Reinräume und Isolatoren spielen eine immer wichtigere Rolle in der Industrie. In vielen Branchen und Einrichtungen wird eine große Anzahl von Produkten zwischenzeitlich in Reinräumen bzw. Isolatoren hergestellt.

Die durch die Produktion in Reinräumen und Isolatoren erzielbaren Vorteile für eine verbesserte Produktqualität, liegen auf der Hand. Gleichzeitig erreicht man durch diese Maßnahmen auch einen besseren Personenschutz. Um die strikte Einhaltung der Hygieneziele zu erreichen, muss auch die mikrobiologischen Überwachung der Luft und der Oberflächen kontrolliert werden.

Branchen und Einrichtungen in denen Reinräume und Isolatoren genutzt werden:

• Pharmaindustrie
• Lebensmittelindustrie
• Kosmetikindustrie
• Forschungsinstitute
• Krankenhäuser (OP, Intensivstation)

Mikrobiologische Qualitätskontrolle der Luft
Neben den verschiedenen behördlichen Auflagen und den entsprechenden Normen, die eine Überprüfung der Luftqualität vorschreiben (EU-GMP, ISO, USP, FDA), sollte es natürlich im Interesse jedes Betriebsleiters liegen, aktuelle Informationen über den Zustand der Lufthygiene zu haben.
In der VDI 6022 (Hygienische Anforderungen an raumlufttechnische Anlagen in Produktions-, Büro- und Versammlungsräumen) wird zum Beispiel darauf hingewiesen, dass eine gute Luftqualität nicht nur zum allgemeinen Wohlbefinden der Mitarbeiter beiträgt, sondern auch die Qualität der Produkte im Betrieb entscheidend beeinflusst.
Zur Überprüfung der Konzentration an Mikroorganismen in der Luft wurden spezielle Geräte entwickelt, die es durch ihre besondere Bauart ermöglichen, dass Partikel ≥1 µm gesammelt werden können. Als Methode für die Luftkeimsammlung hat sich das Prinzip des Andersen Air Samplers durchgesetzt. Dabei wird die angesaugte Luft und die darin enthaltenen Partikel mit zunehmender Geschwindigkeit auf 6 übereinander liegende Agarplatten, die gleichzeitig als Nährmedium dienen, aufgeschleudert. Die Partikel und damit auch die an ihnen haftenden Keime werden somit je nach ihrer Größe auf die dafür ausgelegte Ebene abgesondert.
Drei solcher Luftkeimsammelgeräte sind im Nachgang beschrieben.

Luftkeimsammelgerät für den mobilen Einsatz
Der MAS-100 NT ist ein mobiles Luftkeimsammelgerät mit einem Gehäuse aus stabilem eloxiertem Aluminium, das auf dem Impaktions-Prinzip des Andersen Air Samplers basiert. Die Luft wird durch einen autoklavierbaren perforierten Deckel (Lochdeckel) angesaugt. Der durch den Düseneffekt resultierende beschleunigte Luftstrom, welcher Partikel und Keime enthält, wird auf die Oberfläche einer Agarplatte geleitet. Nach Probenahme wird der Nährboden bebrütet, die Kolonien gezählt und als Gesamtkeimzahl (GKZ) ausgewertet. Weil durch diese direkte Methode keine Filtermanipulationen nötig sind, wird die Probenahme vereinfacht und eine Sekundärkontamination praktisch ausgeschlossen.
Das Gerät arbeitet mit einem Hochleistungsgebläse unter kontinuierlicher Volumenmessung mittels eines eingebauten Massenflusssensors. Damit wird ein konstanter Luftdurchsatz von 100 l/Minute gewährleistet. Sollte der Luftstrom durch äußere Einflüsse nicht gleichmäßig fließen, oder durch überfüllte Petrischalen unterbrochen bzw. reduziert werden, wird die Luftmenge automatisch nachgeregelt. Zur Luftkeimmessung wird z. B. im Pharmabereich nach entsprechenden Vorschriften ein Sammelvolumen von max. 1.000 Litern empfohlen.
Neben der beschriebenen Standardmethode ist zusätzlich eine sequentielle Luftprobenahme (SQS) möglich. Es können z. B. 1.000 l Luft über mehrere Stunden mit beliebigen Unterbrechungen auf ein Nährmedium geleitet werden. Neben einer 90 mm Standard-Petrischale ist auch der Einsatz einer Abklatschplatte möglich.
Die Geräte sind für den Einsatz unter Laminar Flow bestens geeignet, da die Luftansauggeschwindigkeit über dem Lochdeckel 0,45 m/sec beträgt und somit ein Luftstau vermieden wird. Nach dem Durchtritt durch den Lochdeckel (300 x 0,6 mm Löcher) beträgt die Aufprallgeschwindigkeit auf der Agarfläche von Partikeln und Mikroorganismen in der beschleunigten Luft <20 m/sec. Damit wird mindestens die Stufe 5 des Andersen Air Samplers erreicht. Mit dieser Luftgeschwindigkeit wird gewährleistet, dass Partikel ≥1 µm auf der Agarplatte zurückgehalten werden.
Alle MAS-100 Geräte entsprechen den Richtlinien von ISO 14689 Teil I und Teil II und GAMP 4.0 und sind komplett validiert.

