Mikrobiologische Analysen: Richtlinien zur Qualitätssicherung

1 Anwendungsbereich und Zweck.- 1.1 Einleitung.- 1.2 Auswirkungen von falschen Ergebnissen.- 1.3 Qualitätssicherung.- 1.4 Arten von Laboratorien.- 1.5 Elemente eines Qualitätssicherungsprogramms.- 1.6 Akkreditierung.- 1.7 Nutzen eines Qualitätssicherungsprogramms.- Literatur.- 2 Umsetzung von Qualitätssicherungsprogrammen.- 2.1 Einleitung.- 2.2 Personal (siehe Kapitel 3).- 2.3 Nährmedien (siehe Kapitel 6).- 2.4 Methoden (siehe Kapitel 7).- 2.5 Ausstattung (siehe Kapitel 5).- 2.6 Handhabung der Proben (siehe Kapitel 4).- 2.7 Handhabung der Daten (siehe Kapitel 9).- 2.8 Qualitätskontrollsysteme (siehe Kapitel 8).- 2.9 Nachfolgeüberprüfung.- Literatur.- 3 Personal, Organisation und Management.- 3.1 Einleitung.- 3.2 Mitarbeiter.- 3.2.1 Management.- 3.2.2 Qualifikationen der Mitarbeiter.- 3.2.3 Schulung.- 3.3 Einrichtungen des Laboratoriums und Umfeld.- 3.4 Sicherheit.- 3.5 Arbeitsmethoden.- 3.6 Kommunikation und Kundenbeziehungen.- 3.7 Bearbeitung von Reklamationen.- Literatur.- Sonstige Informationsquellen.- 4 Probenentnahme.- 4.1 Einleitung.- 4.2 Verteilung der Mikroorganismen in Lebensmitteln und Wasser.- 4.3 Probenentnahmepläne.- 4.4 Lebensmittel.- 4.4.1 Kontrolle der Akzeptanz/Zurückweisung.- 4.4.2 Endproduktkontrolle.- 4.4.3 Trendanalyse.- 4.4.4 Amtliche Untersuchung.- 4.4.5 Untersuchungen im Rahmen von Nachforschungen.- 4.4.6 Untersuchungen im Rahmen von Erkrankungsfällen.- 4.4.7 Umwelt- und Hygiene-Untersuchungen.- 4.4.8 Transport von Lebensmittelproben.- 4.4.9 Zwischenlagerung von Lebensmittelproben.- 4.5 Wasser.- 4.5.1 Untersuchung von Badegewässern.- 4.5.2 Untersuchung von Trinkwasser.- 4.5.3 Untersuchung von abgefülltem Wasser.- 4.5.4 Andere Untersuchungen von Wasser.- 4.6 Probenprotokolle.- 4.7 Schulung des Probennehmers.- 4.8 Probentransport.- 4.9 Entgegennahme von Proben.- 4.10 Zusammenfassung.- Literatur.- 5 Ausstattung.- 5.1 Einleitung.- 5.2 Arten von Sterilisatoren.- 5.2.1 Hitzesterilisation.- 5.3 Dampfsterilisation.- 5.3.1 Messung und Aufzeichnung von Temperatur und Druck.- 5.3.2 Kalibrierung.- 5.3.3 Validierung.- 5.3.4 Anwendung.- 5.3.5 Kontrollen.- 5.3.6 Aufzeichnungen.- 5.3.7 Wartung.- 5.3.8 Sicherheit.- 5.3.9 Dekontamination.- 5.4 Gerät zur Medienherstellung.- 5.4.1 Anforderungen und Kalibrierung.- 5.4.2 Kalibrierung.- 5.4.3 Validierung.- 5.4.4 Anwendung.- 5.4.5 Kontrollen.- 5.4.6 Aufzeichnungen.- 5.4.7 Wartung.- 5.4.8 Sicherheit.- 5.5 Druckkochtopf.- 5.5.1 Kalibrierung.- 5.5.2 Validierung.- 5.5.3 Anwendung.- 5.5.4 Kontrollen.- 5.5.5 Aufzeichnungen.- 5.5.6 Wartung.- 5.5.7 Sicherheit.- 5.5.8 Allgemeines.- 5.6 Heißluftsterilisator (trockene Sterilisation).- 5.6.1 Anforderungen.- 5.6.2 Kalibrierung.- 5.6.3 Anwendung.- 5.6.4 Kontrollen.- 5.6.5 Aufzeichnungen.- 5.6.6 Wartung.- 5.6.7 Sicherheit.- 5.7 Sterilfiltration.- 5.7.1 Anforderungen.- 5.7.2 Anwendung.- 5.7.3 Kontrollen.- 5.7.4 Aufzeichnungen.- 5.7.5 Wartung.- 5.7.6 Sicherheit.- 5.8 Membranfiltrationsapparatur.- 5.8.1 Anforderungen.- 5.8.2 Kalibrierung.- 5.8.3 Anwendung.- 5.8.4 Kontrollen.- 5.8.5 Aufzeichnungen.- 5.8.6 Sicherheit.- 5.9 Brutschränke.- 5.9.1 Anforderungen.- 5.9.2 Kalibrierung.- 5.9.3 Validierung.- 5.9.4 Anwendung.- 5.9.5 Kontrollen.- 5.9.6 Wartung.- 5.9.7 Brutschränke mit doppeltem Heizmantel.- 5.9.8 Anforderungen, Kalibrierung, Validierung.