Skip to main page content
U.S. flag

An official website of the United States government

Dot gov

The .gov means it’s official.
Federal government websites often end in .gov or .mil. Before sharing sensitive information, make sure you’re on a federal government site.

Https

The site is secure.
The https:// ensures that you are connecting to the official website and that any information you provide is encrypted and transmitted securely.

Access keys NCBI Homepage MyNCBI Homepage Main Content Main Navigation
. 2010 Aug 1;88(8):624-31.
doi: 10.2471/BLT.08.056879. Epub 2010 Feb 9.

Validation of the shake test for detecting freeze damage to adsorbed vaccines

Affiliations

Validation of the shake test for detecting freeze damage to adsorbed vaccines

Umit Kartoglu et al. Bull World Health Organ. .

Abstract

Objective: To determine the validity of the shake test for detecting freeze damage in aluminium-based, adsorbed, freeze-sensitive vaccines.

Methods: A double-blind crossover design was used to compare the performance of the shake test conducted by trained health-care workers (HCWs) with that of phase contrast microscopy as a "gold standard". A total of 475 vials of 8 different types of World Health Organization prequalified freeze-sensitive vaccines from 10 different manufacturers were used. Vaccines were kept at 5 degrees C. Selected numbers of vials from each type were then exposed to -25 degrees C and -2 degrees C for 24-hour periods.

Findings: There was complete concordance between HCWs and phase-contrast microscopy in identifying freeze-damaged vials and non-frozen samples. Non-frozen samples showed a fine-grain structure under phase contrast microscopy, but freeze-damaged samples showed large conglomerates of massed precipitates with amorphous, crystalline, solid and needle-like structures. Particles in the non-frozen samples measured from 1 microm (vaccines against diphtheria-tetanus-pertussis; Haemophilus influenzae type b; hepatitis B; diphtheria-tetanus-pertussis-hepatitis B) to 20 microm (diphtheria and tetanus vaccines, alone or in combination). By contrast, aggregates in the freeze-damaged samples measured up to 700 microm (diphtheria-tetanus-pertussis) and 350 microm on average.

Conclusion: The shake test had 100% sensitivity, 100% specificity and 100% positive predictive value in this study, which confirms its validity for detecting freeze damage to aluminium-based freeze-sensitive vaccines.

الغرض: تحديد مصداقية اختبار الرَجّ في اكتشاف التلف الناتج عن التجمد في اللقاحات الحساسة للتجمد الممتزة والمحتوية على الألومينيوم.

الطريقة: صمم الباحثون تجربة ثنائية التعمية لمقارنة أداء اختبار الرَجّ الذي يجريه العاملون المدربون في الرعاية الصحية والفحص المجهري المتباين الطور والذي يُعَدُ "أفضل معيار" في هذا الصدد. واستخدمت 475 قنينة من ثمانية أنواع مختلفة مصرّح بها من منظمة الصحة العالمية من اللقاحات الحساسة للتجمد من 10 مصنّعين مختلفين. وحفظت اللقاحات في درجة حرارة 5 مئوية. ثم عرّض الباحثون أعداداً منتقاة من القنينات من كل نوع لدرجة برودة -25 درجة مئوية و -2 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.

الموجودات: كان هناك تواؤم تام بين اختبار الرَجّ الذي أجراه العاملون المدربون في الرعاية الصحية والفحص المجهري المتباين الطور وذلك في تحديد القنينات التي تلفت نتيجة التبريد، والعينات غير المتجمدة. وأظهرت العينات غير المتجمدة تركيباً يحتوي على حبوب دقيقة عن طريق الفحص المجهري المتباين الطور، ولكن أظهرت العينات التي تلفت نتيجة التبريد تركيباً به تكوّم واسع النطاق من كتل مترسبة غير بلورية، وبلورية، وصلبة، وإبرية الشكل. وتراوح طول الجسيمات في العينات غير التالفة من 1 مكرومتر (في لقاحات الخناق-الكزاز-السعال الديكي؛ والمستدمية النزلية من النمط b؛ والالتهاب الكبدي البائي؛ والخناق-الكزاز-السعال الديكي-الالتهاب الكبدي البائي) إلى 20 مكرومتر (في لقاحات الشاهوق، والكزاز، منفردين أو مجتمعين). وبالمقارنة وصل طول التكدس في العينات التي تلفت نتيجة التبريد إلى 700 مكرومتر (في لقاح الشاهوق-الكزاز-السعال الديكي) و 350 مكرومتر في المتوسط.

الاستنتاج: كان لاختبار الرَجّ في هذه الدراسة حساسية قدرها 100%، ونوعية 100%، وقدرة تنبؤ إيجابية 100%، وهذا يؤكد مصداقية اختبار الرَجّ في اكتشاف التلف الناتج عن التجمد في اللقاحات الحساسة للتجمد والمحتوية على الألومينيوم.

Objectif: Déterminer la validité de l’épreuve d’agitation pour la détection de dommages occasionnés par la congélation aux vaccins adsorbés aluminiques sensibles à la congélation.

