A biological sterilization indicator device is provided. The apparatus includes a body, a plurality of test microorganisms, and a first oxygen modulated fluorescence sensor. The body includes a first layer attached to the second layer and forms at least one separable microchamber and at least one main passage that provides fluid communication between the environment and the at least one microchamber. . The microchamber has an isolated volume of about 0.5 microliters to about 9.5 microliters. The plurality of test microorganisms and the first oxygen modulated fluorescence sensor are disposed in the microchamber. A method of using the apparatus to determine the effectiveness of a sterilization process is also provided.生物学的滅菌インジケータ装置が提供される。装置は、本体、複数の試験微生物及び第1の酸素変調蛍光センサを含む。本体は、第2層に付着された第1層を含み、少なくとも1つの隔離可能なマイクロチャンバ、及び環境と少なくとも1つのマイクロチャンバとの間に流体連通を提供する少なくとも1つの主要通路を形成する。マイクロチャンバは、約0.5マイクロリットル~約9.5マイクロリットルの隔離された容積を有する。複数の試験微生物及び第1の酸素変調蛍光センサは、マイクロチャンバに配置される。滅菌処理の有効性を判定するために装置を使用する方法も提供される。