ISO 11138-1:2017
(Main)Sterilization of health care products - Biological indicators - Part 1: General requirements
Sterilization of health care products - Biological indicators - Part 1: General requirements
ISO 11138-1:2017 specifies general requirements for production, labelling, test methods and performance characteristics of biological indicators, including inoculated carriers and suspensions, and their components, to be used in the validation and routine monitoring of sterilization processes. ISO 11138-1:2017 specifies basic and common requirements that are applicable to all parts of ISO 11138. Requirements for biological indicators for particular specified processes are provided in the relevant parts of ISO 11138. If no specific subsequent part is provided, this document applies. NOTE National or regional regulations can apply. ISO 11138-1:2017 does not apply to microbiological test systems for processes that rely on physical removal of microorganisms, e.g. filtration processes or processes that combine physical and/or mechanical removal with microbiological inactivation, such as use of washer disinfectors or flushing and steaming of pipelines. This document, however, can contain elements relevant to such microbiological test systems.
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques — Partie 1: Exigences générales
ISO 11138-1:2017 spécifie les exigences générales relatives à la production, à l'étiquetage, aux méthodes d'essai et fournit les caractéristiques de performance des indicateurs biologiques, notamment les porte-germes inoculés et les suspensions et leurs composants, à utiliser dans la validation et la surveillance de routine des procédés de stérilisation. ISO 11138-1:2017 spécifie les exigences fondamentales et communes applicables à toutes les parties pertinentes de l'ISO 11138. Les exigences relatives aux indicateurs biologiques pour des procédés particuliers spécifiés sont précisées dans les parties pertinentes de l'ISO 11138. En l'absence d'autre partie spécifique, le présent document s'applique. NOTE Les réglementations nationales ou régionales sont susceptibles de s'appliquer. ISO 11138-1:2017 ne s'applique pas aux systèmes d'essais microbiologiques utilisés dans les procédés fondés sur une extraction physique de micro-organismes, par exemple les procédés de filtration ou les procédés combinant une extraction physique et/ou mécanique et une inactivation microbiologique, par exemple l'utilisation de laveurs-désinfecteurs ou l'injection d'eau et de vapeur dans les conduites. Le présent document peut, toutefois, comporter des éléments applicables à ce type de systèmes d'essai microbiologiques.
General Information
Relations
Overview
ISO 11138-1:2017 - Sterilization of health care products: Biological indicators - Part 1: General requirements defines the basic, common requirements for biological indicators (BIs) used in the validation and routine monitoring of sterilization processes. The standard covers production, labelling, test methods and performance characteristics for inoculated carriers, suspensions and their components. It applies when no later part of ISO 11138 specifically addresses a particular sterilization process. Note: national or regional regulations can also apply. The document does not cover microbiological test systems for purely physical removal processes (e.g., filtration), though some elements may be relevant.
Key topics and requirements
- Manufacturing controls and quality systems: requirements for quality management, traceability, personnel and finished-product controls to ensure consistent BI production.
- Test organism and population: specifications for organism strain, originating inoculum, and nominal population (CFU) used in BIs.
- Performance characteristics: methods and criteria for determining BI resistance (e.g., D value and related survivor-kill response characteristics). Annexes describe D value determination methods (survivor curve and fraction-negative) and viable count procedures.
- BI formats and packaging: requirements for inoculated carriers, primary/secondary packaging, self-contained biological indicators and process challenge devices (PCDs).
- Labelling and information: mandatory data manufacturers must provide on BI labels for safe and traceable use.
- Storage, transport and stability: conditions to maintain BI viability and reliability during distribution and storage.
- Culture and incubation: validated culture conditions, growth media, incubation equipment, incubation times and software validation for automated detection systems.
- Test methods and annexes: normative annexes cover viable count, growth inhibition by carriers/packaging, D value methods and survival-kill response characteristics.
Practical applications and users
ISO 11138-1:2017 is used for:
- Sterilization validation and routine monitoring in hospitals, medical device manufacturing and contract sterilization facilities.
- Quality assurance (QA) and regulatory compliance by manufacturers of biological indicators and sterilization service providers.
- Microbiology laboratories performing BI population, resistance and incubation testing.
- Design and selection of process challenge devices (PCDs) and self-contained BIs for steam, EO, radiation and other sterilization processes (where covered by other ISO 11138 parts).
Keywords: ISO 11138-1:2017, biological indicators, sterilization validation, sterilization monitoring, D value, inoculated carriers, medical device sterilization, process challenge device.
Related standards
- ISO 11138 series (other parts for specific sterilization processes)
- ISO 11135, ISO 17665-1, ISO 14937 (sterilization process validation and control)
- ISO 11737-1 (microbiological methods for population determination)
Standards Content (Sample)
INTERNATIONAL ISO
STANDARD 11138-1
Third edition
2017-03
Sterilization of health care products —
Biological indicators —
Part 1:
General requirements
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques —
Partie 1: Exigences générales
Reference number
©
ISO 2017
© ISO 2017, Published in Switzerland
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced or utilized otherwise in any form
or by any means, electronic or mechanical, including photocopying, or posting on the internet or an intranet, without prior
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Fax +41 22 749 09 47
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www.iso.org
ii © ISO 2017 – All rights reserved
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .v
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 General manufacturing requirements . 4
4.1 Manufacturing controls . 4
4.1.1 Quality management systems . 4
4.1.2 Traceability . 4
4.1.3 Finished product requirements . 4
4.1.4 Personnel . 4
4.2 Test organism . 4
4.2.1 Strain . 4
4.2.2 Originating inoculum for suspension. 5
4.2.3 Test organism count . 5
4.3 Information to be provided by the manufacturer (labelling) . 5
4.4 Storage and transport . 6
5 Specific manufacturing requirements . 7
5.1 Suspensions . 7
5.2 Carrier, primary and secondary packaging . 7
5.3 Inoculated carrier . 7
5.4 Biological indicators . 8
5.5 Self-contained biological indicators . 8
6 Determination of population and resistance . 8
6.1 General resistance requirements . 8
6.2 Test organism . 8
6.3 Population of test organisms . 8
6.4 Resistance characteristics . 9
6.5 Test conditions . 9
7 Culture conditions.10
7.1 Incubator .10
7.2 Growth medium .10
7.3 Incubation .10
7.4 Software validation .11
7.5 Incubation time using detection system .11
Annex A (normative) Determination of viable count .12
Annex B (normative) Determination of growth inhibition by carriers and primary
packaging materials exposed to sterilization processes .14
Annex C (normative) D value determination by survivor curve method .17
Annex D (normative) D value determination by fraction negative method .21
Annex E (normative) Survival-kill response characteristics .37
Annex F (informative) Relationship between components of biological indicators.39
Bibliography .40
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 on 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 the following
URL: w w w . i s o .org/ iso/ foreword .html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 198, Sterilization of health care products.
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 11138-1:2006), which has been
technically revised.
A list of all parts of ISO 11138 can be found on the ISO website.
iv © ISO 2017 – All rights reserved
Introduction
This document specifies general requirements for production, labelling, test methods and performance
requirements for the manufacture of biological indicators including inoculated carriers and suspensions
intended for use in validation and monitoring of sterilization processes. Other parts of ISO 11138
provide additional specific requirements for biological indicators for defined sterilization processes.
A graphic description of a biological indicator and its components is presented in Table F.1. The
presentation includes the two types of biological indicators which are covered by ISO 11138 (all parts).
This shows that inoculated carriers can be presented directly to the sterilizing agent without prior
packaging, or included in a primary package that permits access by the sterilizing agent.
The resistance characteristics depend on the type of test organism, its numbers, the method of
preparation, the substrate upon which it is inoculated, environmental conditions during inoculation
and drying and the effects of the primary package. Advice on selection, use and interpretation of results
of biological indicators can be found in ISO 14161.
For any individual sterilization process, including those covered in relevant parts of ISO 11138, the
resistance of the biological indicator will also depend on its microenvironment during testing. In
theory, this could lead to an infinite variation in the preparation of biological indicators. Moreover, a
sterilization process could be manipulated in infinite variety to suit each possible set of conditions to
which products could be exposed. It has, therefore, been a routine practice to manufacture biological
indicators that, when exposed to a set of conditions in a defined sterilization process, provide resistance
characteristics expressed as D values and, where relevant, z values. Such values are set out in the
relevant parts of ISO 11138.
