Settle Plates это

Что такое Settle Plates и принцип их работы

Settle Plates представляют собой стандартные чашки Петри диаметром 90 мм или 150 мм, заполненные питательной средой на основе агара. Этот метод микробиологического контроля был предложен Робертом Кохом и остается одним из наиболее распространенных способов оценки биологической чистоты воздуха в контролируемых средах.

Механизм осаждения микроорганизмов

Принцип работы седиментационных чашек основан на естественной седиментации микробов. Частицы, несущие микроорганизмы, оседают на открытую поверхность агара под воздействием силы тяжести и движения воздушных потоков. Крупные частицы оседают быстрее, в то время как мелкие могут оставаться во взвешенном состоянии длительное время, что является одним из ограничений метода.

Компоненты системы Settle Plates

Базовая конфигурация включает несколько важных элементов:

• Чашка Петри — прозрачный цилиндрический сосуд с плоским дном и крышкой чуть большего диаметра
• Питательная среда — агар толщиной обычно 30 мл для компенсации высыхания при длительной экспозиции
• Стерильная упаковка — для критических зон применяется тройная упаковка с гамма-стерилизацией
• Маркировка — штрих-код с информацией о серии, сроке годности и номере

Типы питательных сред для седиментационных чашек

Выбор питательной среды зависит от целей микробиологического контроля и типов микроорганизмов, которые необходимо обнаружить.

Триптон-соевый агар (TSA)

Триптон-соевый агар является универсальной средой общего назначения, рекомендованной Управлением по контролю качества пищевых продуктов и лекарственных средств США. TSA обеспечивает оптимальный рост бактерий и широко применяется для детекции аэробных микроорганизмов в фармацевтическом производстве.

Сабуро-декстрозный агар (SDA)

Сабуро-декстрозный агар специализируется на выращивании грибов, дрожжей и плесени. Производители часто выпускают SDA в розовых чашках для визуального различия от TSA, что минимизирует ошибки при работе персонала и упрощает документирование.

Среды с нейтрализаторами

Для объективной оценки микробиологической чистоты в питательные среды добавляют нейтрализаторы дезинфектантов:

• Лецитин — нейтрализует четвертичные аммониевые соединения
• Твин 80 — инактивирует фенольные соединения
• Гистидин — нейтрализует альдегиды
• Тиосульфат натрия — обезвреживает остаточный хлор

Применение Settle Plates в различных отраслях

Фармацевтическая промышленность

Фармацевтическое производство является основной сферой применения седиментационных чашек. В соответствии с требованиями EU GMP Annex 1 и правилами надлежащей производственной практики, Settle Plates обязательны для мониторинга асептических зон классов A, B, C и D. Метод позволяет контролировать микробиологическую чистоту критических участков, где происходит розлив стерильных препаратов, работа с открытым продуктом или обработка первичной упаковки.

Медицинские учреждения

В операционных, реанимационных отделениях и фармацевтических аптечных чистых помещениях седиментационные чашки применяются для ежедневного контроля качества воздуха. Регулярный мониторинг позволяет своевременно выявлять отклонения от нормативных показателей и предотвращать риски инфицирования пациентов.

Пищевая промышленность

Производители пищевых продуктов используют Settle Plates для контроля воздуха в зонах упаковки, асептического розлива и производства продукции с коротким сроком годности. Метод помогает предотвратить микробиологическую порчу продукции и увеличить срок хранения.

Биотехнологические производства

При культивировании клеточных линий, работе с биологическими реакторами и производстве биофармацевтических препаратов седиментационный метод дополняет систему микробиологического контроля, обеспечивая безопасность технологических процессов.

Время экспозиции и нормативные требования

Обоснование четырехчасового периода

Выбор временного интервала в 4 часа основан на балансе между достаточной чувствительностью метода и сохранением качества питательной среды. Более длительная экспозиция приводит к высыханию агара, особенно в условиях интенсивного воздухообмена ламинарных потоков, что негативно влияет на жизнеспособность осевших микроорганизмов.

Альтернативные периоды экспозиции

Для чашек диаметром 150 мм с увеличенным объемом питательной среды допускается экспозиция до 6-8 часов в помещениях с умеренной влажностью. При использовании автоматизированных систем смены чашек можно проводить непрерывный мониторинг в течение всего производственного цикла с заменой чашек каждые 4 часа.

Требования регуляторных органов

Основные нормативные документы устанавливают следующие требования:

• EU GMP Annex 1 (2022) — рекомендует экспозицию на весь период операции с заменой через 4 часа
• USP 1116 — определяет максимальную длительность 4-5 часов для чашек 90 мм
• ISO 14698 — устанавливает требования к биоконтаминационному контролю чистых помещений
• FDA Guidance for Industry — рекомендует использование седиментационных чашек совместно с активными методами

Размещение и процедура использования Settle Plates

Выбор точек отбора проб

Расположение седиментационных чашек определяется на основе анализа рисков и должно включать критические зоны производственного процесса. Приоритетными являются участки с минимальным движением воздуха, застойные зоны, места схождения воздушных потоков, а также области вблизи открытого продукта и персонала.

