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生物负荷 （Bioburden），也称为生菌数或负荷菌，通常指的是产品、原材料或表面上存在的活体微生物总数量 （如细菌、真菌、病毒等）。 它能有效评估和控制产品的微生物含量，不仅是确保产品品质的基石，更是保障患者与消费者安全的关键。
为什么生物负荷测试很重要？
生物负荷的来源是什么？ 如何控制负荷菌 （bioburden control） ？
常见的生物负荷试验流程及方法？
「生物负荷试验」与“ 无菌试验”的差异？
国内外相关规范
生物负荷测试 （Bioburden testing），又称为生菌数测试 （total viable count， TVC） 或微生物限量（度）测试 （microbial limit testing），是制药与医疗产业中关键的品质控制过程 （quality control， QC），用于侦测及量化产品在灭菌前的活体微生物含量，能够反映原料品质、生产流程洁净度、污染控制状况，并作为制定灭菌参数及验证灭菌效果的依据。
全球主要法规机构，如美国食品药品监督管理局 （FDA） 和国际标准化组织 （ISO），都明确要求需执行生物负荷测试。 例如：
生物负荷测试被广泛应用于医疗器械、制药、生物制剂和食品与保健品等高风险产业，做为确保产品安全与合规的关键步骤。
生物负荷测试一般在*终灭菌程序 （terminal sterilization） 前、或在无菌制程 （aseptic processing） 中「无菌过滤或充填步骤」前进行。 测试结果所反映的微生物含量，即为整体制程洁净度的指标。 因此，生物负荷测试被视为制程洁净验证与污染控制策略中的关键步骤，其代表意义如下：
微生物（microbial）可通过多种管道进入产品或原料中。 从原物料、人员、设备，乃至整个制造过程，都必须透过严格监控，使灭菌程序发挥*功效，制成使用安全无虞的产品。
常见的生物负荷来源及控制方式如下表所示：
| 来源 | 控制方式 |
| 原材料 | 对原材料进行微生物检测和控制 |
| 制造环境 | 维持洁净的生产环境，例如：使用无尘室、空气过滤系统等 |
| 人员 | 穿着无菌服装，并遵守严格的卫生程序 |
| 设备与工具 | 定期对设备和工作表面进行彻底清洁和消毒 |
| 制造过程 | 遵守无菌作规范，并选择产品合适的灭菌方法 |
1. 收集样品与处理：
依检品之物理特性选用适用的前处理方式，取得待测检液。 若无适用方法，则应建立适当之替代序程。
| 样品 | 检液配制 |
| 水溶性检品 | 以适当缓冲液或培养基溶解 |
| 非油性不溶于水检品 | 以适当缓冲液或培养基溶解，可添加界面活性剂 |
| 油性检品 | 检品溶解于适当酯类溶剂，再以预热稀释液稀释检品 |
| 喷雾式液体/固体检品 | 将容器中检品移入微孔滤膜过滤装置 |
| 贴片检品 | 具有黏性之面朝上放在无菌容器中，覆盖无菌多孔材料，再将贴布移入适当稀释液中，振盪至少30分钟 |
2. 选择适合的测试方法：
为了量化负荷菌，目前主流有四种定量分析方法，包含微孔滤膜过滤法 （Membrane Filtration Method）、倾注培养法 （又称混合稀释法，Pour Plate Method）、表面涂布法 （又称涂抹法，Spread Plate Method） 以及多重试管法 （又称*确数法， Most-Probable-Number， MPN），请根据检液特性选用适合的测试方法：
| 微孔滤膜过滤法（Membrane Filtration Method） | 培养皿法 / 平板法 （Plate Count Methods） | 多重试管法 （Most-Probable-Number， MPN） | ||
| 倾注平板法 （Pour Plate Method） | 表面涂布法 （Spread Plate Method） | |||
| 原理 | 检液以 0.45 μm 滤膜过滤后，将滤纸置于培养基上，进行培养 | 将检液与未凝固之培养基一起倒入培养皿中，进行培养 | 将检液涂抹于培养基中，进行培养 | 将检液进行至少3个连续10倍之序列稀释，进行培养 |
| 适合样品 | 可过滤之大量液态、生物负荷较低的样品 | 无法过滤之样品，如凝胶、黏胶物质等 | 无法过滤之少量样品 | 生物负荷极低的产品 |