The ISO 11138 series represents the current “state-of-the-art” according to the experts representing
manufacturers, users and regulatory authorities involved in developing this document.
Biological indicators for specific sterilization processes not covered by reference test conditions in
relevant parts of ISO 11138 should comply with the general requirements in this document, including
the resistance testing procedures. Such biological indicators might not be well enough described,
or might be used for novel sterilization processes, or might be represented by isolated bioburden
microorganisms. If microorganisms other than risk group 1 (WHO 2004) are included in these biological
indicators, appropriate safety measures (e.g. containment) are necessary.
Standards exist providing requirements for the validation and control of sterilization processes
(see Bibliography).
NOTE It is possible that some countries or regions have published other standards covering requirements
for sterilization or biological indicators (see Bibliography).
INTERNATIONAL STANDARD ISO 11138-1:2017(E)
Sterilization of health care products — Biological
indicators —
Part 1:
General requirements
1 Scope
This document specifies general requirements for production, labelling, test methods and performance
characteristics of biological indicators, including inoculated carriers and suspensions, and their
components, to be used in the validation and routine monitoring of sterilization processes.
This document specifies basic and common requirements that are applicable to all parts of ISO 11138.
Requirements for biological indicators for particular specified processes are provided in the relevant
parts of ISO 11138. If no specific subsequent part is provided, this document applies.
NOTE National or regional regulations can apply.
This document does not apply to microbiological test systems for processes that rely on physical removal
of microorganisms, e.g. filtration processes or processes that combine physical and/or mechanical
removal with microbiological inactivation, such as use of washer disinfectors or flushing and steaming
of pipelines. This document, however, can contain elements relevant to such microbiological test
systems.
2 Normative references
The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content
constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For
undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.
ISO 11135, Sterilization of health-care products — Ethylene oxide — Requirements for the development,
validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 11737-1:2006, Sterilization of medical devices — Microbiological methods — Part 1: Determination of
a population of microorganisms on products
ISO 14937, Sterilization of health care products — General requirements for characterization of a sterilizing
agent and the development, validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 17665-1, Sterilization of health care products — Moist heat — Part 1: Requirements for the development,
validation and routine control of a sterilization process for medical devices
ISO 18472, Sterilization of health care products — Biological and chemical indicators — Test equipment
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:
— IEC Electropedia: available at http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp/
3.1
biological indicator
test system containing viable microorganisms providing a defined resistance to a specified
sterilization process
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.3]
3.2
carrier
supporting material on or in which test microorganisms are deposited
3.3
colony forming unit
CFU
individual visible units of growth of microorganisms arising from a single cell or multiple cells
3.4
culture collection number
unique identification of the test organism allocated by a scientifically recognized service culture
collection
3.5
culture conditions
combination of growth media and manner of incubation used to promote germination, growth and/or
multiplication of microorganisms
Note 1 to entry: The manner of incubation can include the temperature, time and any other conditions specified
for incubation.
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.10]
3.6
D value
D value
time or dose required to achieve inactivation of 90 % of a population of the test microorganism under
stated conditions
Note 1 to entry: Other critical process variable(s) exhibiting first order inactivation kinetics can achieve an
inactivation of 90 % of a population of the test microorganism under stated conditions.
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.11, modified]
3.7
inactivation
loss of ability of microorganisms to grow and/or multiply
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.21]
3.8
inoculated carrier
supporting material on or in which a defined number of viable test organisms have been deposited
Note 1 to entry: See Annex F.
3.9
nominal population
manufacturer’s stated number of viable microorganisms
Note 1 to entry: This is generally expressed in log function (e.g. 10 ).
2 © ISO 2017 – All rights reserved
3.10
primary package
element of the packaging system which maintains the integrity of the product
Note 1 to entry: The packaging system protects the inoculated carrier from damage and contamination without
preventing penetration of the sterilizing agent.
3.11
process challenge device
PCD
item designed to constitute a defined resistance to a sterilization process and used to assess
performance of the process
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.33]
3.12
resistometer
test equipment designed to create defined reference combinations of the physical and/or chemical
variables of a sterilization process
[SOURCE: ISO 18472:2006, 3.11, modified]
3.13
secondary package
container in which biological indicators are packed for transport and storage
3.14
self-contained biological indicator
biological indicator presented in such a way that the primary package, intended for incubation, contains
the incubation medium required for recovery of the test organism
3.15
survival-kill window
extent of exposure to a sterilization process under defined conditions where there is a transition from
all biological indicators showing growth to all biological indicators showing no growth
3.16
survivor curve
graphical representation of the inactivation of a population of microorganisms with increasing
exposure to a microbicidal agent under stated conditions
3.17
suspension
viable test organisms suspended in a fluid
Note 1 to entry: Suspension can be a biological indicator if ready to use in a sealed glass ampoule or may be an
intermediate component used to produce an inoculated carrier or biological indicator.
3.18
viable count
actual number of recoverable colony-forming units or other appropriate units
Note 1 to entry: See Annex A.
3.19
z value
change in exposure temperature of a thermal sterilization process, which corresponds to a tenfold
change in D value
Note 1 to entry: See ISO 11138-3 and ISO 11138-4.
4 General manufacturing requirements
4.1 Manufacturing controls
4.1.1 Quality management systems
A formal quality system (e.g. ISO 13485, GMPs or other national or regional requirements) to cover all
operations required by this document shall be established, documented and maintained. In particular,
precautions at all stages of production to minimize contamination that would adversely affect the
performance of the biological indicator shall be taken.
4.1.2 Traceability
4.1.2.1 Traceability of manufacturing components shall be maintained.
4.1.2.2 Manufacturing components shall include all materials incorporated in, or coming into direct
contact with, the test organism suspension, the inoculated carrier and/or its primary package.
4.1.3 Finished product requirements
The finished product shall comply with the following requirements:
a) labelling (4.3);
b) manufacturing (Clause 5);
c) resistance characteristics (6.4);
d) storage and transport (4.4);
e) incubation (7.3).
NOTE 1 Advice on methods for the use of biological indicators is provided in ISO 14161.
NOTE 2 National and/or regional requirements might exist, for example, in the various national or regional
pharmacopoeias.
4.1.4 Personnel
The procedures and methods in this document shall be carried out by suitably trained and experienced
laboratory personnel (see e.g. ISO 13485).
4.2 Test organism
4.2.1 Strain
4.2.1.1 Test organisms shall be of a defined strain, available through a recognized culture collection,
and shall be identified by appropriate test methods. A statement of traceability shall be provided to the
purchaser upon request.
4.2.1.2 The test organism shall be a strain that is
a) suitable for handling without special containment facilities, does not need specific containment
procedures for handling and does not have specific transport or mailing requirements (e.g. Risk
Group 1, WHO 2004), and
4 © ISO 2017 – All rights reserved
b) sufficiently stable to maintain its resistance characteristics for the duration of the stated shelf-life
when transported and stored in accordance with label directions.
NOTE Traditionally, the test organisms of biological indicators have been bacterial spores, usually derived
from Bacillus or Geobacillus species.
4.2.1.3 Test organisms other than bacterial spores may be used if they have been shown to provide
appropriate resistance to the sterilization process.
4.2.2 Originating inoculum for suspension
4.2.2.1 The initial inoculum for each batch of test organism suspension shall be
a) traceable to the reference culture and available through a recognized culture collection, and
b) verified as to its identity and purity.
4.2.2.2 The methods used for maintaining test organism cultures shall be designed to protect
them from contamination and to minimize any induced changes in the inherent properties of the test
organisms.
4.2.2.3 Verification tests are specific for each strain of test organism and shall be documented and
validated.
4.2.3 Test organism count
The viable test organism count of the suspension shall be determined in accordance with Annex A.
4.3 Information to be provided by the manufacturer (labelling)
4.3.1 The following information shall be provided on the label of each individual unit of suspension,
inoculated carrier packaging and biological indicator:
— a unique code by which the manufacturing history can be traced;
— the name of the test organism;
— an indication of the sterilization process for which the suspension, inoculated carriers or biological
indicators are suitable;
— the expiry date, expressed according to ISO 8601, e.g. YYYY-MM-DD;
— the manufacturer’s name, trademark, address or other means of identification.
Internationally recognized symbols may be used where appropriate (see 4.1.3, ISO 15223-1, and
ISO 11140-1).
4.3.2 In addition to the information provided in 4.3.1, the information given in Table 1 shall be provided
on or within the secondary packaging of each batch of product.