Stationäres System für Reinraum und Isolator
Immer mehr Fertigungsabläufe im Pharma- oder Kosmetikbereich und auch in der Lebensmittelindustrie müssen unter hygienisch besonders einwandfreien Bedingungen stattfinden. Gründe dafür sind erhöhte Ansprüche an die Produkte durch Qualitätsrichtlinien wie GMP, HACCP, DIN ISO etc. oder z.B. der Verzicht auf Konservierungsmittel.
Das MAS-100 ISO NT System ist eine für den stationären Einbau in Reinräumen und Isolatoren konzipierte Version des mobilen MAS-100 NT Luftkeimsammlers und besitzt ebenfalls vorher schon beschriebenen technischen Spezifikationen:

• Luftdurchsatz 100 l/min
• Betrieb mit 90 mm Petrischale
• Integrierter Massenflusssensor
• Fraktionierte Probenahme über einen bestimmten Zeitraum möglich
• Fünf Volumina individuell einstellbar

Zur weitgehenden Vermeidung von Materialeinschleusungen in Reinräume und Isolatoren, wie elektronische oder mechanische Einheiten, Gebläse etc., ist ein Konzept entstanden, in welchem der Sammelkopf, in der Regel aus Edelstahl gefertigt, an einem fixen Ort im Reinraum oder Isolator eingebaut wird. Die mit jedem Sammelkopf einzeln über ein Edelstahlrohr oder einen H₂O₂-restistenten Schlauch gekoppelte Elektronik sowie die mechanischen Komponenten des MAS-100 ISO NT Systems werden außerhalb des kritischen Bereiches montiert. Das Verlegen von langen Ansaugleitungen zu einer zentralen Vakuumpumpe entfällt.
Eine spezielle Doppelventileinheit und eine separate Pumpe ermöglichen die Integration des Sammelkopfes und der Luftansaugleitung in den Sterilisationsprozess des Isolators ohne eine sonst notwendige Manipulation. Die automatische Steuerung der Ventile verhindert auch, dass bei einem Druckabfall im Inneren des Raumes, Luft von Außenbereichen in diesen gelangen kann.
Die Bedienung und Auswahl relevanter Parameter ist über ein eingebautes Display möglich. Die Probenahme kann mit einer Direktauslösetaste nach dem Einsetzen der Agarplatte in den Sammelkopf gestartet werden. Weitere Möglichkeiten zur Steuerungs-, Start- und Datenkommunikation bieten Schnittstellen und Module wie USB, RS232/485, Profibus und Ethernet.
Das MAS-100 ISO NT System wird in gleicher Funktion auch als RABS-Version ohne Sterilisations-Zyklus, angeboten.
Das MAS-100 ISO NT System ist vollständig validiert.

