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生物負荷 （Bioburden），也稱為生菌數或負荷菌，通常指的是產品、原材料或表面上存在的活體微生物總數量 （如細菌、真菌、病毒等）。 它能有效評估和控制產品的微生物含量，不僅是確保產品品質的基石，更是保障患者與消費者安全的關鍵。
為什么生物負荷測試很重要？
生物負荷的來源是什么？ 如何控制負荷菌 （bioburden control） ？
常見的生物負荷試驗流程及方法？
「生物負荷試驗」與“ 無菌試驗”的差異？
國內外相關規范
生物負荷測試 （Bioburden testing），又稱為生菌數測試 （total viable count， TVC） 或微生物限量（度）測試 （microbial limit testing），是制藥與醫療產業中關鍵的品質控制過程 （quality control， QC），用于偵測及量化產品在滅菌前的活體微生物含量，能夠反映原料品質、生產流程潔凈度、污染控制狀況，并作為制定滅菌參數及驗證滅菌效果的依據。
全球主要法規機構，如美國食品藥品監督管理局 （FDA） 和國際標準化組織 （ISO），都明確要求需執行生物負荷測試。 例如：
生物負荷測試被廣泛應用于醫療器械、制藥、生物制劑和食品與保健品等高風險產業，做為確保產品安全與合規的關鍵步驟。
生物負荷測試一般在*終滅菌程序 （terminal sterilization） 前、或在無菌制程 （aseptic processing） 中「無菌過濾或充填步驟」前進行。 測試結果所反映的微生物含量，即為整體制程潔凈度的指標。 因此，生物負荷測試被視為制程潔凈驗證與污染控制策略中的關鍵步驟，其代表意義如下：
微生物（microbial）可通過多種管道進入產品或原料中。 從原物料、人員、設備，乃至整個制造過程，都必須透過嚴格監控，使滅菌程序發揮*功效，制成使用安全無虞的產品。
常見的生物負荷來源及控制方式如下表所示：
| 來源 | 控制方式 |
| 原材料 | 對原材料進行微生物檢測和控制 |
| 制造環境 | 維持潔凈的生產環境，例如：使用無塵室、空氣過濾系統等 |
| 人員 | 穿著無菌服裝，并遵守嚴格的衛生程序 |
| 設備與工具 | 定期對設備和工作表面進行徹底清潔和消毒 |
| 制造過程 | 遵守無菌作規范，并選擇產品合適的滅菌方法 |
1. 收集樣品與處理：
依檢品之物理特性選用適用的前處理方式，取得待測檢液。 若無適用方法，則應建立適當之替代序程。
| 樣品 | 檢液配制 |
| 水溶性檢品 | 以適當緩沖液或培養基溶解 |
| 非油性不溶于水檢品 | 以適當緩沖液或培養基溶解，可添加界面活性劑 |
| 油性檢品 | 檢品溶解于適當酯類溶劑，再以預熱稀釋液稀釋檢品 |
| 噴霧式液體/固體檢品 | 將容器中檢品移入微孔濾膜過濾裝置 |
| 貼片檢品 | 具有黏性之面朝上放在無菌容器中，覆蓋無菌多孔材料，再將貼布移入適當稀釋液中，振盪至少30分鐘 |
2. 選擇適合的測試方法：
為了量化負荷菌，目前主流有四種定量分析方法，包含微孔濾膜過濾法 （Membrane Filtration Method）、傾注培養法 （又稱混合稀釋法，Pour Plate Method）、表面涂布法 （又稱涂抹法，Spread Plate Method） 以及多重試管法 （又稱*確數法， Most-Probable-Number， MPN），請根據檢液特性選用適合的測試方法：
| 微孔濾膜過濾法（Membrane Filtration Method） | 培養皿法 / 平板法 （Plate Count Methods） | 多重試管法 （Most-Probable-Number， MPN） | ||
| 傾注平板法 （Pour Plate Method） | 表面涂布法 （Spread Plate Method） | |||
| 原理 | 檢液以 0.45 μm 濾膜過濾后，將濾紙置于培養基上，進行培養 | 將檢液與未凝固之培養基一起倒入培養皿中，進行培養 | 將檢液涂抹于培養基中，進行培養 | 將檢液進行至少3個連續10倍之序列稀釋，進行培養 |
| 適合樣品 | 可過濾之大量液態、生物負荷較低的樣品 | 無法過濾之樣品，如凝膠、黏膠物質等 | 無法過濾之少量樣品 | 生物負荷極低的產品 |
