Title:
Synthetische Testanschmutzung
Kind Code:
A1


Abstract:
The invention concerns a synthetic test soil for testing the efficiency of mechanical cleaning processes. The test soil contains fibrin and/or a fibrin prestage. The test soil coagulates, and can be used to test the efficiency of cleaning processes with respect to blood stains.



Inventors:
PFEIFER MARTIN (DE)
Application Number:
DE19602673A
Publication Date:
08/07/1997
Filing Date:
01/25/1996
Assignee:
PEREG GMBH, 84478 WALDKRAIBURG, DE
International Classes:



Other References:
Chemical Abstracts 103(1985)162200n, Tokoro Y. et al., Sen'i Seihin Shohi Kagaku 26 (1985) 123-129
Chemical Abstracts 101(1984)56389e, Tokoro Y. et al., Sen'i Seihin Shohi Kagaku 25(1984) 125-132
Chemical Abstracts 67(1967)12855d, Nieuwenhuis K.J., Riv. Ital. Sostanze Grasse 44(1967) 13-24
Stüpel H., Gette und Seifen 54(1952) 143-147
Beyer H., Lehrbuch der Organischen Chemie, S.Hirzel Verlag Stuttgart 1973, S.740
Claims:
1. Synthetische Testanschmutzung, dadurch gekennzeichnet, daß sie Fibrin und/oder eine Fibrinvorstufe enthält.

2. Synthetische Testanschmutzung nach Anspruch 1, dadurch ge­kennzeichnet, daß die Fibrinvorstufe Fibrinogen ist.

3. Synthetische Testanschmutzung nach Anspruch 1 oder 2, da­durch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich Blutplasmaproteine enthält.