Table 1 — Information to be provided by the manufacturer
Inoculated Biological
Information requirement Suspension
carrier indicator
The nominal volume of suspension, in ml Required — —
The process for which the product is suitable for use,
the resistance and the procedure and carrier used to Required Required Required
a
determine the resistance
The specified storage conditions Required Required Required
Disposal instructions Required Required Required
Instructions for use, especially data about the medium,
incubation and other conditions to be used for recov-
Required Required Required
ery of test organisms after exposure to the steriliza-
tion process
The number of test organisms per ml (suspension), or
Required Required Required
a
per unit (inoculated carrier or biological indicator)
The number of product units in the secondary pack — Required Required
A reference to this document Required Required Required
a
Test methodology used to determine resistance and population should be supplied by the manufacturer upon request.
4.3.3 If a specific instrument is required to detect outgrowth of the biological indicator, the instrument
manufacturer shall specify use of that instrument and provide a certificate of calibration and information
on the required recalibration procedures.
4.3.4 If applicable, information shall be provided on required maintenance service of the specified
instrument including detailed instructions of how to perform the maintenance, service and its frequency.
4.4 Storage and transport
4.4.1 Storage and transport conditions for the test organism suspension shall be maintained such that
the test organism suspension complies with the requirements of this document and, where relevant, a
subsequent part of ISO 11138.
4.4.2 If inoculated carriers are packaged for storage or transport, they shall be packaged in a way that
does not adversely affect the nominal population or performance of individual inoculated carriers.
4.4.3 Storage and transport conditions for inoculated carriers shall be maintained such that the
inoculated carriers comply with the requirements of this document and where relevant, a subsequent
part of ISO 11138.
4.4.4 Individually-packaged biological indicators shall be placed in a secondary package for transport
and storage. Packaging for transport and storage shall ensure that biological indicators comply with this
document and, where relevant, a subsequent part of ISO 11138.
6 © ISO 2017 – All rights reserved
5 Specific manufacturing requirements
5.1 Suspensions
5.1.1 Culture medium and incubation conditions shall consistently produce test organism suspensions
that meet the performance requirements of this document and any relevant subsequent part of
ISO 11138.
5.1.2 The suspending medium for the test organism suspension shall not adversely affect the stability
of the test organism and shall be compatible with the procedures and materials employed in the
manufacture of inoculated carriers and biological indicators.
5.1.3 The method of harvesting and subsequent treatment of suspensions to be used in the inoculation
of carriers shall ensure that residues do not adversely influence the performance of the inoculated carrier
or biological indicator.
5.2 Carrier, primary and secondary packaging
5.2.1 The materials of the carrier and the primary and secondary packaging shall not contain any
contamination (physical, chemical or microbial) that would adversely affect the performance of the
biological indicator.
5.2.2 The carrier, the primary and secondary packaging, and the specified storage conditions shall be
designed so that the performance characteristics of the biological indicator meet the requirements of
this document throughout the stated shelf life of the product. The purchaser shall be provided with a
statement of the maximum and minimum values of each dimension of the carrier on request.
5.2.3 During and after the sterilization process, the carrier and the primary packaging shall not retain
or release any substance to such an extent that, on transfer to the incubation medium, under the culture
conditions, the growth of low numbers of surviving test organisms will be inhibited. Testing shall comply
with Annex B.
5.2.4 The carrier, the primary packaging, and the secondary packaging shall withstand planned
transport and handling at the point of use, without damage or breakage.
5.2.5 Raw materials used for the carrier and the primary packaging shall withstand exposure to the
sterilization process for which they are intended in such a way that the performance characteristics of
the inoculated carrier or biological indicator are maintained. Compliance shall be tested by observation
of the carrier and the primary packaging exposed to the extreme ranges and rates of change of the
chemical and physical variables of the sterilization process.
NOTE Reference sterilization conditions can be found in relevant parts of ISO 11138.
5.3 Inoculated carrier
5.3.1 The inoculated carrier shall be made of materials that will withstand exposure to the sterilization
process without distortion, melting, corrosion or other failure that would impair the use of the inoculated
carrier.
5.3.2 Only one strain of test organism shall be used in a batch of inoculated carriers, unless the
manufacturer has demonstrated that the use of multiple strains does not significantly affect test organism
performance in the specified sterilization process.
5.3.3 Prior to inoculation, the carrier shall be sterilized in accordance with ISO 17665-1, ISO 11135,
and ISO 14937 or other relevant sterilization methods. If sterilization is not practicable, acceptable
bioburden limits of the carrier prior to inoculation may be established in accordance with ISO 11737-
1:2006, Annex B.
5.3.4 Carriers shall be inoculated so as to maintain a consistent microbial population (see 6.3).
5.4 Biological indicators
5.4.1 Individually packaged biological indicators shall be prepared by placing individual inoculated
carriers in a primary pack.
5.4.2 The primary packaging shall be validated for its intended use (see Annex B).
5.5 Self-contained biological indicators
The performance of self-contained biological indicators shall be validated, including the ability of the
culture medium to promote growth of the test organisms after being subjected to the sterilization
process.
6 Determination of population and resistance
6.1 General resistance requirements
6.1.1 The resistance of each lot/batch of biological indicators shall be tested to demonstrate
conformance with the performance requirements specified in this document and any relevant subsequent
part of ISO 11138.
6.1.2 Resistance characteristics of biological indicators intended for sterilization processes not
specified in any subsequent part of ISO 11138 shall be defined using the specific critical variables of that
sterilization process (see ISO 14937).
6.1.3 It is recognized that the validation and monitoring of some sterilization processes may use
biological indicators that do not meet the minimum population and/or resistance criteria specified in
ISO 11138. These biological indicators are acceptable provided that
a) all other requirements of ISO 11138 (including the method of test for population and resistance)
are met,
b) the product information includes a clear statement of the population and resistance, and
c) the product label carries a clear warning that the population and/or resistance (as appropriate) is
below the value specified in the relevant part of ISO 11138.
6.1.4 Resistance testing shall include determination of the viable count and determination of the
resistance characteristics (see 6.3 and 6.4).
6.2 Test organism
The test organism shall be specified (see 4.2).
6.3 Population of test organisms
6.3.1 The viable count shall be determined (see Annex A).
8 © ISO 2017 – All rights reserved
6.3.2 Population verification shall be achieved when results fall within 50 % to 300 % of the
manufacturer’s stated nominal population. Confirmation test results of the population determined by end
users or manufacturers during stated shelf life may meet the 50 % to 300 % range, but could fall below
the minimum population specification as defined in this document. In these cases, the original population
is considered to be verified if the confirmation test results are within the 50 % to 300 % range.
6.4 Resistance characteristics
6.4.1 Resistance characteristics shall be determined by a combination of the following methods:
a) determination of the D value through the construction of a survivor curve (see Annex C); or
b) determination of the D value through a fraction negative method (see Annex D); and
c) verification of the survival/kill response characteristics (see Annex E).
6.4.2 The values obtained by these methods shall be within the ranges specified in the relevant parts
of ISO 11138. At least two of these values shall be included in the labelling of the biological indicators
(see 4.3).
6.4.3 The D value shall be within ±20 % of the manufacturer’s stated value when determined by the
manufacturer during the stated shelf life using the method specified by the manufacturer.
Ideally, the survivor curve is linear over the full range of inactivation. In practice, deviations from
this ideal occur, but linearity shall be maintained within acceptable limits. Construction of a survivor
curve by enumeration establishes the resistance for surviving populations greater than approximately
5 × 10 , whereas the fraction negative method establishes a statistically based calculation of surviving
test organisms below that level. Good correlation of the D values obtained by the two methods can
therefore be used to establish that there are no serious deviations from a linear survivor curve.
Relevant parts of ISO 11138 might require additional determinations [e.g. z value for biological
indicators for moist heat sterilization (ISO 11138-3) or dry heat sterilization (ISO 11138-4)].
The resistance characteristics specified in this document and any subsequent part of ISO 11138 apply
to the specific test conditions stated in those parts.
Confirmation test results of the D value determined by end users or manufacturers during stated shelf
life may meet the ±20 % requirement, but could fall below the minimum D value specification as defined
in this document. In these cases, the original D value is considered to be verified if the confirmation test
results are within the ±20 % range.
6.4.4 The survivor curve, when plotted as a semi-logarithmic curve of the log of the viable test
organism count against time, shall be linear with a coefficient of determination, r , of at least 0,8 (see
Annex C).