| 适用热敏感物质 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 准确度 | 高 | 高 | 高 | 低 |
| 培养时间 | 约 5~7 天 | 约 3~7 天 | 约 3~7 天 | 约 3~7 天 |
| 结果单位 | 菌落形成单位 （CFU） | 菌落形成单位 （CFU） | 菌落形成单位 （CFU） | 依*确数表推估 |
* 一般认为多重试管法 （MPN） 是*不准确的方法，因此本法仅于无其他方法适用时才予选用。
3. 结果判定：
根据试验结果判定产品是否符合法规标准，或用以评估*终灭菌所需之水平。
其中，微孔滤膜过滤法不仅是*常见的生物负荷检测方法之一，也可以移除检体中的干扰物质。 若待测样品中含有抑制微生物的生长与繁殖的成分，如*剂（antimicrobial agent）或其他具抑菌活性（antibacterial activity）的成分，可能会导致检测结果出现伪阴性（即样品中实际存在微生物，但因生长受抑制而未被检出）。 因此，当检体特性适合以微孔滤膜过滤法作时，该方法常被视为进行生物负荷试验的*技术。 其方法是将检液通过0.45μm的滤膜，捕捉大于孔径的微生物，再将滤膜转置至适当培养基中培养，观察菌落生长情形。
为加速过滤流程，ROCKER 提供多款真空过滤系统（vacuum filtration system），皆兼容0.45 μm滤膜，并可搭配不锈钢、塑料材质漏斗，专为生物负荷测试设计。
| 洛科 MultiVac 301 – MB – A 多连真空过滤系统 | 洛科 SolarVac 1201 – MB – T 旋转多连真空过滤系统 |
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「生物负荷试验」与「无菌试验」的差异？
生物负荷试验 （bioburden testing） 与无菌试验 （sterility testing） 是医疗器械和制药行业中，确保产品无菌性的两个不同但相关的测试，其目的、执行时机和方法有所不同。
| 生物负荷试验 （bioburden testing） | 无菌试验 （sterility testing） | |
| 目的 | 量化并监控制程中的活体微生物总量 | 确定*终产品的无菌性 |
| 执行时机 | 产品*终灭菌前的制程中设立检查点 | 产品经*终灭菌后 |
| 作环境 | 一般层流柜 （laminar flow） | 无菌检测隔离器 （Isolator） |
| 洁净度 Class 100 （A级） | ||
| 测试方法 | 微孔滤膜过滤法 倾注平板法 表面涂布法 多重试管法 | 微孔滤膜过滤法 直接接种法 |
| 测试对象 | 未经灭菌前的产品 非要求无菌之产品 | *终产品 要求无菌之产品 |
| 样器类型 | 药品（ 固体及液体） | 药品（固体及液体） 医疗器材 |
| 测试结果 | CFU 数值 （微生物含量） | 是/否无菌 |
| 结果应用 | 评估灭菌剂量和参数; 微生物监测和趋势分析、制程风险评估 | 验证产品无菌性，*终放行产品的依据之一 |
| 标准依据 | ISO 11737-1 USP <61> USP <62> | ISO 11737-2 USP <71> |
| 中华药典 | （7007.1） 微生物计数法 （7007.2） 特定微生物检验法 | （7001） 无菌试验法 |
总体而言，生物负荷试验是预防性和工艺控制的工具，用以了解和管理产品在灭菌前的微生物含量信息; 而无菌试验则是验证性和质量保证的工具，目的为确认*终产品在经过灭菌处理后是否符合无菌要求
延伸阅读：无菌试验
生物负荷的试验与结果判读须依据国际标准进行，以确保结果的准确性。 国际间常见标准包含：
ISO 11737-1、美国药典 USP<61>、USP<62>、USP <1229.3>，以及药品优良制造规范 GMP （Good Manufacturing Practice） 等。 除了上述国际规范外，中国台湾亦有本国标准及指导文件可参考，如'中华药典'、行政院颁布之'无菌作作业指导手册'等，提供实务作与符合稽查要求的参考依据。
值得注意的是，微生物限度会依产品类型、使用途径与灭菌方式不同而有所变动。 产品若为非灭菌品，则必须证明其生物负荷处于可接受范围，避免对人体造成危害。