Стандартная процедура работы

Процесс отбора проб включает последовательные этапы:

1. Визуальный осмотр чашки перед использованием на наличие загрязнений или дефектов питательной среды
2. Размещение чашки на специальной подставке или горизонтальной поверхности на высоте 100-120 см
3. Аккуратное снятие крышки и размещение ее рядом с чашкой вверх дном
4. Экспозиция открытой чашки в течение установленного времени
5. Закрытие чашки крышкой с соблюдением асептических условий
6. Маркировка чашки с указанием даты, времени, точки отбора и длительности экспозиции
7. Транспортировка в лабораторию для инкубации

Условия инкубации и анализ результатов

После экспозиции чашки инкубируются при оптимальной температуре в зависимости от типа питательной среды. Бактериальные культуры выращиваются при 30-37 градусах Цельсия в течение 48-72 часов, грибковые культуры требуют более длительной инкубации при 20-26 градусах в течение 4-7 дней. Подсчет колониеобразующих единиц проводится квалифицированным персоналом микробиологической лаборатории.

Преимущества и недостатки седиментационного метода

Преимущества Settle Plates

Пассивный метод отбора проб обладает рядом существенных достоинств:

• Простота применения — не требуется сложное оборудование и глубокая специализированная подготовка персонала
• Непрерывность мониторинга — возможность контроля в течение всего рабочего цикла без прерывания производства
• Низкая стоимость — метод экономически эффективен по сравнению с активными системами отбора проб
• Минимальное вмешательство — отсутствие активного оборудования снижает риск нарушения ламинарных потоков
• Качественная оценка — позволяет выявить весь спектр присутствующих микроорганизмов
• Тренды контаминации — эффективен для долгосрочного мониторинга и выявления закономерностей

Ограничения метода

Седиментационный подход имеет определенные недостатки:

• Низкая чувствительность — метод улавливает преимущественно крупные частицы, мелкие микроорганизмы могут оставаться необнаруженными
• Отсутствие количественной оценки — невозможно точно определить концентрацию КОЕ на кубический метр воздуха
• Неопределенность объема пробы — результаты зависят от случайного осаждения без контроля объема анализируемого воздуха
• Зависимость от воздушных потоков — результаты значительно варьируются в зависимости от движения воздуха
• Риск высыхания среды — в условиях высокого воздухообмена агар может пересохнуть до завершения экспозиции
• Отложенные результаты — получение данных требует минимум 2-7 дней в зависимости от типа культуры

Settle Plates и активный отбор проб: сравнительный анализ

Современная практика микробиологического мониторинга предполагает комплексное применение как пассивных, так и активных методов контроля воздуха.

Активный отбор проб воздуха

Активные методы используют специализированные приборы-импакторы, которые принудительно прокачивают определенный объем воздуха через питательную среду или на нее. Это позволяет получить количественные результаты в формате КОЕ на кубический метр, что является стандартной метрикой для оценки микробиологического загрязнения.

Комплементарность методов

Седиментационные чашки не заменяют активный отбор проб, а дополняют его. Активные методы обеспечивают точные количественные данные и быстрый отбор проб, в то время как Settle Plates позволяют проводить непрерывный мониторинг критических зон в течение всего производственного процесса без дополнительных вмешательств персонала.

Современные решения и автоматизация

Автоматизированные системы смены чашек

Инновационные технологии, такие как система MAS-100 Libra, обеспечивают автоматическую замену седиментационных чашек каждые 4 часа на протяжении 24 часов. Это решение минимизирует вмешательства персонала в критические зоны класса А и В, снижая риск контаминации при сохранении требований непрерывного мониторинга согласно EU GMP Annex 1.

Готовые решения от производителей

Ведущие производители предлагают специализированные продукты для различных классов чистоты:

• ICR и ICRplus (Merck) — гамма-стерилизованные чашки в тройной упаковке для критических зон А и В
• LI Settle Plates (Merck) — чашки в одинарной упаковке для менее критических зон C и D
• Redipor (Cherwell) — готовые среды с возможностью хранения при комнатной температуре

Двухпозиционные системы закрытия

Современные чашки ICRplus оснащены инновационной системой закрытия с двумя положениями. Позиция "CLOSED" обеспечивает безопасную транспортировку и аэробную инкубацию, в то время как позиция "VENT" позволяет проводить инкубацию для детекции анаэробных и микроаэрофильных микроорганизмов.

Требования к валидации и документированию

Программа микробиологического мониторинга с использованием Settle Plates требует тщательной валидации и документирования всех процедур.

Валидация метода

Валидация включает подтверждение ростовых свойств питательных сред с использованием референсных штаммов микроорганизмов, определение эффективности нейтрализаторов дезинфектантов и оценку влияния условий экспозиции на жизнеспособность микроорганизмов. Необходимо установить, что выбранное время экспозиции не приводит к критическому высыханию среды.

Документирование результатов

Каждый отбор проб должен сопровождаться полной документацией: дата и время экспозиции, длительность, локация, номер партии среды, оператор, производственная операция, условия окружающей среды. Современные системы используют штрих-кодирование для автоматической трассировки и минимизации ошибок документирования.

Установление предельных уровней

Alert и Action уровни определяются на основе исторических данных конкретного производства с учетом класса чистоты помещения. Согласно EU GMP Annex 1 (2022), максимальные пределы микробиологического загрязнения при квалификации составляют:

• Класс А (Grade A) — целевой результат "No growth" (отсутствие роста); любое обнаружение требует расследования
• Класс В (Grade B) — максимум 5 КОЕ на чашку за 4 часа
• Класс С (Grade C) — максимум 50 КОЕ на чашку за 4 часа
• Класс D (Grade D) — максимум 100 КОЕ на чашку за 4 часа

Частые вопросы о Settle Plates