6.5 Test conditions
Resistance characteristics and population shall be determined using specified testing conditions (see
Table 2).
Table 2 — Minimum test samples according to method
Test method according to Minimum number of Minimum number of Minimum total number
ISO 11138-1 test samples exposure conditions of test samples
Initial count of viable test
4 — 4
a
organism
Annex C survivor curve method 4 5 20
b b
Annex D fraction negative method 20 5 100
Annex E survival-kill window 50 2 100
Minimum total number depending on choice of combination of methods: 124 or 204
NOTE Common test conditions for specific sterilisation methods have developed over time and are presented in relevant
parts of ISO 11138.
a
The viable count of the unprocessed inoculated carrier or biological indicator.
b
The extra set of testing conditions at the exposure subsequent to t (see Table D.1) is not used in the calculations, but is
a condition for accepting the test results as valid.
7 Culture conditions
7.1 Incubator
7.1.1 The incubator shall be set to provide, and monitored to confirm, the specified culture conditions.
7.1.2 In addition to routine monitoring of temperature, the temperature distribution within the
incubator shall be validated.
7.2 Growth medium
7.2.1 The growth medium shall be specified and demonstrated to support the growth of an inoculum
of less than 100 test organisms.
7.2.2 Labelling shall include information on culture conditions after exposure to the sterilization
process (see 4.3).
7.2.3 The growth medium shall be validated to ensure that it can neutralize any sterilizing agent
residuals that might influence the viability of the test organism (see 5.2.3).
7.3 Incubation
7.3.1 The incubation time and temperature shall be validated.
7.3.2 Instructions for incubation (see Table 1) shall be provided. A reference incubation time is
commonly recognized to be seven days for established sterilization processes, such as moist heat
and ethylene oxide, using well characterized test organisms, such as Geobacillus stearothermophilus
and Bacillus atrophaeus, respectively. Where sufficient data are not available to support a reference
incubation time of seven days for a novel sterilization method, at least 14 days shall be used as the
reference incubation time on which to base the validation.
NOTE 1 It is possible to have a validated incubation time that is shorter than the reference incubation time.
NOTE 2 National or regional requirements for incubation time validation can also exist.
10 © ISO 2017 – All rights reserved
7.4 Software validation
For incubators which incorporate software or which are medical software in themselves, the software
shall be validated according to the state of the art taking into account the principles of development
lifecycle, risk management, validation and verification.
7.5 Incubation time using detection system
If a specific detection system is to be used with a specific biological indicator, then the combination of
the two shall be specified by the manufacturer and used when determining the incubation time.
Annex A
(normative)
Determination of viable count
A.1 General
A.1.1 Enumeration techniques are used to determine the number of viable test organisms in
suspension, on inoculated carriers, or from packaged biological indicators, by counting of distinct colony
forming units (CFUs). This method is used when the expected number of recoverable test organisms is
above 5 × 10 CFUs.
A.1.2 The relevant products shall be examined for recoverable test organisms in accordance with A.2
through A.4. This method applies to both processed and unprocessed test samples and can be used for
the determination of initial viable count (unprocessed samples) as well as for D value determination
using the survivor curve method (processed samples).
A.1.3 Alternative methods of enumeration with demonstrated equivalence to direct plating techniques
may be used.
A.2 Minimum number of test samples
A minimum of four test samples from each lot/batch or exposure shall be used.
A.3 Sample preparation and culture methods
A.3.1 The test samples shall be placed in an appropriate volume of suspending medium. The test
organisms shall be eluted from the test samples by a validated procedure (e.g. maceration with glass
beads, grinding and/or blending in a homogenizer and/or blender, vortexing, ultrasonication or other
appropriate procedure). See ISO 11737-1.
A.3.2 The concentration of microorganisms in the suspensions shall be adjusted by dilution, if
necessary, in appropriate sterile dilution fluid. Numbers of CFUs should be within a specified range for
the method used whenever possible.
For cultures poured into molten agar or spread on solidified agar in regular size Petri dishes, numbers
of CFUs between 30 and 300 are considered to be the most accurate.
A.3.3 An appropriate method for the enumeration of viable organisms shall be used.
Appropriate methods include membrane filtration techniques, direct spreading on semi-solid agar
growth medium or mixing with molten tempered agar growth medium (see ISO 11737-1).
A.3.4 The biological indicator manufacturer shall identify or make available a suitable medium for
recovery of test organisms and/or complete data and instructions for the preparation of such a medium.
12 © ISO 2017 – All rights reserved
A.4 Incubation and enumeration
A.4.1 The plated samples or the membrane filters shall be incubated at temperatures and times
specified by the manufacturer.
In general, the incubation times and temperatures are 55 °C to 60 °C for not less than 48 h for
thermophilic microorganisms and 30 °C to 37 °C for not less than 48 h for mesophilic microorganisms.
NOTE Desiccation of the growth medium can adversely affect growth at elevated incubation temperatures.
A.4.2 After the appropriate incubation time, the numbers of colony forming units on the plates or
membrane filters shall be counted and the mean number of recoverable test organisms per appropriate
unit shall be calculated.
Annex B
(normative)
Determination of growth inhibition by carriers and primary
packaging materials exposed to sterilization processes
B.1 Principle
This method is used to determine the suitability of the carrier and primary packaging materials for the
intended sterilization process by identifying possible inhibitory effects of these materials on growth
of the test organisms after sterilization. The physical properties of these materials shall have already
been tested for suitability (see 5.2 and 5.3). Test methods are given in relevant parts of ISO 11138.
Specifications for resistometers are given in ISO 18472.
B.2 Materials
B.2.1 A suspension of test organisms of the same strain shall be prepared in the same manner as
the organisms to be used for inoculation of carriers. The suspension shall be of known population, as
determined by viable count, to permit dispensing of test samples with a population of less than 100
viable organisms.
B.2.2 The incubator shall be set to provide, and monitored to confirm, the temperature specified in the
culture conditions.
B.2.3 The growth medium shall be as specified in the culture conditions.
B.2.4 Test samples shall be uninoculated carriers or primary packaging materials prepared in
accordance with B.3.
B.3 Procedure
B.3.1 Prepare fifteen containers of growth medium and equilibrate to the incubation temperature
specified in the culture conditions. Use the same volume of growth medium as typically used for the
suspension, inoculated carrier or biological indicator.
B.3.2 Take a representative sample of eighteen previously sterilized uninoculated carriers and divide
the carriers into nine groups of two. They shall be packaged in the material used in the manufacture of
the biological indicators.
NOTE If sterilization is not practicable, see 5.3.3.
B.3.3 Take six groups of the carriers from the sample taken in B.3.2, each containing two carriers, and
then expose them to the sterilization process.
B.3.4 Set t
...
NORME ISO
INTERNATIONALE 11138-1
Troisième édition
2017-03
Version corrigée
2018-02
Stérilisation des produits de santé —
Indicateurs biologiques —
Partie 1:
Exigences générales
Sterilization of health care products — Biological indicators —
Part 1: General requirements
Numéro de référence
©
ISO 2017
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sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie, l’affichage sur
l’internet ou sur un Intranet, sans autorisation écrite préalable. Les demandes d’autorisation peuvent être adressées à l’ISO à
l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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ii © ISO 2017 – Tous droits réservés
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .v
1 Domaine d'application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Exigences générales de fabrication . 4
4.1 Contrôles de fabrication . 4
4.1.1 Systèmes de management de la qualité . 4
4.1.2 Traçabilité . 4
4.1.3 Exigences relatives au produit fini . 4
4.1.4 Personnel . 4
4.2 Organisme d’essai . 5
4.2.1 Souche . 5
4.2.2 Inoculum de départ utilisé pour la suspension . 5
4.2.3 Dénombrement des organismes d’essai . 5
4.3 Informations à fournir par le fabricant (étiquetage) . 5
4.4 Stockage et transport . 6
5 Exigences spécifiques relatives à la fabrication. 7
5.1 Suspensions . 7
5.2 Porte-germes, emballage primaire et secondaire . 7
5.3 Porte-germes inoculé . 8
5.4 Indicateurs biologiques . 8
5.5 Indicateurs biologiques autonomes . 8
6 Détermination de la population et de la résistance. 8
6.1 Exigences générales applicables à la résistance . 8
6.2 Organisme d’essai . 9
6.3 Population d’organismes d’essai . 9
6.4 Caractéristiques de résistance . 9
6.5 Conditions d’essai .10
7 Conditions de culture .10
7.1 Étuve bactériologique .10
7.2 Milieu de culture .10
7.3 Incubation .11
7.4 Validation des logiciels .11
7.5 Temps d’incubation au moyen d’un système de détection .11
Annexe A (normative) Détermination du nombre d’organismes viables .12
Annexe B (normative) Détermination de l’inhibition de la croissance par les matériaux des
porte-germes et de l’emballage primaire exposés aux procédés de stérilisation .14
Annexe C (normative) Détermination de la valeur de D selon la méthode de la courbe de survie .17
Annexe D (normative) Détermination de la valeur de D selon la méthode de la fraction négative .22
Annexe E (normative) Caractéristiques de réponse survie-destruction .38
Annexe F (informative) Relations entre les composants d’indicateurs biologiques .40
Bibliographie .42
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 appelée 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 le lien suivant: www .iso .org/ iso/ fr/ avant -propos .html
Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 198, Stérilisation des produits de santé.