- 5.9.9 Wartung.- 5.10 Wasserbäder.- 5.10.1 Anforderungen.- 5.10.2 Kalibrierung.- 5.10.3 Validierung.- 5.10.4 Anwendung.- 5.10.5 Kontrollen.- 5.10.6 Aufzeichnungen.- 5.10.7 Wartung.- 5.11 Mikrowellenofen.- 5.12 Thermometer.- 5.13 pH-Meter.- 5.13.1 Anforderungen.- 5.13.2 Kalibrierung.- 5.13.3 Kontrollen.- 5.13.4 Anwendung.- 5.13.5 Wartung.- 5.14 Waagen.- 5.14.1 Kalibrierung.- 5.14.2 Kontrollen.- 5.14.3 Wartung.- 5.15 Entsalzungsgeräte und Destillationsapparaturen.- 5.16 Kühllagerung.- 5.17 Anaerobe Inkubation.- 5.17.1 Kontrollen.- 5.18 Kolonienzählgeräte.- 5.19 Mikroskope.- 5.20 ELISA-Plattenlese- und Plattenwaschgeräte.- 5.20.1 Anforderungen.- 5.20.2 Kontrollen.- 5.20.3 Sicherheit.- 5.21 Auflistung der Geräte und technische Anforderungen.- 6 Materialien.- 6.1 Einleitung.- 6.2 Probenflaschen und -behälter.- 6.2.1 Anforderungen an Probenflaschen.- 6.2.2 Glas- oder Plastikflaschen.- 6.2.3 Verschlüsse.- 6.2.4 Plastikbeutel.- 6.2.5 Neutralisation von Desinfektionsmitteln.- 6.2.6 Sterilisation von Flaschen.- 6.2.7 Qualitätskontrolle von Probenflaschen.- 6.3 Glaswaren für Laboratorien.- 6.3.1 Anforderungen.- 6.3.2 Reinigung.- 6.3.3 Qualitätskontrolle.- 6.4 Pipetten.- 6.4.1 Glaspipetten und Einwegpipetten aus Kunststoff.- 6.4.2 Automatische Pipetten und Spitzen.- 6.4.3 Genauigkeit.- 6.4.4 Sterilisation.- 6.4.5 Qualitätskontrolle.- 6.5 Petrischalen.- 6.5.1 Fassungsvermögen und Anforderungen.- 6.5.2 Sterilisation und Qualitätskontrolle.- 6.6 Metallgegenstände.- 6.6.1 Impfösen, -nadeln.- 6.6.2 Pinzetten und Spatel.- 6.7 Teströhrchen und Verschlüsse.- 6.7.1 Verdünnungsröhrchen (-flaschen).- 6.7.2 Kulturröhrchen und sonstige Glasröhrchen, Verschlüsse und Stopfen.- 6.8 Membranfilter.- 6.8.1 Physikalische, chemische und biologische Anforderungen.- 6.8.2 Qualitätskontrolle der Sterilität von Membranfiltern.- 6.8.3 Prüfmethoden.- 6.8.4 Rückhaltung.- 6.8.5 Gesamt-extrahierbare Stoffe.- 6.8.6 Spezifisch-extrahierbare Stoffe.- 6.9 Schwämmchen.- 6.9.1 Physikalische, chemische und biologische Anforderungen.- 6.9.2 Prüfmethoden.- 6.10 Deionisiertes/destilliertes Wasser.- 6.10.1 Apparatur.- 6.10.2 Anforderungen.- 6.10.3 Regelmäßige Kontrollen der Wasserqualität.- 6.10.4 Prüfung der biologischen Eignung von Wasser.- 6.11 Kulturmedien und Reagenzien.- 6.11.1 Sichtkontrolle und Aufzeichnungen.- 6.11.2 Lagerung.- 6.11.3 Bakteriologische Farbstoffe.- 6.11.4 Antibiotika.- 6.11.5 Herstellung und Verteilung.- 6.11.6 Messungen des pH-Wertes.- 6.11.7 Qualitätskontrolle hergestellter Kulturmedien.- 6.11.8 Sterilitätskontrolle der Medien.- 6.11.9 Andere Prüfungen: Medien zur Isolierung oder biochemischen Charakterisierung.- 6.11.10Andere Prüfungen: Medien, die zur Zählung von Mikroorganismen bestimmt sind.- Literatur.- 7 Quantitative Methoden- und Verfahrensbewertung.- 7.1 Einleitung.- 7.1.1 Leistungskenndaten aus wissenschaftlicher und praktischer Sicht.- 7.1.2 Zielorganismen.- 7.1.3 Methoden-definierte Parameter.- 7.2 Grundsätze mikrobiologischer Messungen von Lebensmitteln und Wasser.- 7.2.1 Anreicherung in flüssigen Medien.- 7.2.2 Kolonienzählverfahren.- 7.2.3 Mikroskopische Verfahren.- 7.2.4 Impedanzverfahren.- 7.2.5 Immunologische Verfahren.- 7.2.6 DNA-Verfahren.- 7.2.7 ATP-Messungen.- 7.2.8 Turbidimetrische Verfahren.- 7.3 Standardisierung und Validierung.- 7.4 Mathematische und technische Kenndaten mikrobiologischer Methoden.