Méthodes: Un essai croisé en double aveugle a été utilisé pour comparer l’interprétation de l’épreuve d’agitation conduite par des professionnels de la santé formés à cet effet avec celle obtenue par microscopie en contraste de phase en tant qu’«étalon-or». Au total 475 flacons de 8 différents types de vaccins pré-qualifiés par l’OMS, sensibles à la congélation et provenant de 10 fabricants différents, ont été utilisés. Les vaccins ont été conservés à 5 °C. Un nombre choisi de flacons de chaque type a alors été exposé à une température comprise entre -25 °C et -2 °C pour des périodes de 24 heures.

Résultats: Il a été observé une totale concordance des résultats obtenus par les professionnels de la santé et ceux de la microscopie en contraste de phase dans l’identification des flacons endommagés par la congélation et des échantillons non congelés. Les échantillons non congelés présentaient une structure à grains fins en microscopie à contraste de phase, alors que les échantillons endommagés par la congélation présentaient de gros agglomérats de précipités accumulés présentant des structures amorphes, cristallines, solides et en aiguille. En ce qui concerne les échantillons non congelés, les particules mesuraient entre 1 μm (vaccins contre diphtérie-tétanos-coqueluche; Haemophilus influenzae type b; hépatite B; diphtérie-tétanos-coqueluche-hépatite B) et 20 μm (vaccins contre diphtérie et tétanos, simples ou combinés). Les agrégats des échantillons endommagés par congélation mesuraient quant à eux jusqu’à 700 μm (diphtérie-tétanos-coqueluche) et 350 μm en moyenne.

Conclusion: Dans cette étude, l’épreuve d’agitation du vaccin a présenté une sensibilité de 100 %, une spécificité de 100 % et une valeur prédictive positive de 100 %, ce qui confirme sa validité pour la détection de dommages occasionnés par la congélation aux vaccins adsorbés aluminiques sensibles à la congélation.

Objetivos: Determinar la validez de la prueba de agitación para la detección de daños por congelación en las vacunas adsorbidas en adyuvantes de aluminio sensibles a la congelación.

Métodos: Se empleó un proyecto cruzado de doble ciego para comparar el rendimiento de la prueba de agitación realizada por personal sanitario formado con el de la microscopía de contraste de fases como «criterio de valoración de referencia». Se empleó un total de 475 viales de ocho tipos diferentes de vacunas sensibles a la congelación y precalificadas por la Organización Mundial de la Salud, procedentes de 10 fabricantes distintos. Las vacunas se mantuvieron a 5 º C. Un número determinado de viales de cada tipo se expuso a temperaturas de − 25 º C y − 2 º C durante períodos de 24 horas.

Resultados: Se observó una coincidencia total entre el personal sanitario y la microscopía de contraste de fases a la hora de identificar los viales dañados por congelación y las muestras no congeladas. Las muestras no congeladas presentaron una estructura de grano fino al observarlas mediante un microscopio de contraste de fases, mientras que las muestras dañadas por congelación mostraron grandes conglomerados de precipitados concentrados con estructuras amorfas, cristalinas, sólidas y aciculares. Las partículas de las muestras no congeladas medían entre 1 μm (vacunas contra difteria-tétanos-tos ferina, Haemophilus influenzae tipo b; hepatitis B, difteria-tétanos-tos ferina-hepatitis B) y 20 μm (vacunas contra la difteria y el tétanos, aisladas o combinadas). Por el contrario, los agregados de las muestras dañadas por congelación medían hasta 700 μm (difteria-tétanos-tos ferina), con una media de 350 μm.

Conclusión: El test de agitación de este estudio tuvo una sensibilidad del 100%, una especificidad del 100% y un valor predictivo positivo del 100%, lo que confirma su validez para detectar los daños por congelación de las vacunas con adyuvantes alumínicos sensibles a la congelación.

PubMed Disclaimer

Figures

Fig. 1
Fig. 1
Visual difference in sedimentation rates after shake test for detecting freeze damage to adsorbed vaccines
Fig. 2
Fig. 2
Phase contrast microscopy findings using study vials of various vaccines kept at different temperatures
Fig. 3
Fig. 3
Phase contrast microscopy findings using study vials of hepatitis B vaccine kept at different temperatures

References

    1. Milstien J, Kartoglu U, Zaffran M. Temperature sensitivity of vaccines. Geneva: World Health Organization; 2006 (unpublished document WHO/IVB/06.10)
    1. Burgess MA, McIntyre PB. Vaccines and the cold chain: is it too hot...or too cold? Med J Aust. 1999;171:82. - PubMed
    1. Milhomme P. Cold chain study: danger of freezing vaccines. Can Commun Dis Rep. 1993;19:33–8. - PubMed
    1. Lugosi L, Battersby A. Transport and storage of vaccines in Hungary: the first cold chain monitor study in Europe. Bull World Health Organ. 1990;68:431–9. - PMC - PubMed
    1. Hanjeet K, Lye MS, Sinniah M, Schnur A. Evaluation of cold chain monitoring in Kelantan, Malaysia. Bull World Health Organ. 1996;74:391–7. - PMC - PubMed

Publication types

LinkOut - more resources