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 11138-1:2006), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
Une liste de toutes les parties de la série ISO 11138, se trouve sur le site Web de l’ISO.
La présente version corrigée de l’ISO 11138-1:2017 inclut la correction suivante:
— En B.4.4, le texte «une absence de croissance» a été modifié en «croissance».
iv © ISO 2017 – Tous droits réservés
Introduction
Le présent document spécifie les exigences générales relatives à la production, à l’étiquetage, aux
méthodes d’essai et les exigences de performance applicables à la fabrication d’indicateurs biologiques
y compris les porte-germes inoculés et les suspensions utilisés dans la validation et la surveillance
des procédés de stérilisation. Les autres parties de l’ISO 11138 présentent des exigences spécifiques
supplémentaires relatives aux indicateurs biologiques utilisés dans des procédés de stérilisation
définis.
Une description schématique d’un indicateur biologique et de ses composants est présentée dans le
Tableau F.1. Elle présente les deux types d’indicateurs biologiques couverts par l’ISO 11138 (toutes
les parties). Elle montre que les porte-germes inoculés peuvent être directement mis en contact avec
l’agent stérilisant sans emballage préalable ou conditionnés dans un emballage primaire dans lequel
l’agent stérilisant peut pénétrer.
Les caractéristiques de résistance dépendent de l’organisme d’essai, de sa quantité, de la méthode de
préparation, du substrat sur lequel il est inoculé, des conditions environnementales durant l’inoculation
et de l’influence de l’emballage primaire. Des conseils concernant le choix, l’utilisation des indicateurs
biologiques et l’interprétation des résultats peuvent être obtenus dans l’ISO 14161.
Dans tout procédé de stérilisation individuel, y compris ceux traités dans les parties pertinentes de
l’ISO 11138, la résistance de l’indicateur biologique dépendra aussi de son micro-environnement
pendant l’essai. En théorie, ceci pourrait conduire à une multitude infinie de variations dans la
préparation des indicateurs biologiques. De plus, les manipulations effectuées lors du procédé de
stérilisation pourraient varier à l’infini afin d’adapter le procédé concerné à chaque ensemble de
conditions auxquelles le produit est susceptible d’être exposé. La pratique courante a donc consisté à
fabriquer des indicateurs biologiques qui, lorsqu’ils sont exposés à un ensemble de conditions dans le
cadre d’un procédé de stérilisation défini, présentent des caractéristiques de résistance exprimées sous
la forme de valeurs de D et, le cas échéant, de valeurs z. Ces valeurs sont présentées dans les parties
pertinentes de l’ISO 11138.
La série ISO 11138 représente l’état actuel des connaissances, selon les spécialistes chargés de
représenter les fabricants, les utilisateurs et les autorités réglementaires impliqués dans l’élaboration
du présent document.
Il convient que les indicateurs biologiques des procédés spécifiques de stérilisation non couverts par
les conditions d’essai de référence décrites dans les parties pertinentes de l’ISO 11138 soient conformes
aux exigences générales exposées dans le présent document, y compris les modes opératoires d’essai
de résistance. Ces indicateurs biologiques peuvent être décrits de manière incomplète, ou être
utilisés pour des procédés de stérilisation nouveaux ou représentés par des micro-organismes isolés
de la charge biologique. Si des micro-organismes autres que ceux appartenant au groupe de risque 1
(OMS 2004) sont inclus dans ces indicateurs biologiques, des mesures de sécurité appropriées (par
exemple confinement) sont nécessaires.
Il existe des normes décrivant des exigences applicables à la validation et au contrôle des procédés de
stérilisation (voir Bibliographie).
NOTE Il est possible que certains pays ou certaines zones géographiques aient publié d’autres normes
couvrant des exigences relatives à la stérilisation ou aux indicateurs biologiques (voir Bibliographie).
NORME INTERNATIONALE ISO 11138-1:2017(F)
Stérilisation des produits de santé — Indicateurs
biologiques —
Partie 1:
Exigences générales
1 Domaine d'application
Le présent document spécifie les exigences générales relatives à la production, à l’étiquetage, aux
méthodes d’essai et fournit les caractéristiques de performance des indicateurs biologiques, notamment
les porte-germes inoculés et les suspensions et leurs composants, à utiliser dans la validation et la
surveillance de routine des procédés de stérilisation.
Le présent document spécifie les exigences fondamentales et communes applicables à toutes les parties
pertinentes de l’ISO 11138. Les exigences relatives aux indicateurs biologiques pour des procédés
particuliers spécifiés sont précisées dans les parties pertinentes de l’ISO 11138. En l’absence d’autre
partie spécifique, le présent document s’applique.
NOTE Les réglementations nationales ou régionales sont susceptibles de s’appliquer.
Le présent document ne s’applique pas aux systèmes d’essais microbiologiques utilisés dans les procédés
fondés sur une extraction physique de micro-organismes, par exemple les procédés de filtration ou les
procédés combinant une extraction physique et/ou mécanique et une inactivation microbiologique, par
exemple l’utilisation de laveurs-désinfecteurs ou l’injection d’eau et de vapeur dans les conduites. Le
présent document peut, toutefois, comporter des éléments applicables à ce type de systèmes d’essai
microbiologiques.
2 Références normatives
Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des
exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les
références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels
amendements).
ISO 11135, Stérilisation des produits de santé — Oxyde d'éthylène — Exigences de développement, de
validation et de contrôle de routine d'un processus de stérilisation pour des dispositifs médicaux
ISO 11737-1:2006, Stérilisation des dispositifs médicaux — Méthodes microbiologiques — Partie 1:
Détermination d'une population de micro-organismes sur des produits
ISO 14937, Stérilisation des produits de santé — Exigences générales pour la caractérisation d'un agent
stérilisant et pour la mise au point, la validation et la vérification de routine d'un processus de stérilisation
pour dispositifs médicaux
ISO 17665-1, Stérilisation des produits de santé — Chaleur humide — Partie 1: Exigences pour le
développement, la validation et le contrôle de routine d'un procédé de stérilisation des dispositifs médicaux
ISO 18472, Stérilisation des produits de santé — Indicateurs biologiques et chimiques — Appareillage d’essai
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 la normalisation,
disponibles aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l'adresse http:// www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l'adresse https:// www .iso .org/ obp/
3.1
indicateur biologique
système d’essai contenant des micro-organismes viables, garantissant une résistance définie à un
procédé de stérilisation spécifié
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.3]
3.2
porte-germes
support sur ou dans lequel des micro-organismes d’essai sont déposés
3.3
unité formant colonie
UFC
unités individuelles visibles de la croissance de micro-organismes se développant à partir d’une ou de
plusieurs cellules
3.4
numéro de collection de culture
identification unique de l’organisme d’essai allouée par un centre de collection de culture de micro-
organismes scientifiquement reconnu
3.5
conditions de culture
association de milieux de culture et de conditions d’incubation pour favoriser la germination, la
croissance et/ou la multiplication de micro-organismes
Note 1 à l'article: Les conditions d’incubation peuvent inclure la température, le temps et toute autre condition
d’incubation spécifiée.
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.10]
3.6
valeur de D
valeur de D
temps ou dose nécessaire pour inactiver 90 % d’une population de micro-organismes d’essai dans des
conditions établies
Note 1 à l'article: Une ou plusieurs autres variables de procédé présentant une cinétique d’inactivation de premier
ordre peuvent atteindre une inactivation de 90 % d’une population de micro-organismes d’essai dans des
conditions établies.
