
destiné à évaluer l’efficacité du procédé
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.205]
3.12
site d’épreuve de procédé
SEP
endroit choisi dans une charge comme la position où l’inactivation microbiologique attendue sera la
plus faible
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.206]
3.13
paramètre de procédé
valeur spécifiée pour une variable du procédé
Note 1 à l'article: La spécification pour un procédé comprend les paramètres du procédé et leurs tolérances.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.211]
3.14
variable de procédé
caractéristique chimique ou physique d’un procédé de nettoyage, de désinfection, d’emballage ou de
stérilisation, dont la modification peut altérer son efficacité
EXEMPLE Le temps, la température, la pression, la concentration, l’humidité, la longueur d’onde.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.213]
3.15
microorganisme de référence
souche microbienne obtenue à partir d’une collection de culture reconnue
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.228]
3.16
résistomètre
matériel d’essai conçu pour créer des combinaisons spécifiées des paramètres physiques et/ou
chimiques d’un procédé de stérilisation
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.233]
3.17
réduction logarithmique de spores
RLS
exposant d’une puissance de 10, décrivant l’abaissement du nombre de spores
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en logarithme décimal.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.260]
3.18
stérile
exempt de microorganismes viables
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.271]
3.19
niveau d’assurance de stérilité
NAS
probabilité de présence d’un seul microorganisme viable sur un produit après la stérilisation
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.275, modifiée — La Note 1 à l'article a été supprimée.]
3.20
stérilisation
procédé validé utilisé pour obtenir un produit exempt de microorganismes viables
Note 1 à l'article: Dans un procédé de stérilisation, la nature de l’inactivation microbienne est décrite par une
fonction exponentielle. Par conséquent, la survie d’un microorganisme sur une unité individuelle peut être
exprimée en termes de probabilité. Cette probabilité peut être réduite à un nombre très faible, mais elle ne peut
jamais être nulle.
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.277]
3.21
fenêtre de survie/destruction
étendue de l’exposition à un procédé de stérilisation dans des conditions spécifiées, entre la situation
où tous les indicateurs biologiques présentent une croissance et la situation où tous les indicateurs
biologiques ne présentent aucune croissance
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.292]
3.22
tierce partie
personne ou organisme reconnu(e) comme indépendant(e) des parties prenantes, pour ce qui est du
sujet concerné
Note 1 à l'article: Les parties prenantes sont généralement le fournisseur («première partie») et l’acheteur
(«seconde partie»).
3.23
valeur de z
variation de la température dans un procédé de stérilisation thermique ou de désinfection,
correspondant à une variation de 10 fois la valeur D
Note 1 à l'article: Elle est exprimée en degrés Celsius (°C).
[SOURCE: ISO 11139:2018, 3.326]
4 Généralités
4.1 Le présent document fournit des directives sur les indicateurs biologiques qui peuvent s’appliquer
d’une manière générale à n’importe quel procédé de stérilisation, y compris à de nouveaux procédés de
stérilisation couverts par l’ISO 14937.
4.2 L’utilisation des indicateurs biologiques est documentée, en général, dans des procédures
normalisées, des modes opératoires ou des instructions.
NOTE La mise en œuvre de systèmes de management de la qualité tels que l’ISO 13485 permet généralement
de satisfaire à cette disposition.
4.3 Pour démontrer l’efficacité d’un procédé de stérilisation, il convient que les indicateurs biologiques
soient utilisés en combinaison avec des mesurages physiques et/ou chimiques. Lorsqu’une variable
physique et/ou chimique d’un procédé de stérilisation est en dehors des limites spécifiées, il convient
d’évaluer la raison pour laquelle le stérilisateur est dans l’impossibilité d’atteindre ses paramètres
de procédé, et de corriger le problème. De même, en cas d’échec d’un indicateur lorsque les variables
4 © ISO 2019 – Tous droits réservés

physiques et/ou chimiques d’un procédé de stérilisation sont situées dans les limites spécifiées, il
convient d’évaluer la raison pour laquelle le stérilisateur est dans l’impossibilité d’inactiver l’indicateur,
et de corriger le problème. Il convient d’établir des systèmes et/ou des modes opératoires pour évaluer
tous les écarts par rapport aux limites des cycles du procédé, et de documenter les motifs d’acceptation
de ces écarts.
4.4 Un indicateur biologique approprié comprend un matériau porte-germes et son emballage et
un composant microbiologique connu comme étant adapté à une manipulation sans dispositifs de
confinement spéciaux (par exemple Groupe de risque 1, OMS, 2004). Il convient que les conditions
de croissance soient correctement documentées et que l’utilisation de l’indicateur soit décrite d’une
manière aussi simple et précise que possible, pour éviter toute erreur d’interprétation par l’utilisateur.