Mikrobiologische Probenahme von Gasen unter Druck
Gemäß EN ISO 14698-1 müssen Druckgase routinemäßig auf Anwesenheit von Mikroorganismen geprüft werden. In normaler oder steriler Arbeitsumgebung gehört der Einsatz von Luftkeimsammelgeräten längst zum Standard. Komprimierte Gase werden aufgrund physikalischer Probleme entweder mit unzureichenden Behelfsausrüstungen oder gar nicht auf Keime untersucht.
Die hervorragenden Elemente, wie die Nutzung des Aufprallprinzips (Impaktion) unter Verwendung von Standard-90mm-Petrischalen sowie die einfache Handhabung und der vollautomatische Ablauf des Sammelvorgangs unter Druck, stellen den MAS-100 CG Ex als bequeme Lösung für diese Anwendung dar.
Die Probenahme unter Druck bewirkt, dass keine Zerstörung der Mikroorganismen durch plötzliche Entspannung des Gasdrucks stattfinden kann. Zudem sind keine zusätzlichen Zeit- und Druckmessungen notwendig.
Das Gerät arbeitet mit zwei Sensoren, die Masse und Druck der Gase ständig messen und daraus einen konstanten Durchfluss von 50 bzw.100 l/Min bei einem möglichen Gasdruck zwischen 1,5 und 10 bar aufrecht erhalten. Danach erfolgt eine langsame Dekomprimierung der Gase.
Faktoren folgender in der Industrie meist verwendeten Druckgase, sind zur Auswahl vorprogrammiert: Luft, Kohlendioxyd, Stickstoff, Sauerstoff und Argon. 5 weitere Gas-Typen können vom Benutzer bestimmt und im Speicher werkseitig programmiert werden.
Der Akku-Betrieb macht den Einsatzort des MAS-100 CG Ex unabhängig von Stromquellen. Zudem stellt die Verwendung des Gerätes in explosionsgefärdeten Räumen aufgrund des Ex-Schutzes kein Problem dar.
Der spezielle Sammelkopf ist druckgeprüft und kann zusammen mit dem Gaszuleitungsschlauch (Metallflex) autoklaviert werden.
Der MAS-100 CG Ex erfüllt wichtige Forderungen, um die Sicherheit des Benutzers und der Ergebnisse zu gewährleisten:

• Eingebautes Sicherheitsüberdruckventil > 10 bar
• Unabhängige Druckanzeige
• Blinkende LED, wenn das Gerät unter Druck steht
• Explosionsgeschütztes Gerät
• Automatische langsame Gas-Dekomprimierung
• Low air flow Anzeige
• Kalibrierfähiges Gerät

Mikrobiologische Hygienkontrollen von Oberfächen
Neben dem Luftmonitoring ist die mikrobiologische Oberflächenkontrolle ebenfalls durch nationale und internationale Regelwerke und Normen (EU-GMP, USP, ISO, FDA) vorgeschrieben. In die Überprüfung einbezogen werden sollten z.B. kritische Kontrollpunkte (CCP) im Rahmen des HACCP-Konzeptes, Oberflächen im Produktionsbereich (GMP) oder in Schutzzonen (Intensivstation, OP).

• Flächen mit Produktberührung
• Boden
• Wände
• Türgriffe
• Personal
• Textilien
• Handschuhe

Dazu sind sog. Abklatschplatten die Methode der Wahl. Diese 55mm Petrischalen (25 cm2 Fläche) sind mit einem konvex gegossenen Nährmedium befüllt, welches nach einem festgelegten Zeitraum (5-10 Sekunden) auf die zu prüfende Oberfläche gedrückt wird. Danach wird die Platte mit dem Deckel wieder verschlossen und zur Bebrütung in den Inkubator gebracht. Empfohlen wird die Probenahme hauptsächlich für die Bestimmung der Gesamtkeimzahl (GKZ) mit Caso-Agar (Casein-Sojamehl-Pepton-Agar). Für den Nachweis von z.B. Hefen und Schimmelpilzen, können natürlich auch speziell zusammengesetzte Nährmedien verwendet werden.
Die eingesetzten Abklatschplatten sollten doppelt bis dreifach verpackt, Gamma bestrahlt und bei Raumtemperatur mehrere Wochen lagerbar sein. Da man auf Oberflächen sehr oft mit Desinfektionsmittelrückständen rechnen muss, sind, zu deren Inaktivierung, den Nährmedien sogenannte Enthemmer zugesetzt. Bewährt hat sich die Kombination aus Tween, Lecithin, Hystidin und Na-Thiosulfat.
Die Instruktionen der Nährmedienhersteller sollten entsprechend beachtet werden. Umweltbakterien werden über 24-68 Stunden bei 30°C, Hefen und Schimmelpilze bei 25°C über mindestens sieben Tage inkubiert. Als Ergebnis werden die ausgezählten Kolonien auf 100 cm² hochgerechnet.