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.11, modifiée]
3.7
inactivation
perte de la capacité des micro-organismes à croître et/ou à se multiplier
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.21]
3.8
porte-germes inoculé
support sur ou dans lequel a été déposé un nombre défini d’organismes d’essai viables
Note 1 à l'article: Voir Annexe F.
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3.9
population nominale
nombre de micro-organismes viables, déclaré par le fabricant
Note 1 à l'article: Ce nombre est généralement exprimé à l’aide d’une fonction log (par exemple 10 ).
3.10
emballage primaire
élément du système d’emballage qui maintient l’intégrité du produit
Note 1 à l'article: Le système d’emballage protège le porte-germes inoculé de l’endommagement et de la
contamination sans empêcher la pénétration de l’agent stérilisant.
3.11
dispositif d’épreuve de procédé
PCD
article conçu pour constituer une résistance définie à un procédé de stérilisation et destiné à évaluer
l’efficacité du procédé
[SOURCE: ISO/TS 11139:2006, 2.33]
3.12
résistomètre
matériel d’essai conçu pour créer des combinaisons de référence définies des paramètres physiques
et/ou chimiques d’un procédé de stérilisation
[SOURCE: ISO 18472:2006, 3.11, modifiée]
3.13
emballage secondaire
récipient dans lequel les indicateurs biologiques sont emballés en vue de leur transport et de leur
stockage
3.14
indicateur biologique autonome
indicateur biologique présenté de telle manière que l’emballage primaire, destiné à l’incubation,
contienne le milieu d’incubation nécessaire à la récupération des organismes d’essai
3.15
fenêtre de survie/destruction
étendue de l’exposition à un procédé de stérilisation dans des conditions définies, entre la situation
où tous les indicateurs biologiques présentent une croissance et la situation où tous les indicateurs
biologiques ne présentent aucune croissance
3.16
courbe de survie
représentation graphique de l’inactivation d’une population de micro-organismes avec l’augmentation
de l’exposition à un agent microbicide dans des conditions établies
3.17
suspension
organismes d’essai viables en suspension dans un fluide
Note 1 à l'article: La suspension peut constituer un indicateur biologique si elle est prête à l’emploi dans une
ampoule de verre scellée ou peut constituer un composant intermédiaire utilisé pour la préparation d’un porte-
germes inoculé ou d’un indicateur biologique.
3.18
dénombrement d’organismes viables
nombre réel d’unités formant colonies ou d’autres unités appropriées récupérables
Note 1 à l'article: Voir Annexe A.
3.19
valeur de z
variation de la température d’exposition dans un procédé de stérilisation thermique, qui correspond à
une variation décuplée de la valeur de D
Note 1 à l'article: Voir l’ISO 11138-3 et l’ISO 11138-4.
4 Exigences générales de fabrication
4.1 Contrôles de fabrication
4.1.1 Systèmes de management de la qualité
Un système qualité officiel (par exemple l’ISO 13485, les BPF ou d’autres exigences nationales ou
régionales) permettant de couvrir toutes les opérations exigées par le présent document doit être mis
en place, documenté et maintenu à jour. Des précautions doivent en particulier être prises à toutes les
étapes de la production pour réduire le plus possible la contamination qui pourrait léser l’indicateur
biologique.
4.1.2 Traçabilité
4.1.2.1 La traçabilité des composants de fabrication doit être assurée.
4.1.2.2 Les composants de fabrication doivent inclure tous les matériaux incorporés ou en contact
direct avec la suspension d’organismes d’essai, le porte-germes inoculé et/ou son emballage primaire.
4.1.3 Exigences relatives au produit fini
Le produit fini doit être conforme aux exigences suivantes:
a) étiquetage (4.3);
b) fabrication (Article 5);
c) caractéristiques de résistance (6.4);
d) stockage et transport (4.4);
e) incubation (7.3).
NOTE 1 Pour des conseils concernant les méthodes d’utilisation des indicateurs biologiques, consulter
l’ISO 14161.
NOTE 2 Il peut exister des exigences nationales et/ou régionales, par exemple dans les différentes
pharmacopées nationales ou régionales.
4.1.4 Personnel
Les modes opératoires et les méthodes décrits dans le présent document doivent être exécutés par un
personnel de laboratoire dûment formé et expérimenté (voir par exemple ISO 13485).
4 © ISO 2017 – Tous droits réservés
4.2 Organisme d’essai
4.2.1 Souche
4.2.1.1 Les organismes d’essai doivent être issus d’une souche définie, approvisionnable auprès d’un
centre de collection de culture de micro-organismes reconnu et doivent être identifiés par des méthodes
d’essai appropriées. Une déclaration de traçabilité doit être fournie à l’acheteur sur demande.
4.2.1.2 L’organisme d’essai doit être une souche qui est:
a) adaptée à la manipulation sans dispositifs de confinement spécifique, qui ne nécessite pas de
modes opératoires de confinement spécifique pour la manipulation et n’implique aucune exigence
spécifique pour le transport ou l’expédition (par exemple Groupe de Risque 1, OMS, 2004); et
b) suffisamment stable pour conserver ses caractéristiques de résistance pendant la durée de
conservation stipulée, lorsque les conditions de transport et de stockage sont conformes aux
indications mentionnées sur l’étiquetage.
NOTE Traditionnellement, les organismes d’essai des indicateurs biologiques sont des spores bactériennes,
généralement dérivées des espèces Bacillus ou Geobacillus.
4.2.1.3 Les 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.
4.2.2 Inoculum de départ utilisé pour la suspension
4.2.2.1 L’inoculum de départ utilisé pour chaque lot de suspension d’organismes d’essai doit satisfaire
aux conditions suivantes:
a) être traçable par rapport à la culture de référence et obtenu auprès d’une collection de culture
reconnue; et
b) être vérifié quant à son identité et à sa pureté.
4.2.2.2 Les méthodes de préservation des cultures d’organismes d’essai utilisées doivent être étudiées
pour garantir la protection de ces cultures contre la contamination et pour réduire le plus possible des
modifications induites dans les propriétés intrinsèques des organismes d’essai.
4.2.2.3 Les essais de vérification sont spécifiques à chaque souche d’organisme d’essai et doivent être
documentés et validés.
4.2.3 Dénombrement des organismes d’essai
Le nombre des organismes d’essai viables en suspension doit être déterminé conformément à l’Annexe A.
4.3 Informations à fournir par le fabricant (étiquetage)
4.3.1 Les informations suivantes doivent être indiquées sur l’étiquetage de chaque unité de suspension,
de chaque emballage de porte-germes inoculé et de chaque indicateur biologique:
— un code unique permettant de retracer l’historique de la fabrication;
— le nom de l’organisme d’essai;
— une indication du procédé de stérilisation pour lequel la suspension, les porte-germes inoculés ou
les indicateurs biologiques sont appropriés;
— la date d’expiration, exprimée conformément à l’ISO 8601, par exemple AAAA-MM-JJ;
— le nom du fabricant, la marque commerciale, l’adresse ou tout autre moyen d’identification.
Des symboles reconnus sur le plan international peuvent être utilisés si cela s’avère approprié (voir
4.1.3, ISO 15223-1, et ISO 11140-1).
4.3.2 Outre les informations fournies en 4.3.1, les informations suivantes, données dans le Tableau 1,
doivent être fournies sur ou à l’intérieur de l’emballage secondaire de chaque lot de produit.
Tableau 1 — Informations devant être fournies par le fabricant
Porte-germes Indicateur
Informations exigées Suspension
inoculé biologique
Le volume nominal de la suspension, en ml Exigé — —
Le procédé pour lequel le produit peut être employé,
la résistance, le mode opératoire et le porte-germes Exigé Exigé Exigé
a
utilisé pour déterminer la résistance
Les conditions de stockage spécifiées Exigé Exigé Exigé
Les instructions pour la mise au rebut Exigé Exigé Exigé
Les instructions d’utilisation, en particulier les don-
nées concernant le milieu, l’incubation et les autres
conditions à respecter pour la récupération des Exigé Exigé Exigé
organismes d’essai après exposition au procédé de
stérilisation
Le nombre d’organismes d’essai par ml (suspension)
ou par unité (porte-germes inoculé ou indicateur Exigé Exigé Exigé
a
biologique)
Le nombre d’unités de produit dans l’emballage secondaire — Exigé Exigé
Une référence au présent document Exigé Exigé Exigé
a
Il convient que les méthodes d’essai utilisées pour déterminer la résistance et la population soient fournies par le
fabricant sur demande.
