Pharmaceutical Microbiology Manual

12. Chapter 8: Bioburden Estimation for Medical Devices 
According to FDA Compliance program 7382.845, Inspections of Medical 
Device Manufacturers, Part IV, - “Bioburden testing is to be performed in 
accordance with the guidance provided in ISO 11737-1, Sterilization of medical 
devices – Microbiological methods – Part I: Estimation of population of 
microorganisms on products. The methodology used for estimating the 
bioburden is to be validated. Twenty units are to be tested.” 
1
The term “bioburden” is commonly used to describe the population of 
microorganisms present on unsterilized material or products. The bioburden 

---

F
OOD AND 
D
RUG 
A
DMINISTRATION
 
O
FFICE OF 
R
EGULATORY 
A
FFAIRS
 
Office of Regulatory Science
 
Document Number: 
ORA.007 
Revision #: 02 
Revised: 
25 Aug 2020 
Title:
Pharmaceutical Microbiology Manual 
Page 60 of 92
For the most current and official copy, check QMiS. 
quantity and types of bioburden organisms present can impact the sterilization 
process of the material or product. It is important to develop procedures which 
provide accurate, precise, and reproducible measurement of the bioburden 
population associated with the material or product. There are several 
approaches to remove microorganisms from a medical device. Some 
examples of these recovery methods include: filtration followed by plating; 
ultrasonic/shaking followed by filtration then placing on an agar medium; 
stomaching/rinsing/flushing followed by filtration and plating on an agar 
medium; if all else fails perform a direct swabbing or contact plate. 
The bioburden estimation of a medical device generally consists of four distinct 
stages: 
1. Collection of microorganisms from the medical device. (See Annex A and 
B) 
2. Enumeration of the collection sample containing recovered 
microorganisms. 
3. Bioburden characterization. 
4. Application of the correction factor(s) determined during bioburden 
recovery studies in order to calculate the bioburden estimate from the raw 
presterilization count. The correction factor is derived from the 
determination of the recovery efficiency of a method. The calculation of a 
correction factor is illustrated in Appendix C, Section C.2. 
It is not possible to define a single microbial collection technique because of 
the wide variety of materials used in health care products. Furthermore, the 
selection of conditions for enumeration will be influenced by the types of 
microbial contamination which may be anticipated. 
The current method “ANSI/AAMI/ISO 11737-1:2018/(R) 2011 sterilization of 
health care products – Microbiological methods – Part 1: Determination of the 
population of microorganisms on product” has the latest revisions and 
provides a great deal of information that will guide an analyst to the method 
needed for a particular type of product. 
Annex A contains a decision tree “that addresses designing a bioburden 
method based on the nature of the product being tested and includes guidance 
for choosing such things as agitation techniques or filtration versus direct 
plating.”
2 
Annex A also addresses the procedures (repetitive recovery method, 
product inoculation method) available for the validation of the method for 
determining bioburden. 

---