The Bead Assay for Biofilms: A Quick, Easy and Robust Method for Testing Disinfectants

Bacteria live primarily in microbial communities (biofilms), where they exhibit considerably higher biocide tolerance than their planktonic counterparts. Current standardized efficacy testing protocols of disinfectants, however, employ predominantly planktonic bacteria. In order to test the efficacy of biocides on biofilms in a standardized manner, a new assay was developed and optimized for easy-handling, quickness, low running costs, and above all—repeatability. In this assay, 5 mm glass- or polytetrafluoroethylene beads in 24 well microtiter plates served as substrate for Pseudomonas aeruginosa biofilms. After optimizing result-relevant steps, the actual performance of the assay was explored by treating P. aeruginosa biofilms with glutaraldehyde, isopropanol, or peracetic acid in predefined concentrations. The aspired 5 log10 reduction in CFU counts was achieved by glutaraldehyde at 5% (30 min), and by peracetic acid at 0.3% (10 min). In contrast, 80% isopropanol (30 min) failed to meet the reduction goal. However, the main accomplishment of this study was to unveil the potential of the array itself; most noteworthy here, a reliable repeatability of the results. The new bead assay for biofilms is a robust, quick and cost-effective method for assessing the efficacy of biocides against biofilms

Tolerance of biofilm of a carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae involved in a duodenoscopy-associated outbreak to the disinfectant used in reprocessing

Background One possible transmission route for nosocomial pathogens is contaminated medical devices. Formation of biofilms can exacerbate the problem. We report on a carbapenemase-producing Klebsiella pneumoniae that had caused an outbreak linked to contaminated duodenoscopes. To determine whether increased tolerance to disinfectants may have contributed to the outbreak, we investigated the susceptibility of the outbreak strain to disinfectants commonly used for duodenoscope reprocessing. Disinfection efficacy was tested on planktonic bacteria and on biofilm. Methods Disinfectant efficacy testing was performed for planktonic bacteria according to EN standards 13727 and 14561 and for biofilm using the Bead Assay for Biofilms. Disinfection was defined as ≥ 5log10 reduction in recoverable colony forming units (CFU). Results The outbreak strain was an OXA-48 carbapenemase-producing K. pneumoniae of sequence type 101. We found a slightly increased tolerance of the outbreak strain in planktonic form to peracetic acid (PAA), but not to other disinfectants tested. Since PAA was the disinfectant used for duodenoscope reprocessing, we investigated the effect of PAA on biofilm of the outbreak strain. Remarkably, disinfection of biofilm of the outbreak strain could not be achieved by the standard PAA concentration used for duodenoscope reprocessing at the time of outbreak. An increased tolerance to PAA was not observed in a K. pneumoniae type strain tested in parallel. Conclusions Biofilm of the K. pneumoniae outbreak strain was tolerant to standard disinfection during duodenoscope reprocessing. This study establishes for the first time a direct link between biofilm formation, increased tolerance to disinfectants, reprocessing failure of duodenoscopes and nosocomial transmission of carbapenem-resistant K. pneumoniae.Peer Reviewe

Zur Veröffentlichung der 17. Ausgabe der RKI-Desinfektionsmittelliste – aktuelle Aspekte

Im Epidemiologischen Bulletin 48/2017 werden aktuelle Aspekte der Desinfektion in Einrichtungen des Gesundheitswesens erörtert. Anlass ist die Veröffentlichung der 17. Ausgabe der Liste der vom RKI geprüften und anerkannten Desinfektions­mittel und -verfahren im Novemberheft des Bundes­gesundheits­blattes. Gemäß ihrem gesetzlichen Auftrag (s. § 18 des Infektions­schutz­gesetzes, IfSG) muss die RKI-Liste Desinfektions­mittel bzw. -verfahren vorhalten, die im schwersten anzunehmenden Fall, auch bei unbekannten Erregern, geeignet sind. Deshalb liegen der Aufnahme von Produkten speziell für die Flächen- und Instrumenten­desinfektion eigene Prüfmethoden mit besonders hohen Anforderungen zugrunde (z. B. werden die Test­organismen in Vollblut eingebettet). Die Desinfektions­mittel und -verfahren der RKI-Liste sind für behördlich angeordnete Desinfektions­maß­nahmen vorgesehen. Für die routine­mäßige Desinfektion gibt der Verbund für Angewandte Hygiene (VAH) eine Liste heraus

Die Händewaschung als effektive Maßnahme der Alltagshygiene

Der von der WHO 2009 initiierte „Internationale Tag der Händehygiene“ soll alljährlich die Aufmerksamkeit auf die Händehygiene vor allem in medizinischen und pflegerischen Einrich¬tungen lenken. Im Rahmen der COVID-19-Pandemie ist die Händehygiene als ein wichtiger Bestandteil der Alltagshygiene und Teil der AHA+L Regel verstärkt in den Fokus gerückt. Das Epidemiologische Bulletin 17/2021 fasst wichtige Aspekte der Händewaschung und Händedesinfektion zusammen und weist auf die grundlegende Bedeutung der indikationsgerechten und korrekten Durchführung der Händehygiene zur Vermeidung von Erreger-Übertragungen hin

Ist die Wirksamkeit von alkoholischen Händedesinfektionsmitteln bei Enterokokken wirklich in Gefahr?

Im August 2018 sorgte eine in Science Translational Medicine publizierte Studie von Pidot et al. für ein erhebliches Medienecho. Die Autoren untersuchten die Alkoholtoleranz bei Enterokokken, insbesondere bei den klinisch sehr relevanten Vancomycin-resistenten Enterokokken (VRE). Begründen die dargestellten Ergebnisse tatsächlich eine reale Gefahr für die Wirksamkeit von Hände­desinfektions­mitteln? Diese Frage wird im Epidemiologischen Bulletin 38/2018 diskutiert.Peer Reviewe

Assay standardization.

<p>(a) CFU counts of 3 and 5 mm glass beads. (b) CFU counts of 5 mm glass and polytetrafluoroethylene (PTFE) beads. (c) CFU counts of 5 mm glass beads cultivated on shakers with 8 and 25 mm orbit (The horizontal lines through the data points represent mean and standard deviation).</p

Comparison of the bead assay, the MBEC^™ assay and the CDC biofilm reactor.

<p>Comparison of the bead assay, the MBEC^™ assay and the CDC biofilm reactor.</p

Testing for repeatability.

<p>CFU counts of three independent experiments with untreated biofilm on glass beads. (The horizontal lines through the data points represent mean and standard deviation).</p

Reduction of planktonic bacteria and biofilm in comparison.

<p>(a) CFU counts after 30 min glutaraldehyde treatment of planktonic bacteria of <i>P</i>. <i>aeruginosa</i>. (b) Reduction after 30 min glutaraldehyde treatment of <i>P</i>. <i>aeruginosa</i> biofilm and planktonic bacteria (<b>O</b>: biofilm (mean of three independent experiments); <b>Δ</b>: planktonic (mean of three independent experiments); dashed line: 5log₁₀ reduction goal).</p