4. Synthetische Testanschmutzung nach Anspruch 3, dadurch ge­kennzeichnet, daß sie Albumin enthält.

5. Verwendung eines Fibrinklebers zur Herstellung einer syn­thetischen Testanschmutzung.

6. Kit zur Herstellung einer synthetischen Testanschmutzung, gekennzeichnet durch folgende Komponenten:

a) eine Fibrinvorstufe

b) einen Umwandlungsinitiator für die Fibrinvorstufe

Description:
Die Erfindung betrifft eine synthetische Testanschmutzung, die Verwendung eines Fibrinklebers zur Herstellung einer solchen Anschmutzung, einen Kit zur Herstellung einer synthetischen Testanschmutzung, ein Verfahren zum Überprüfen der Wirksamkeit eines Reinigungsverfahrens, sowie ein Kit zur Durchführung die­ses Verfahrens. Viele medizinische und chirurgische Instrumente und Apparate müssen nach ihrer Verwendung gereinigt, desinfiziert und steri­lisiert werden. Reinigen und desinfizieren geschieht üblicher­weise in sogenannten Waschdesinfektionsautomaten. In diesen Au­tomaten werden die Instrumente als Vorbereitung auf die an­schließende Sterilisation gereinigt, desinfiziert und getrock­net. Das Deutsche Medizinproduktegesetz und vergleichbare Bestimmun­gen in anderen Ländern verlangen einen Überprüfung der Wirksam­keit des angewendeten maschinellen Reinigungsverfahrens. Dies umfaßt zum einen eine Typprüfung des Verfahrens, die der Her­steller des Waschdesinfektionsautomaten vor der Markteinführung vornehmen muß. Zum anderen muß der Anwender in regelmäßigen Ab­ständen die Reinigungsleistung der Maschine überprüfen. Für die Überprüfung der Reinigungsleistung sind sogenannte Prüfkörper mit definierten Testanschmutzungen erforderlich. Die hartnäckigste und am schwierigsten zu beseitigende Verschmut­zung medizinischer und chirurgischer Instrumente und Apparate ist in der Regel geronnenes Blut. Im Stand der Technik wird die vom Hersteller vorzunehmende Typ­prüfung daher häufig mit frischem Humanblut als Testanschmut­zung durchgeführt. Frisches Blut ist erforderlich, da bei gela­gertem Blut die Gerinnung durch Zusatz von Gerinnungshemmern beeinträchtigt ist. Der Einsatz von frischem Humanblut ist je­doch für die regelmäßige Überprüfung der Reinigungsleistung beim Anwender nicht praktikabel. Der Stand der Technik (offenkundige Vorbenutzung) schlägt daher verschiedene Testanschmutzungen wie Grießbrei, Eigelb, sowie Stärke oder mehlhaltige Anschmutzungen vor. Da sich die Eigen­schaften all dieser Testanschmutzungen deutlich von den Eigen­schaften des Bluts unterscheiden, ist so keine oder allenfalls eine ungenaue Aussage über die Wirksamkeit des Reinigungsver­fahrens gegenüber Blutanschmutzungen möglich. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine synthetische Testanschmutzung zu schaffen, die einfach handhabbar ist und hinsichtlich der Entfernbarkeit in einem Reinigungsverfahren dem Verhalten von frischem Humanblut ähnlicher ist als die Testanschmutzungen des Standes der Technik. Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die synthetische Testanschmutzung Fibrin und/oder eine Fibrinvorstufe enthält. Im Rahmen der Erfindung soll der Begriff "Fibrin" sowohl mono­meres als auch polymeres und/oder vernetztes Fibrin umfassen. Die Erfindung hat erkannt, daß die schwierige Entfernbarkeit einer Frischblutanschmutzung in erster Linie durch die Blutge­rinnung (Umwandlung von Fibrinogen zu Fibrin und ggf. anschlie­ßende Vernetzung) bedingt ist und daß eine fibrin- bzw. fibrin­vorstufenhaltige Testanschmutzung sehr ähnliche Eigenschaften im Hinblick auf die Entfernbarkeit aufweist. Dies ist insofern überraschend, als daß die Gerinnungsfaktoren nur einen sehr ge­ringen Anteil