| 適用熱敏感物質 | 是 | 否 | 是 | 是 |
| 準確度 | 高 | 高 | 高 | 低 |
| 培養時間 | 約 5~7 天 | 約 3~7 天 | 約 3~7 天 | 約 3~7 天 |
| 結果單位 | 菌落形成單位 （CFU） | 菌落形成單位 （CFU） | 菌落形成單位 （CFU） | 依*確數表推估 |
* 一般認為多重試管法 （MPN） 是*不準確的方法，因此本法僅于無其他方法適用時才予選用。
3. 結果判定：
根據試驗結果判定產品是否符合法規標準，或用以評估*終滅菌所需之水平。
其中，微孔濾膜過濾法不僅是*常見的生物負荷檢測方法之一，也可以移除檢體中的干擾物質。 若待測樣品中含有抑制微生物的生長與繁殖的成分，如*劑（antimicrobial agent）或其他具抑菌活性（antibacterial activity）的成分，可能會導致檢測結果出現偽陰性（即樣品中實際存在微生物，但因生長受抑制而未被檢出）。 因此，當檢體特性適合以微孔濾膜過濾法作時，該方法常被視為進行生物負荷試驗的*技術。 其方法是將檢液通過0.45μm的濾膜，捕捉大于孔徑的微生物，再將濾膜轉置至適當培養基中培養，觀察菌落生長情形。
為加速過濾流程，ROCKER 提供多款真空過濾系統（vacuum filtration system），皆兼容0.45 μm濾膜，并可搭配不銹鋼、塑料材質漏斗，專為生物負荷測試設計。
| 洛科 MultiVac 301 – MB – A 多連真空過濾系統 | 洛科 SolarVac 1201 – MB – T 旋轉多連真空過濾系統 |
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「生物負荷試驗」與「無菌試驗」的差異？
生物負荷試驗 （bioburden testing） 與無菌試驗 （sterility testing） 是醫療器械和制藥行業中，確保產品無菌性的兩個不同但相關的測試，其目的、執行時機和方法有所不同。
| 生物負荷試驗 （bioburden testing） | 無菌試驗 （sterility testing） | |
| 目的 | 量化并監控制程中的活體微生物總量 | 確定*終產品的無菌性 |
| 執行時機 | 產品*終滅菌前的制程中設立檢查點 | 產品經*終滅菌后 |
| 作環境 | 一般層流柜 （laminar flow） | 無菌檢測隔離器 （Isolator） |
| 潔凈度 Class 100 （A級） | ||
| 測試方法 | 微孔濾膜過濾法 傾注平板法 表面涂布法 多重試管法 | 微孔濾膜過濾法 直接接種法 |
| 測試對象 | 未經滅菌前的產品 非要求無菌之產品 | *終產品 要求無菌之產品 |
| 樣器類型 | 藥品（ 固體及液體） | 藥品（固體及液體） 醫療器材 |
| 測試結果 | CFU 數值 （微生物含量） | 是/否無菌 |
| 結果應用 | 評估滅菌劑量和參數; 微生物監測和趨勢分析、制程風險評估 | 驗證產品無菌性，*終放行產品的依據之一 |
| 標準依據 | ISO 11737-1 USP <61> USP <62> | ISO 11737-2 USP <71> |
| 中華藥典 | （7007.1） 微生物計數法 （7007.2） 特定微生物檢驗法 | （7001） 無菌試驗法 |
總體而言，生物負荷試驗是預防性和工藝控制的工具，用以了解和管理產品在滅菌前的微生物含量信息; 而無菌試驗則是驗證性和質量保證的工具，目的為確認*終產品在經過滅菌處理后是否符合無菌要求
延伸閱讀：無菌試驗
生物負荷的試驗與結果判讀須依據國際標準進行，以確保結果的準確性。 國際間常見標準包含：
ISO 11737-1、美國藥典 USP<61>、USP<62>、USP <1229.3>，以及藥品優良制造規范 GMP （Good Manufacturing Practice） 等。 除了上述國際規范外，中國臺灣亦有本國標準及指導文件可參考，如'中華藥典'、行政院頒布之'無菌作作業指導手冊'等，提供實務作與符合稽查要求的參考依據。
值得注意的是，微生物限度會依產品類型、使用途徑與滅菌方式不同而有所變動。 產品若為非滅菌品，則必須證明其生物負荷處于可接受范圍，避免對人體造成危害。