4.3.3 Si un instrument spécifique est requis pour détecter la croissance de l’indicateur biologique, le
fabricant de l’instrument doit préciser l’utilisation de cet instrument et fournir un certificat d’étalonnage
et des informations sur les modes opératoires de réétalonnage requis.
4.3.4 Le cas échéant, des informations doivent être fournies sur le service de maintenance requis
pour les instruments indiqués, y compris des instructions détaillées sur le mode de réalisation de la
maintenance, du service et leur fréquence.
4.4 Stockage et transport
4.4.1 Les conditions de stockage et de transport de la suspension d’organismes d’essai doivent être
préservées pour garantir la conformité de la suspension d’organismes d’essai avec les exigences du
présent document et, le cas échéant, d’une autre partie de l’ISO 11138.
4.4.2 Si les porte-germes inoculés sont emballés pour le stockage ou le transport, ils doivent l’être
de manière à ne pas avoir d’incidence défavorable sur la population nominale ou les performances des
porte-germes inoculés individuels.
4.4.3 Les conditions de stockage et de transport des porte-germes inoculés doivent être préservées de
manière à garantir la conformité des porte-germes inoculés avec les exigences du présent document et,
le cas échéant, avec celles d’une autre partie de l’ISO 11138.
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4.4.4 Les indicateurs biologiques emballés individuellement doivent être placés à l’intérieur d’un
emballage secondaire pour le transport et le stockage. Les conditions de stockage et de transport des
porte-germes inoculés doivent être préservées de manière à garantir la conformité des porte-germes
inoculés avec les exigences du présent document et, le cas échéant, avec celles d’une autre partie de
l’ISO 11138.
5 Exigences spécifiques relatives à la fabrication
5.1 Suspensions
5.1.1 Le milieu de culture et les conditions d’incubation doivent produire de manière régulière et
répétitive des suspensions d’organismes d’essai conformes aux exigences de performance décrites dans
le présent document et dans toute autre partie applicable de l’ISO 11138.
5.1.2 Le milieu de la suspension d’organismes d’essai ne doit pas avoir d’effet néfaste sur la stabilité de
l’organisme d’essai et doit être compatible avec les modes opératoires et les matériaux employés dans la
fabrication des porte-germes inoculés et des indicateurs biologiques.
5.1.3 La méthode de récupération et de traitement ultérieur des suspensions à utiliser pour l’inoculation
des porte-germes doit garantir l’absence d’effet défavorable des résidus sur les performances du porte-
germes inoculé ou de l’indicateur biologique.
5.2 Porte-germes, emballage primaire et secondaire
5.2.1 Les matériaux du porte-germes et des emballages primaire et secondaire doivent être exempts
de toute contamination (physique, chimique ou microbienne) susceptible d’avoir un effet défavorable
sur les performances de l’indicateur biologique.
5.2.2 Le porte-germes, les emballages primaire et secondaire et les conditions de stockage spécifiées
doivent être tels que les caractéristiques de performance de l’indicateur biologique soient conformes
aux exigences du présent document, pendant toute la durée de conservation déclarée du produit. Une
déclaration des valeurs maximale et minimale de chaque dimension du porte-germes doit être fournie à
l’acheteur sur sa demande.
5.2.3 Pendant et après le procédé de stérilisation, le porte-germes et l’emballage primaire ne doivent
ni retenir ni libérer de substance qui conduise lors du transfert, en conditions de culture, dans le milieu
d’incubation, à l’inhibition de la croissance de faibles quantités d’organismes d’essai survivants. Les
essais doivent être conformes à l’Annexe B.
5.2.4 Le porte-germes, l’emballage primaire et l’emballage secondaire doivent résister au transport
prévu et à la manipulation au point d’utilisation sans qu’il y ait dommage ou rupture.
5.2.5 Les matières premières utilisées pour le porte-germes et l’emballage primaire doivent résister
à une exposition au procédé de stérilisation pour lequel ils sont conçus de manière à préserver les
caractéristiques de performance du porte-germes inoculé ou de l’indicateur biologique. La conformité
doit être vérifiée par l’observation du porte-germes et de l’emballage primaire lorsqu’ils sont exposés
aux valeurs extrêmes des intervalles et aux vitesses de modification des variables chimiques et physiques
du procédé de stérilisation.
NOTE Les conditions de stérilisation de référence sont données dans les parties pertinentes de l’ISO 11138.
5.3 Porte-germes inoculé
5.3.1 Les matériaux constitutifs du porte-germes inoculé doivent résister à une exposition au procédé
de stérilisation sans déformation, fusion, corrosion ou autre défaut susceptible de compromettre
l’utilisation du porte-germes inoculé.
5.3.2 Une seule souche d’organisme d’essai doit être utilisée dans un lot de porte-germes inoculés, à
moins que le fabricant ne démontre que l’utilisation de plusieurs souches n’a pas d’incidence significative
sur les performances de l’organisme d’essai dans le procédé de stérilisation spécifié.
5.3.3 Avant de procéder à l’inoculation, le porte-germes doit être stérilisé conformément à l’ISO 17665-
1, à l’ISO 11135 et à l’ISO 14937 ou à d’autres méthodes de stérilisation applicables. Si la stérilisation
n’est pas réalisable, il est possible de définir des limites d’acceptabilité pour la charge biologique du
porte-germes avant d’effectuer l’inoculation, conformément à l’ISO 11737-1:2006, Annexe B.
5.3.4 Les porte-germes doivent être inoculés de manière à conserver une population microbienne
constante (voir 6.3).
5.4 Indicateurs biologiques
5.4.1 Les indicateurs biologiques emballés individuellement doivent être préparés en plaçant les
porte-germes inoculés individuels dans un emballage primaire.
5.4.2 L’emballage primaire doit être validé pour l’usage prévu (voir Annexe B).
5.5 Indicateurs biologiques autonomes
Les performances des indicateurs biologiques autonomes doivent faire l’objet d’une validation, y
compris en ce qui concerne la capacité du milieu de culture à favoriser la croissance des organismes
d’essai suite à leur soumission au procédé de stérilisation.
6 Détermination de la population et de la résistance
6.1 Exigences générales applicables à la résistance
6.1.1 La résistance de chaque ensemble/lot d’indicateurs biologiques doit être soumise à essai afin de
démontrer la conformité avec les exigences de performance spécifiées dans le présent document et dans
toute autre partie applicable de l’ISO 11138.
6.1.2 Les caractéristiques de résistance des indicateurs biologiques utilisés pour les procédés de
stérilisation qui ne sont spécifiées dans aucune autre partie de l’ISO 11138 doivent être définies à l’aide
des variables critiques spécifiques de ce procédé de stérilisation (voir ISO 14937).
6.1.3 Il est admis que lors de la validation et de la surveillance de certains procédés de stérilisation, le
recours à des indicateurs biologiques ne satisfaisant pas aux critères minimaux spécifiés dans l’ISO 11138
en termes de population et/ou de résistance est possible. Ces indicateurs biologiques sont acceptables à
la condition toutefois que:
a) toutes les autres exigences de l’ISO 11138 (incluant la méthode d’essai concernant la population et
la résistance) soient satisfaites;
b) les informations relatives au produit indiquent clairement la population et la résistance; et
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c) sur l’étiquette du produit figure un avertissement indiquant clairement que la population
et/ou la résistance (selon le cas) sont inférieures aux valeurs spécifiées dans la partie applicable de
l’ISO 11138.
6.1.4 L’essai de résistance doit inclure la détermination du dénombrement d’organismes viables et la
détermination des caractéristiques de résistance (voir 6.3 et 6.4).
6.2 Organisme d’essai
L’organisme d’essai doit être spécifié (voir 4.2).
6.3 Population d’organismes d’essai
6.3.1 Le nombre d’organismes viables doit être déterminé (voir Annexe A).
6.3.2 La vérification de la population doit être obtenue lorsque les résultats se situent entre
−50 % et +300 % de la population nominale déclarée par le fabricant. Il est admis que les résultats
de l’essai de confirmation de la population déterminés par les utilisateurs finaux ou les fabricants
pendant la durée de conservation déclarée se situent dans la plage de 50 % à 300 %, mais ils peuvent
se situer en deçà de la spécification de population minimale définie dans le présent document. Dans
ces cas, la population originale est considérée comme vérifiée si les résultats de l’essai de confirmation
appartiennent à la plage de 50 % à 300 %.