4.5 Un indicateur biologique représente une épreuve microbiologique pour un procédé de stérilisation;
il est utilisé pour vérifier qu’un procédé de stérilisation a la capacité d’inactiver les microorganismes
qui ont une résistance connue à un procédé de stérilisation de référence. Les microorganismes d’essai
utilisés dans les indicateurs biologiques ont typiquement une résistance à la stérilisation qui dépasse
celle des microorganismes des charges biologiques courantes, même si certains microorganismes
peuvent présenter une résistance à la stérilisation supérieure à celle des organismes d’essai. L’utilisation
du bon indicateur biologique permet d’éprouver le procédé de stérilisation au-delà de ce que la charge
biologique aurait permis, grâce à une combinaison de la population et de la résistance. Si l’on pense que
les produits à traiter sont susceptibles d’être contaminés par des microorganismes particulièrement
résistants, une stérilisation prolongée, fondée sur la charge biologique, peut s’avérer nécessaire.
4.6 Les indicateurs biologiques ne sont pas conçus pour être utilisés dans un autre procédé de
stérilisation que celui spécifié par le fabricant de l’indicateur biologique, sur l’étiquette du produit. Les
espèces et souches bactériennes sont sélectionnées comme des indicateurs biologiques potentiels, sur la
base de leur résistance reconnue à une méthode de stérilisation spécifique. L’utilisation d’un indicateur
biologique inapproprié peut donner des résultats erronés.
Il convient que l’utilisateur s’assure que l’indicateur biologique a été qualifié pour les conditions de
stérilisation spécifiques utilisées. Cela peut nécessiter des informations complémentaires à celles
fournies sur l’étiquette. Lorsque les indicateurs biologiques sont utilisés en dehors des conditions de
référence, l’utilisateur peut exiger des informations sur la réaction à attendre de l’indicateur, par exemple
l’effet des conditions d’humidité sous-optimales sur les indicateurs biologiques utilisés dans un procédé
à l’oxyde d’éthylène. Il convient que les utilisateurs qui utilisent des indicateurs biologiques sans tenir
compte des recommandations stipulées par le fabricant caractérisent soigneusement la résistance des
indicateurs biologiques au procédé de stérilisation concerné. Il convient que la relation de la réponse de
l’indicateur biologique aux paramètres du procédé soit clairement démontrée.
4.7 Il convient que l’utilisateur responsable de la stérilisation du produit s’assure que le type
d’indicateur biologique utilisé pour valider et/ou effectuer une surveillance de routine d’un procédé de
stérilisation donné convient à cette utilisation.
4.8 Il convient de suivre toujours les recommandations du fabricant relatives au transport, au stockage
et à l’utilisation des indicateurs biologiques. Dans le cas contraire, les caractéristiques de performance
de l’indicateur biologique peuvent être compromises. Lorsque l’utilisateur sort le porte-germes inoculé
de l’emballage primaire de l’indicateur biologique ou ajoute un emballage supplémentaire recouvrant
l’emballage primaire, cela peut modifier certaines caractéristiques de résistance. Il convient que
l’utilisateur demande au fabricant des directives relatives à l’étendue de ces modifications ou l’utilisateur
peut évaluer les modifications des caractéristiques de résistance. Il convient que l’utilisateur démontre
que les caractéristiques de performance du porte-germes inoculé sont compatibles avec l’utilisation qu’il
est prévu d’en faire.
4.9 Il convient de ne pas utiliser les indicateurs biologiques après la date d’expiration indiquée par le
fabricant.
4.10 Il convient que les personnes qui utilisent les indicateurs biologiques pour le développement, la
validation et/ou la surveillance de routine du procédé de stérilisation soient correctement formées à
leur utilisation.
4.11 Il convient que l’intervalle de temps entre la fin du procédé de stérilisation et l’incubation soit
conforme à l’intervalle indiqué par le fabricant ou soit justifié conformément à 8.2.3.
4.12 Il convient d’utiliser une technique aseptique pour le transfert des microorganismes exposés au
procédé de stérilisation vers le milieu de récupération approprié.
4.13 Les indicateurs biologiques autonomes sont spécifiquement conçus pour supprimer la nécessité
d’une manipulation aseptique, car tous les composants requis pour l’incubation post-procédé sont
contenus dans l’emballage primaire, qui peut ne pas être ouvert (voir 5.4).
4.14 La série de l’ISO 11138 donne les exigences concernant les informations relatives aux indicateurs
biologiques que le fabricant doit fournir. Les informations peuvent être fournies sur l’étiquette, sous
forme d’une notice, ou sous forme de spécifications générales accompagnant les indicateurs biologiques.