- 7.4.1 Genauigkeit mikrobiologischer Messungen.- 7.4.2 Grundelemente der Richtigkeit.- 7.4.3 Elemente der Präzision.- 7.4.4 Robustheit.- 7.5 Selektive Methoden.- 7.5.1 Numerische Charakterisierung selektiver Methoden.- 7.6 Vergleich und Validierung von Presence/Absence-Tests.- 7.6.1 MPN-Konzept für P/A-Verfahren.- 7.7 Quantitative Angaben und Abschätzung der Messunsicherheit mikrobiologischer Methoden.- 7.7.1 Bias.- 7.7.2 Unpräzision: Werte für Wiederholbarkeit und Reproduzierbarkeit.- 7.7.3 Alternativen zur Bestimmung der Standardabweichung der Wiederholung (RSD).- 7.8 Experimentelle Konzepte zum Vergleich von Kolonienzählmethoden.- 7.8.1 Methodenvergleiche mit nicht-gestressten Proben oder Reinkulturen.- 7.8.2 Generelles Konzept zur Erfassung von Inkonsistenzen bei Methoden und Verfahren — Zweifaktorielle Varianzanalyse mit Wiederholung.- Literatur.- 8 Analytische Qualitätskontrolle in der Mikrobiologie.- 8.1 Einführung.- 8.2 Prüfungen auf erster Ebene.- 8.2.1 Allgemeine Grundsätze.- 8.2.2 Blindproben.- 8.2.3 Paralleles Ausplattieren.- 8.2.4 Kolonienzählungen mit verschiedenen Volumina/Verdünnungen.- 8.2.5 Quantitative Qualitätskontrollproben für Qualitätskontrollen auf erster Ebene (Gussplatten, Oberflächenplatten, Membranfiltration).- 8.2.6 Verwendung von Kontrollkarten.- 8.2.7 Kontrolle der MPN -Verfahren.- 8.2.8 Bestätigungstests.- 8.3 Prüfungen auf zweiter Ebene.- 8.3.1 Allgemeine Grundsätze.- 8.3.2 Doppeltes Zählen.- 8.3.3 Analytische Doppelansatzverfahren.- 8.3.4 Intensivierte Qualitätskontrollprüfungen.- 8.4 Prüfungen auf dritter Ebene.- Literatur.- 9 Handhabung der Ergebnisse und Berichterstattung.- 9.1 Einführung.- 9.1.1 Aufzeichnung der Ergebnisse.- 9.1.2 Weitere Bearbeitung von Ergebnissen.- 9.2 Intern organisierte oder angeforderte Proben.- 9.2.1 Interne Proben zur Qualitätskontrolle (Prüfungen auf erster, zweiter oder dritter Ebene).- 9.2.2 Proben der externen Qualitätskontrolle.- 9.2.3 Im Rahmen eines Forschungsprogramms untersuchte Proben.- 9.3 Dem Laboratorium übermittelte Proben.- 9.3.1 Proben für routinemäßige Überwachungen.- 9.3.2 Proben für gesetzlich vorgeschriebene Überwachungen.- 9.3.3 Proben für fortlaufende routinemäßige Überwachungen.- 9.3.4 Außerhalb des Routinebetriebs analysierte Proben (für Krankheitserreger, Gesamt- oder Indikatororganismen).- 9.4 Beispiele von Fragebögen und Berichtsformularen.- Literatur.- 10 Akkreditierung.- 10.1 Einführung.- 10.2 Internationale Aspekte der Akkreditierung.- 10.3 Der Europäische Binnenmarkt.- 10.4 Nationale Akkreditierungsorganisationen.- 10.5 Akkreditierungsanforderungen.- 10.6 Erlangung der Akkreditierung.- Anhang: Statistik für die Qualitätssicherung in der Lebensmittel- und Wassermikrobiologie.- 1 Einige Grundberechnungen.- Arithmetisches Mittel.- Varianz, Standardabweichung und Variationskoeffizient.- Median.- 2 Einige grundlegende Verteilungen.- Bernoulli- Verteilung.- Binomialverteilung.- Normalverteilung.- Log-Normalverteilung.- Poisson-Verteilung.- Dispersionsindex.- 3 Konfidenzintervalle.- 4 Statistische Tests.- 5 Varianzanalyse.- Literatur.- Appendix A: Ein Beispiel eines Tests für Membranfilter mit statistischer Auswertung (Quelle: RIVM-WL, Bilthoven).- Appendix B: Herstellung einer Probe zur Qualitätskontrolle auf erster Ebene für Zählungen auf Platten und mittels Membranfiltrationsmethode.