6.4 Caractéristiques de résistance
6.4.1 Les caractéristiques de résistance doivent être déterminées par une association des méthodes
suivantes:
a) la détermination de la valeur de D en traçant une courbe de survie (voir Annexe C); ou
b) la détermination de la valeur de D par une méthode par fraction négative (voir Annexe D); et
c) la vérification des temps de survie et des temps de destruction (voir Annexe E).
6.4.2 Les valeurs obtenues à l’aide de ces méthodes doivent être comprises dans les gammes de valeurs
spécifiées dans les parties pertinentes de l’ISO 11138. Deux de ces valeurs au moins doivent figurer sur
l’étiquetage des indicateurs biologiques (voir 4.3).
6.4.3 La valeur de D doit correspondre à la valeur déclarée par le fabricant avec une tolérance
de ±20 %, lorsqu’elle est déterminée par le fabricant pendant la durée de conservation déclarée, à l’aide
de la méthode spécifiée par le fabricant.
La courbe de survie idéale est linéaire dans tout le domaine d’inactivation. Dans la pratique, il existe
des écarts par rapport à cette courbe idéale, mais la linéarité doit être maintenue dans des limites
acceptables. La construction d’une courbe de survie par dénombrement détermine la résistance des
populations de survivants supérieures à environ 5 × 10 , tandis que la méthode par fraction négative
effectue un calcul statistique des survivants présents en nombre inférieur. Une bonne corrélation des
valeurs de D obtenues selon les deux méthodes peut, par conséquent, être utilisée pour conclure à
l’absence d’écart important par rapport à une courbe de survie linéaire.
Les parties pertinentes de l’ISO 11138 pourraient exiger des déterminations supplémentaires [par
exemple la valeur de z pour les indicateurs biologiques soumis à une stérilisation par chaleur humide
(ISO 11138-3) ou à une stérilisation par chaleur sèche (ISO 11138-4)].
Les caractéristiques de résistance spécifiées dans le présent document et dans toute autre partie de
l’ISO 11138 s’appliquent aux conditions d’essai spécifiques définies dans ces parties.
Il est admis que les résultats de l’essai de confirmation de la valeur de D déterminés par les utilisateurs
finaux ou les fabricants pendant la durée de conservation soient conformes à l’exigence de ±20 %,
mais ils peuvent se situer en deçà de la spécification de valeur de D minimale définie dans le présent
document. Dans ces cas, la valeur de D originale est considérée comme vérifiée si les résultats de l’essai
de confirmation appartiennent à la plage ±20 %.
6.4.4 La courbe de survie, tracée en tant que courbe semi-logarithmique du log du nombre
d’organismes d’essai viables en fonction du temps, doit être linéaire et avoir un coefficient de
détermination, r , au moins égal à 0,8 (voir Annexe C).
6.5 Conditions d’essai
Les caractéristiques de résistance et la population doivent être déterminées selon les conditions d’essai
spécifiées (voir Tableau 2).
Tableau 2 — Nombre minimal d’échantillons d’essai suivant la méthode
Nombre minimal Nombre minimal de Nombre total minimal
Méthode d’essai conformément
d’échantillons d’essai conditions d’exposi- d’échantillons d’essai
à l’ISO 11138‑1
tion
Nombre de départ des organismes
4 — 4
a
d’essai viables
Méthode de la courbe de survie de
4 5 20
l’Annexe C
Méthode par fraction négative de
b b
20 5 100
l’Annexe D
Fenêtre de survie/destruction de
50 2 100
l’Annexe E
Le nombre total minimal dépend de la combinaison de méthodes choisie: 124 ou 204
NOTE Des conditions d’essai communes relatives à des méthodes de stérilisation spécifiques ont été mises
au point au fil du temps et sont présentées dans les parties pertinentes de l’ISO 11138.
a
Dénombrement d’organismes viables de l’indicateur biologique ou du porte-germes inoculé non traité.
b
La série supplémentaire d’essais lors de l’exposition supérieure à t (voir Tableau D.1) n’est pas prise en compte dans
les calculs mais constitue une condition pour que les résultats d’essai soient déclarés valides.
7 Conditions de culture
7.1 Étuve bactériologique
7.1.1 L’étuve bactériologique doit être réglée de manière à fournir les conditions de culture spécifiées
et surveillée à des fins de confirmation.
7.1.2 En plus de la surveillance de routine de la température, la distribution de température à
l’intérieur de l’étuve doit être validée.
7.2 Milieu de culture
7.2.1 Le milieu de culture doit être spécifié et il doit être démontré qu’il permet la croissance d’un
inoculum de moins de 100 organismes d’essai.
7.2.2 L’étiquetage doit comporter des informations sur les conditions de culture après l’exposition au
procédé de stérilisation (voir 4.3).
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7.2.3 Le milieu de culture doit être validé afin de garantir qu’il peut neutraliser tout agent stérilisant
résiduel susceptible d’influencer la viabilité de l’organisme d’essai (voir 5.2.3).
7.3 Incubation
7.3.1 Le temps et la température d’incubation doivent être validés.
7.3.2 Les instructions d’incubation (voir Tableau 1) doivent être fournies. Un temps d’incubation
de référence est généralement estimé à sept jours pour les procédés de stérilisation établis, tels que
la chaleur humide et l’oxyde d’éthylène, qui utilisent des organismes d’essai aux caractéristiques bien
définies, tels que les Geobacillus stearothermophilus et les Bacillus atrophaeus, respectivement. Lorsque
les données permettant d’étayer un temps d’incubation de référence de sept jours ne sont pas disponibles
en nombre suffisant, une période d’au moins 14 jours à partir de laquelle établir la validation doit être
prise en compte comme temps d’incubation de référence.
NOTE 1 Il est possible d’avoir un temps d’incubation validé plus court que le temps d’incubation de référence.
NOTE 2 Il peut exister des exigences nationales ou régionales applicables à la validation du temps d’incubation.
7.4 Validation des logiciels
Pour les étuves bactériologiques intégrant un logiciel ou qui sont eux-mêmes des logiciels médicaux, le
logiciel doit être validé conformément à l’état de la technique en tenant compte de principes de cycle de
vie de développement, de gestion du risque, de validation et de vérification.
7.5 Temps d’incubation au moyen d’un système de détection
Si un système de détection spécifique est destiné à être employé avec un indicateur biologique
spécifique, l’association des deux doit être spécifiée par le fabricant et utilisée lors de la détermination
du temps d’incubation.
...
Frequently Asked Questions
ISO 11138-1:2017 is a standard published by the International Organization for Standardization (ISO). Its full title is "Sterilization of health care products - Biological indicators - Part 1: General requirements". This standard covers: ISO 11138-1:2017 specifies general requirements for production, labelling, test methods and performance characteristics of biological indicators, including inoculated carriers and suspensions, and their components, to be used in the validation and routine monitoring of sterilization processes. ISO 11138-1:2017 specifies basic and common requirements that are applicable to all parts of ISO 11138. Requirements for biological indicators for particular specified processes are provided in the relevant parts of ISO 11138. If no specific subsequent part is provided, this document applies. NOTE National or regional regulations can apply. ISO 11138-1:2017 does not apply to microbiological test systems for processes that rely on physical removal of microorganisms, e.g. filtration processes or processes that combine physical and/or mechanical removal with microbiological inactivation, such as use of washer disinfectors or flushing and steaming of pipelines. This document, however, can contain elements relevant to such microbiological test systems.
ISO 11138-1:2017 specifies general requirements for production, labelling, test methods and performance characteristics of biological indicators, including inoculated carriers and suspensions, and their components, to be used in the validation and routine monitoring of sterilization processes. ISO 11138-1:2017 specifies basic and common requirements that are applicable to all parts of ISO 11138. Requirements for biological indicators for particular specified processes are provided in the relevant parts of ISO 11138. If no specific subsequent part is provided, this document applies. NOTE National or regional regulations can apply. ISO 11138-1:2017 does not apply to microbiological test systems for processes that rely on physical removal of microorganisms, e.g. filtration processes or processes that combine physical and/or mechanical removal with microbiological inactivation, such as use of washer disinfectors or flushing and steaming of pipelines. This document, however, can contain elements relevant to such microbiological test systems.
ISO 11138-1:2017 is classified under the following ICS (International Classification for Standards) categories: 11.080.01 - Sterilization and disinfection in general. The ICS classification helps identify the subject area and facilitates finding related standards.
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