der Blutinhaltsstoffe ausmachen. Dies sei bei­spielhaft erläutert. In einem Liter Humanblut sind etwa 520 ml Blutplasma enthalten, dieses Plasma enthält etwa 35 g Plasma­proteine, darin wiederum ist nur ein sehr kleiner Anteil Fibri­nogen als Vorstufe des Fibrins enthalten. Die überraschende Er­kenntnis der Erfindung ist nun, daß sich das Verhalten von Blut in einem Reinigungsverfahren gut durch eine synthetische Testanschmutzung annähern läßt, die Fibrin und/oder eine Fi­brinvorstufe enthält, obwohl Fibrinogen/Fibrin nur einen Anteil von weniger als 0,5% der Blutinhaltsstoffe ausmacht. Die Fibrinvorstufe ist vorzugsweise Fibrinogen. Die erfindungs­gemäße Testanschmutzung kann zusätzliche Blutplasmaproteine wie bspw. Albumin enthalten, um die Bluteigenschaften noch besser anzunähern. Gegenstand der Erfindung ist ferner die Verwendung eines Fi­brinklebers zur Herstellung einer erfindungsgemäßen syntheti­schen Testanschmutzung. Handelsübliche Fibrinkleber sind Zwei- oder Mehrkomponentensysteme, eine Komponente enthält Fibrinogen als Fibrinvorstufe, die andere Komponente enthält Thrombin. Thrombin ist ein proteolytisches Enzym und einer der Blutgerin­nungsfaktoren, es bewirkt die Umwandlung von Fibrinogen in Fi­brin. In der Regel enthält ein Fibrinkleber auch noch den Blut­gerinnungsfaktor XIII, der die Vernetzung von Fibrin zu Fibrin­polymeren initiiert. Andere übliche Bestandteile sind Ca2+-Ionen (Blutgerinnungsfaktor IV) als Aktivatoren der bei der Blutgerinnung wirkenden enzymatischen Systeme sowie Fibrinoly­tika (bspw. Plasmin oder dessen Vorstufe Plasminogen) und/oder Antifibrinolytika (bspw. Aprotinin). Ein im Rahmen der Erfindung verwendbarer Fibrinkleberkit ist bspw. TISSUCOL® der Firma Immuno GmbH, 69126 Heidelberg. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Kit zur Herstel­lung einer synthetischen Testanschmutzung, das folgende Kompo­nenten aufweist:a) eine Fibrinvorstufeb) einen Umwandlungsinitiator für die Fibrinvorstufe. Der Begriff "Umwandlungsinitiator" umfaßt jegliche Stoffe, die die Umwandlung der Fibrinvorstufe in monomeres Fibrin und/oder die Polymerisation bzw. Vernetzung von Fibrin initiieren und/oder fördern. Es sei darauf hingewiesen, daß die Aufzählung dieser Komponen­ten nicht abschließend sein muß, der Kit kann auch mehr als zwei Komponenten enthalten. So können bspw. die Fibrinvorstufe und der Umwandlungsinitiator als Feststoffe in lyophilisierter Form vorliegen, die erst mit geeigneten Lösungsmitteln in Lö­sung gebracht werden müssen. Diese Lösungsmittel können dann ebenfalls Bestandteil des Kits sein. Die Komponente a) enthält vorzugsweise Fibrinogen, die Kompo­nenten b) vorzugsweise Thrombin. Komponente a) kann zusätzlich sonstige Blutplasmaproteine wie bspw. Albumin enthalten. Häufig ist es zweckmäßig, wenn Komponente a) den Blutgerin­nungsfaktor XIII enthält, der auf Fibrin vernetzend einwirkt und so die Gerinnung verstärkt. Auf diese Weise entsteht eine hartnäckige und besonders schwierig zu entfernende Testan­schmutzung. Bevorzugt ist auch, daß eine Komponente des Kits Ca2+-Ionen (Blutgerinnungsfaktor IV) enthält. Schließlich kön­nen ggf. andere Stoffe, bspw. Fibrinolytika wie Plasminogen oder Antifibrinolytika wie Aprotinin enthalten sein. Die Komponenten des Kits können bspw. in isotonischer Kochsalz­lösung gelöst vorliegen. Alternativ können sie, wie oben schon ausgeführt, als Feststoffe (lyophilisiert) vorliegen, geeignete Lösungsmittel sind dann ebenfalls Bestandteil des Kits. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Über­prüfen der Wirksamkeit eines Reinigungsverfahrens. Es weist folgende Schritte auf:a) Aufbringen einer synthetischen Testanschmutzung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 auf einen Prüfkörper,b) Unterziehen des Prüfkörpers dem zu prüfenden Reinigungsver­fahren,c) Nachweis von Resten der Testanschmutzung auf dem Prüfkörper. Die Prüfkörper sollen im Hinblick auf Material und Oberflächen­gestaltung möglichst weitgehend den in der Praxis zu reinigen­den Instrumenten und Apparaten gleichen. Zur Simulation der Reinigung chirurgischer Instrumente können bspw. 1 bis 2 mm dicke Edelstahlbleche mit einer Abmessung von 100 ô 20 mm ver­wendet werden. Verschiedene Oberflächenkonturen, wie Riffelun­gen, Prägungen etc., könne vorgesehen sein, um entsprechende "Schmutzecken" chirurgischer Instrumente zu simulieren. Die Oberfläche der Prüfkörper kann angerauht sein (bspw. mit Schleifkorn 180 (geschliffene Oberfläche nach DIN 17440 IV, Korn 180)), um die Haftung der Testanschmutzung zu verbessern und so sicherzustellen, daß der Prüfkörper eher schwerer zu reinigen ist als in der Praxis verwendete Instrumente und Appa­rate. Denkbar ist auch der Einsatz von Edelstahlschrauben als Prüfkörper, da Schraubenkopf und Gewinde verhältnismäßig schwierig zu reinigende Oberflächenbereiche aufweisen. Zwecks Überprüfung der Reinigungswirkung bei Endoskopen können Prüfkörper mit innenliegenden Hohlräumen oder englumige Kunst­stoff- oder Gummischläuche Verwendung finden. Zumindest ein Teil der Innenräume bzw. Schlauchlumina sollte von außen sicht­bar sein (bspw. durch Verwendung transparenten Schlauchmateri­als), um den vorzugsweise eine optische Überprüfung umfassenden Nachweis von Resten der Testanschmutzung auf dieser Oberfläche zu ermöglichen. Das Aufbringen der synthetischen Testanschmut­zung kann bspw. durch Aufsprühen der Komponenten eines Kits ge­mäß einem der Ansprüche 6 bis 11 oder durch sonstiges Auftragen geschehen. An den Schritt des Aufbringens kann sich vorzugswei­se ein Schritt anschließen, in dem die Testanschmutzung gerin­nen gelassen und/oder getrocknet wird. Das Gerinnen kann auch während des Trocknens erfolgen, so daß dann ein separater Ge­rinnungsschritt entbehrlich ist. Häufig wird es jedoch vorzu­ziehen sein, der Testanschmutzung vor dem Trocknen Zeit zum Ge­rinnen zu geben. Der Prüfkörper kann zu diesem Zweck bspw. ca. 10 min bei 20°C einer Umgebung mit einer relativen Luftfeuch­tigkeit von 90% ausgesetzt werden. Der Begriff "Gerinnen" im Sinne der Erfindung umfaßt die Umwandlung etwaig vorhandener Fibrinvorstufen (Fibrinogen) in Fibrin. Vorzugsweise umfaßt die Gerinnung zusätzlich noch die Polymerisation der Fibrinmonomere zu einem Fibrinnetzwerk, bevorzugt unter der Einwirkung des Blutgerinnungsfaktors XIII sowie Ca2+ als Cofaktor (Blutgerinnungsfaktor IV). Ein solches polymerisiertes und quervernetztes Fibrinnetzwerk simuliert besonders gut diejeni­gen Verhältnisse, die bei einer geronnenen Blutverschmutzung medizinischer Instrumente vorhanden sind. Das Trocknen der Testanschmutzung kann bei Raumtemperatur erfol­gen, geeignete Zeiträume können bspw. zwischen 1 und 24 h lie­gen. Auch ein Trocknen bei erhöhter Temperatur (bspw. 40°C) für bspw. 1 h ist möglich. Eine besonders hartnäckige Testanschmut­zung kann geschaffen werden, wenn die ggf. geronnene und ge­trocknete erfindungsgemäße Testanschmutzung zusätzlich mit Des­infektionsmitteln behandelt und damit teilweise denaturiert wird. Denaturierte Blutrückstände sind besonders schwierig zu entfernen und treten in der Praxis dann auf, wenn bspw. chirur­gische Instrumente entweder unmittelbar nach ihrer Benutzung oder einige Zeit später in Behälter mit Desinfektionslösung aufbewahrt