ASTM E2180-18 Standardowa metoda testowa do określania aktywności środków przeciwdrobnoustrojowych włączonych do materiałów polimerowych lub hydrofobowych

Norma „ASTM E2180-18 Standard test for determine the activity of antimicrobial agents incorporated in polymeric or hydrofobic materials” opublikowana przez Amerykańskie Towarzystwo Badań i Materiałów (ASTM) opisuje metodę badawczą stosowaną do oceny (ilościowej) aktywności przeciwdrobnoustrojowej środków wbudowanych lub związanych z płaskimi (dwuwymiarowymi) powierzchniami hydrofobowymi lub polimerowymi. Metoda ta koncentruje się przede wszystkim na ocenie aktywności przeciwbakteryjnej, chociaż można nią również badać inne mikroorganizmy, np. drożdże i zarodniki grzybów.

Nośnikiem szczepionki jest zawiesina agarowa, która obniża napięcie powierzchniowe solnego nośnika szczepionki i umożliwia utworzenie pseudobiofilmu, co z kolei zapewnia bardziej równomierny kontakt szczepionki z badaną powierzchnią. Ta metoda badawcza umożliwia badanie powierzchni hydrofobowych przy użyciu komórek utrzymywanych w matrycy agarowej. Jednakże ta metoda badawcza nie nadaje się do określania aktywności wobec komórek biofilmu, które różnią się genetycznie i metabolicznie od komórek planktonowych użytych w tym teście.

Opisana metoda badawcza może potwierdzić obecność aktywności przeciwdrobnoustrojowej w tworzywach sztucznych lub powierzchniach hydrofobowych i umożliwia określenie ilościowych różnic w aktywności przeciwdrobnoustrojowej między tworzywami sztucznymi lub polimerami niepoddanymi obróbce a tymi zawierającymi związane lub wbudowane słabo rozpuszczalne w wodzie środki przeciwdrobnoustrojowe. Można również porównać liczbę osobników, które przeżyły na powierzchniach hydrofobowych poddanych działaniu środków konserwujących i kontrolnych.

Metoda ta pozwala również na określenie okresu trwałości lub długoterminowej trwałości środka przeciwdrobnoustrojowego, co można uzyskać poprzez badanie zarówno nieumytych, jak i umytych próbek w określonym odstępie czasu. Jednakże do stosowania tych metod badawczych konieczna jest znajomość technik mikrobiologicznych.

Krótko mówiąc, tę metodę testową można stosować do oceny skuteczności środków przeciwdrobnoustrojowych wbudowanych lub związanych w materiałach hydrofobowych, takich jak tworzywa sztuczne, żywice epoksydowe i inne twarde powierzchnie. Wodna szczepionka bakteryjna pozostaje w ścisłym, jednorodnym kontakcie z materiałem poddanym obróbce, tworząc pseudobiofilm. Określono procentową redukcję populacji przeżywających komórek bakteryjnych po 24 godzinach w porównaniu do komórek w nieleczonej próbie kontrolnej. Hydrofobowe podłoże można wielokrotnie testować w celu oceny trwałej aktywności przeciwdrobnoustrojowej.

Na potrzeby niniejszego standardu mają zastosowanie następujące terminy i definicje:

• Zawiesina agarowa to półżelowa ciecz powstająca po dodaniu 3 g/l agaru do 0,85% roztworu soli fizjologicznej.
• W mikrobiologii szczepionka to próbka składająca się z żywych zarodników, bakterii, organizmów jednokomórkowych lub innego żywego materiału, drożdży lub wielokomórkowych grzybów nitkowatych, bądź kombinacji dwóch lub więcej gatunków mikroorganizmów, umieszczona w podłożu testowym lub próbce, która ma zostać zbadana w celu potwierdzenia wzrostu mikroorganizmów lub zbadania ich właściwości przeciwdrobnoustrojowych.
• Nośnik inokulum to roztwór nośnikowy służący do przenoszenia inokulum do konkretnej próbki lub obiektu.
• Neutralizująca woda odzyskana to płynne medium wzrostowe stosowane w celu neutralizacji skutków działania badanego środka przeciwdrobnoustrojowego.

Metoda ta polega na zaszczepieniu stopionej (45 stopni) zawiesiny agarowej standaryzowaną kulturą komórek bakteryjnych. Cienką warstwę (0,5–1,0 ml) zaszczepionej zawiesiny agarowej nanosi się pipetą na materiał testowy i nieobrobiony materiał kontrolny (używa się co najmniej trzech próbek). Po upływie określonego czasu kontaktu (zwykle stosuje się 24 godziny) przeżywające mikroorganizmy odzyskuje się poprzez elucję inokulum zawiesiny agarowej z podłoża testowego do bulionu neutralizującego i ekstrahuje się je metodami zapewniającymi całkowite usunięcie inokulum z substancji testowej (np. sonikacja, wirowanie lub ekstrakcja ręczna, tj. stomacher).

Wykonuje się seryjne rozcieńczenia, a następnie z każdego rozcieńczenia wykonuje się płytki do wylewania lub rozprowadzania. Płytki agarowe i rozcieńczone bulionami inkubuje się przez 48–62 godzin w określonej temperaturze, w zależności od optymalnej temperatury dla organizmu testowego. Z każdej serii rozcieńczeń liczy się i zapisuje kolonie bakteryjne. Obliczono procent redukcji bakterii w próbkach poddanych i niepoddanych obróbce.

Metodę tę można stosować do oceny skuteczności połączonych/związanych środków przeciwdrobnoustrojowych na materiałach hydrofobowych, takich jak tworzywa sztuczne, żywice epoksydowe i inne twarde powierzchnie. Wodna szczepionka bakteryjna pozostaje w ścisłym, jednorodnym kontakcie z materiałem poddanym obróbce, tworząc pseudobiofilm. Określono procentową redukcję populacji przeżywających komórek bakteryjnych poddanych działaniu substancji po 24 godzinach w porównaniu do populacji z nieleczonej próby kontrolnej. Hydrofobowe podłoże można wielokrotnie testować w celu oceny trwałej aktywności przeciwdrobnoustrojowej.

Nasza organizacja, która od lat stara się wspierać przedsiębiorstwa z każdej branży, realizując szeroką gamę badań testowych, pomiarowych, analitycznych i ewaluacyjnych, dysponuje silną kadrą, która uważnie śledzi rozwój nauki i techniki na świecie oraz nieustannie się doskonali. W tym kontekście usługi testowe świadczone są również przedsiębiorstwom zgodnie z normą „ASTM E2180-18 Standard test to determine the activity of antimicrobial substance included in polymeric or hydrofobic materials”.