La série de l’ISO 11138 comprend également les exigences minimales relatives aux caractéristiques de
résistance. Les conditions et les méthodes d’essai sont données comme méthodes de référence.
4.15 Les utilisateurs d’indicateurs biologiques proviennent d’un grand nombre de secteurs industriels,
d’entreprises privées et d’établissements de santé. En général, il n’est pas nécessaire que les utilisateurs
effectuent des essais de résistance sur des indicateurs biologiques, mais ils peuvent avoir d’autres
exigences imposées par leur système d’assurance qualité, lequel peut comporter des audits par des
organismes de réglementation ou des organismes notifiés (voir 6.2.2). Si un utilisateur souhaite effectuer
une détermination de la population et/ou de la résistance, il est essentiel qu’il utilise la méthode spécifiée
par le fabricant.
4.16 La vérification des caractéristiques de résistance par l’utilisateur est une solution alternative et/ou
complémentaire à un audit, le cas échéant.
5 Caractéristiques des indicateurs biologiques
5.1 Généralités
5.1.1 Les indicateurs biologiques permettent d’évaluer directement la létalité microbienne d’un
procédé de stérilisation (voir l’ISO 13485 et la Référence [16]). Lorsqu’ils sont utilisés en parallèle de
dispositifs de surveillance du procédé physique et/ou chimique, les indicateurs biologiques peuvent
fournir une indication de l’efficacité d’un procédé de stérilisation donné.
Les indicateurs biologiques dans leur plus simple forme consistent en un porte-germes inoculé dans
son emballage primaire. Le porte-germes inoculé peut se présenter sous différentes formes incluant
bandelettes de papier, fils, coupons en métal ou autres formes appropriées à l’inoculation. L’emballage
primaire est choisi de façon à permettre la pénétration de l’agent stérilisant au niveau du porte-germes
inoculé tout en maintenant une barrière stérile après le traitement.
5.1.2 Il convient de considérer un procédé de stérilisation comme satisfaisant uniquement lorsque les
paramètres physiques et/ou chimiques et les résultats microbiologiques souhaités, tels que déterminés
par une mise au point, une validation et un programme de surveillance appropriés du procédé de
stérilisation, ont été obtenus. Toute incapacité à obtenir les paramètres physiques et/ou chimiques et/ou
satisfaire l’épreuve microbiologique souhaités constitue la base pour déclarer le procédé de stérilisation
comme étant non conforme (voir l’ISO 13485 et l’ISO 9001).
6 © ISO 2019 – Tous droits réservés

5.1.3 Les indicateurs biologiques se composent d’une population définie d’organismes d’essai
présentés de manière à permettre leur récupération à l’issue du traitement de stérilisation. Par exemple,
les organismes d’essai utilisés pour les procédés de stérilisation à l’oxyde d’éthylène peuvent être des
spores d’une souche appropriée de Bacillus subtilis ou de Bacillus atrophaeus, comme indiqué dans
l’ISO 11138-2. Pour la stérilisation à la vapeur ou à la chaleur humide, les organismes d’essais utilisés
peuvent être des spores d’une souche appropriée de Geobacillus stearothermophilus, comme indiqué
dans l’ISO 11138-3. Des organismes d’essai autres que les spores bactériennes peuvent être utilisés s’il a
été démontré qu’ils opposent une résistance appropriée au procédé de stérilisation.
5.1.4 Toutes les formules utilisées pour déterminer les caractéristiques de résistance des indicateurs
biologiques, comme les valeurs D, se fondent sur le fait que la réaction d’inactivation suit une cinétique
logarithmique linéaire du premier ordre, à condition que la valeur du coefficient de détermination, r , de
la partie linéaire de la courbe de survie soit supérieure ou égale à 0,8 (voir Annexes E et F). La souche de
l’organisme d’essai, la méthode de production, le liquide de suspension, le porte-germes, les matériaux
d’emballage et les conditions de l’essai affectent tous les caractéristiques de résistance des indicateurs
biologiques (voir l’ISO 11138-1).
5.1.5 La conception et la fabrication d’un indicateur biologique peuvent produire des caractéristiques
de résistance uniques et peuvent varier selon que l’indicateur biologique est destiné à être utilisé pour
la mise au point et la validation d’un procédé de stérilisation ou pour des opérations de surveillance de
routine. Si la conception de l’indicateur biologique destiné à être utilisé pour la surveillance de routine
diffère de celui utilisé pour valider les procédés de stérilisation, il convient de corréler l’épreuve du
procédé lors de la validation avec celle réalisée lors de la surveillance de routine.