werden. Diese Vorbereitung des Prüfkörpers kann entweder beim Anwender erfolgen, alternativ können jedoch, wie weiter unten noch er­läutert, Testkits geschaffen werden, die entsprechend vorberei­tete Prüfkörper enthalten. Der oder die "testverschmutzten" Prüfkörper werden anschließend dem zu prüfenden Reinigungsverfahren unterzogen. Nach Abschluß der Reinigung erfolgt ein Nachweis etwaiger Reste der Testan­schmutzung auf dem Prüfkörper. Bevorzugt und für den Anwender am einfachsten durchzuführen ist ein visueller Nachweis etwaiger Reste, bevorzugt nach Durchfüh­rung einer Farbreaktion, die auf dem Prüfkörper vorhandene Pro­teinreste anfärbt. Eine übliche und dem Fachmann geläufige Nachweisreaktion für Proteine ist bspw. die Biuret-Reaktion. Die folgende, nicht abschließende Aufzählung enthält weitere Beispiele für mögliche Nachweisreaktionen: Kjeldahlsche Reaktion, Lowrysche Reaktion, Millonsche Reaktion, Ninhydrinreaktion, Paulysche Reaktion, Xanthoproteinreaktion. Eine etwas aufwendigere Möglichkeit ist die Hydrolyse der noch am Prüfkörper haftenden Proteine und eine Analyse der als Hy­drolyseprodukte resultierenden Aminosäuren. Sofern ein quantitativer Nachweis erforderlich ist, enthalten die Proteine der Testanschmutzung bevorzugt radioaktive Tracer wie bspw. 99mTc. Die Reinigungswirkung läßt sich dann durch Messung der von dem Prüfkörper ausgehenden q-Strahlung des 99mTc vor und nach der Reinigung messen. Auf diese Weise läßt sich die erfindungsgemäße synthetische Testanschmutzung bzw. das erfindungsgemäße Prüfverfahren auch eichen, da Vergleichs­messungen mit Nativblut durchgeführt werden können, das eben­falls mit 99mTc versehen ist. Man kann die Zusammensetzung der erfindungsgemäßen Testanschmutzung variieren und so ihr Verhal­ten gegenüber einer Reinigung weitestgehend dem Verhalten von Nativblut angleichen. Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Kit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das folgende Bestandteile enthält:ä einen Prüfkörper, der mit einer synthetischen Testanschmut­zung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 versehen ist,ä Nachweisreagenzien zum Nachweis von Resten der Testanschmut­zung. Dieser Kit ermöglicht jedem Anwender eine einfache laufende Überprüfung der Wirksamkeit seines Waschdesinfektionsautomaten. Der oder die fertig vorbereiteten Prüfkörper wird/werden dem Kit entnommen und dem zu prüfenden Reinigungsverfahren unterzo­gen. Anschließend erfolgt mit dem in Kit enthaltenden Nachweis­reagenzien in der oben geschilderten Weise ein Nachweis und ei­ne visuelle Beurteilung von Resten der Testanschmutzung. Als Nachweisreaktion wird bevorzugt die Biuret-Reaktion verwen­det. Die Nachweisreagenzien enthalten dann zum einen eine alka­lische wäßrige Lösung und zum anderen eine wäßrige Lösung von Cu2+-Ionen. Die alkalische wäßrige Lösung enthält vorzugsweise zusätzlich einen Komplexbildner für Cu2+-Ionen, um ein Ausfal­len von Kupfer(II)hydroxid in dem alkalischen Milieu zu vermei­den. Als geeigneter Komplexbildner kann bspw. Nitrilotriessig­säure (NTA) oder deren Salze Verwendung finden. Andere bekannte und dem Fachmann geläufige Komplexbildner (EDTA etc.) für Cu2+-Ionen sind ebenfalls geeignet. Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrie­ben. Alle Prozentangaben sind Gewichtsprozent.Beispiel 1 In diesem Beispiel wird die Herstellung von Komponenten eines Kits zur Herstellung einer erfindungsgemäßen synthetischen Testanschmutzung beschrieben. Komponente a):0,4 g Fibrinogen und 200 E Blutgerinnungsfaktor XIII werden in 50 ml isotonischer (0,9%iger) Kochsalzlösung gelöst. Eine Ein­heit E Blutgerinnungsfaktor XIII entspricht derjenigen Aktivi­tät, die in 1 ml frischem Normalplasma enthalten ist. Komponente b):2.500 I.E. Thrombin (human), 8 g Albumin und 30 mg CaCl¥±2H¥O werden in 50 ml isotonischer Kochsalzlösung gelöst. Eine Inter­nationale Einheit (I.E.) Thrombin ist definiert als jene Akti­vität, die in 0,0853 mg des 1. internationalen Standards von humanen Thrombin enthalten ist. Bezogen auf die Gesamtflüssigkeitsmenge der beiden Komponenten (100 ml) beträgt der Fibrinogenanteil 0,4 Gew.-% und der Albu­minanteil 8 Gew.-%. Diese Anteile können variiert werden (bspw. im Bereich 0,1 bis 0,5 Gew.-% bzw. 5 bis 10 Gew.-%), um die "Hartnäckigkeit" der aus den Komponenten herzustellenden Testanschmutzung zu variieren. Die Inhaltsstoffe der Komponenten a) und b) sind als Bestand­teile eines Fibrinkleberkits erhältlich, bspw. des oben schon genannten Kits TISSUCOL® der Immuno GmbH. Der gemäß diesem Beispiel hergestellte Kit enthält den Blutge­rinnungsfaktor XIII sowie Calciumchlorid als Cofaktor, um die Vernetzung von Fibrin zu einem polymeren Netzwerk zu fördern und so eine hartnäckige Verschmutzung herzustellen. Sofern eine besonders hartnäckige Testanschmutzung erwünscht ist, können die Komponenten a) und b) auch höher konzentriert werden, bspw. können die genannten Protein- und Hilfsstoffmengen in jeweils lediglich 5 ml isotonischer Kochsalzlösung gelöst werden.Beispiel 2Herstellung der Komponenten eines Nachweisreagenz Lösung 1:3 g NaOH und 4 g NTA (Nitrilotriessigsäure) werden in 50 ml Wasser gelöst. Lösungxt02463DEA119602673 DE970714 2:5 g CuSO©±5H¥O werden in 50 ml Wasser gelöst. Diese beiden Lösungen zusammen ergeben das Nachweisreagenz für die Biuret-Reaktion.Beispiel 3Versehen eines Prüfkörpers mit der Testanschmutzung Als Prüfkörper wird ein Edelstahlblech der Größe 100 ô 20 mm, Stärke 2 mm, verwendet. Die Oberfläche des Blechs ist eine ge­schliffene Oberfläche gemäß DIN 17440 IV, Korn 180. Die Oberfläche des Prüfkörpers wird mit gleichen Volumenantei­len der Komponenten a) und b) aus Beispiel 1 benetzt. Bspw. können die beiden Komponenten a) und b) gleichzeitig auf die zu benetzende Prüfkörperoberfläche aufgesprüht oder auf andere Weise aufgetragen werden. Anschließend läßt man die Testanschmutzung bei Raumtemperatur (20°C) und 90% relativer Luftfeuchtigkeit 10 min lang gerinnen. Das Gerinnen umfaßt die Umwandlung von Fibrinogen in Fibrin so­wie die Vernetzung der Fibrinmonomere zu einem polymeren Netz­werk. Nach dem Gerinnen wird der Prüfkörper im Trockenschrank bei 40°C 1 h lang getrocknet. Nach dem Trocknen ist der Prüf­körper einsatzfertig. Er kann, ggf. zusammen mit einem Nach­weisreagenz gemäß Beispiel 2, an einen Anwender versandt wer­den.Beispiel 4Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Der Prüfkörper gemäß Beispiel 3 wird in den zu prüfenden Wasch­desinfektionsautomaten eingestellt und einem üblichen Reini­gungszyklus unterzogen. Gleiche Mengen der Lösungen 1 und 2 aus Beispiel 2 werden mit­einander zu einem Nachweisreagenz vermischt, in das der gerei­nigte Prüfkörper eingetaucht wird. Die Verweildauer des Prüf­körpers im Nachweisreagenz beträgt vorzugsweise mindestens 60 s. Sofern am Prüfkörper noch Proteinreste vorhanden sind, komplexieren die Peptidbindungen und (sofern vorhanden) Tyro­sinreste die Cu2+-Ionen zu einem purpurfarbenen Komplex. Somit sind Reste der Testanschmutzung auf der Prüfkörperoberfläche durch eine purpurfarbene Verfärbung erkennbar. Mit diesem Nach­weisverfahren können Proteinreste bis hinab zu einer Grenze von etwa 1 bis 4 µg/cm2 auf der Metalloberfläche noch visuell er­kannt werden.