5.1.6 En fonction de leur positionnement dans la charge et des conditions du procédé de stérilisation
spécifiques à chacun de ces sites, les indicateurs biologiques issus du même lot peuvent présenter des
capacités de survie différentes (voir 7.2.3). Il convient que les utilisateurs d’indicateurs biologiques
notent que 10 indicateurs dispersés dans l’ensemble de la charge ne sont pas considérés comme des
réplica en raison des différences de létalité pouvant exister dans la chambre et la charge (voir la Note
en 11.3.1).
5.2 Suspension d’organismes d’essai pour inoculation directe des produits
5.2.1 L’inoculation directe d’organismes d’essai sur ou dans un produit peut être nécessaire dans la
phase de mise au point des procédés ainsi que dans le cadre d’autres études, chaque fois que l’utilisation
d’un indicateur biologique n’est pas réalisable. L’inoculation directe peut convenir à l’évaluation de
facteurs tels que la capacité des produits à être stérilisés, l’identification des sites les plus difficiles à
stériliser au sein du dispositif, et des effets microbiologiques localisés, par exemple des environnements
soumis à une chaleur humide par rapport à des environnements soumis à une chaleur sèche.
Il convient que les raisons qui ont conduit à sélectionner un ou plusieurs endroits d’un produit ou
d’une charge de stérilisation comme étant «les plus difficiles à stériliser» soient documentées à partir
de données expérimentales ou de l’expérience acquise avec le procédé de stérilisation concerné. Dans
la pratique, l’endroit considéré comme «le plus difficile à stériliser» représente les sites susceptibles
de fournir une résistance élevée au procédé de stérilisation. Il convient de se référer à des normes de
stérilisation spécifiques (par exemple l’ISO 17665-1 et l’ISO 11135) pour obtenir des recommandations
sur les critères qui permettent de déterminer et de sélectionner les sites à considérer comme difficiles
à stériliser.
5.2.2 Pour évaluer l’efficacité de la stérilisation sur un site ou un emplacement particulier du produit,
l’espèce et la population souhaitées de l’organisme d’essai peuvent être inoculées à ces endroits.
L’utilisation de suspensions d’organismes d’essai pour préparer des porte-germes inoculés ou des
produits inoculés nécessite des précautions particulières, car les matériaux sur lesquels des organismes
d’essai sont inoculés peuvent altérer les caractéristiques de résistance de ces derniers. La résistance
peut être plus élevée ou plus faible en raison d’un dépôt formant une monocouche ou une multicouche
(agglutination), des effets de revêtement et/ou des effets bactériostatiques ou bactéricides du matériau.
5.2.3 Il convient de valider les méthodes de récupération des organismes d’essai en vue de garantir
un niveau adéquat de récupération à partir du produit (voir l’ISO 11737-1). Il convient d’exprimer la
récupération des organismes d’essai en termes de pourcentage de récupération de l’inoculum de départ.
Une modification des caractéristiques de survie des organismes d’essai due à l’inoculation peut affecter
le pourcentage observé de récupération de l’inoculum de départ. Les produits inoculés peuvent être
soumis à essai soit selon la méthode de la courbe de survie (dénombrement/comptage direct), soit selon
la méthode par fraction négative (voir Figure A.4). Ces essais nécessitent des techniques aseptiques.
5.2.4 La valeur D et, le cas échéant, la valeur de z, sont des valeurs constantes uniquement dans
des conditions définies. Les caractéristiques de résistance d’une suspension de spores fournie par un
fournisseur d’indicateurs biologiques peuvent ne pas correspondre aux caractéristiques de résistance
pour les études d’inoculation directe du produit. Il convient que les caractéristiques de résistance soient
mesurées pour le porte-germes utilisé (support solide ou liquide) ainsi que pour le cycle spécifique de
stérilisation utilisé.
5.3 Porte-germes inoculés
5.3.1 Les porte-germes inoculés se composent d’une population définie d’organismes d’essai inoculés
sur ou dans un matériau du porte-germes approprié (voir l’ISO 11138-1:2017, Annexe B). Il convient
de s’assurer que le matériau du porte-germes sélectionné est capable de résister au traitement de
stérilisation sans incidence défavorable sur ses caractéristiques de performance et pour minimiser les
pertes d’organismes d’essai inoculés au cours du transport et de la manipulation.
5.3.2 Les caractéristiques de résistance d’un organisme d’essai en suspension peuvent changer
sensiblement une fois qu’il s’est déposé sur ou dans les porte-germes. Plusieurs facteurs peuvent influer
sur les caractéristiques de résistance, comme le type de surface sur laquelle la suspension est inoculée
(par exemple matériaux solides, produits visqueux ou liquides), la façon dont les spores sont dispersées
et traitées, les méthodes de séchage
...