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醫療器械細胞毒性試驗的特點及解決方案
一、細胞毒性
細(xi)胞毒(du)性試(shi)驗是利用細(xi)胞培養技術,確定由器械、材料和(he)(或)其浸提液引起的(de)細(xi)胞溶解(細(xi)胞死亡),細(xi)胞生長抑制,克隆形(xing)成和(he)其他細(xi)胞方面的(de)影響。常(chang)根據ISO 10993-5/GB/T 16886.5進(jin)行(xing)測試(shi)。
醫療器械細胞毒性(xing)試驗憑借其操作簡便、周期短、靈(ling)敏度高、性(xing)價比高等特點,成為了(le)最常用的生物(wu)相容(rong)性(xing)測試之一,常用于評價醫療器械中是否(fou)含有可(ke)能危害人體健康的物(wu)質存在。
醫療器械細胞(bao)毒(du)性(xing)試(shi)驗的特(te)點及解決方案
二、細胞毒性試驗的特點及解決方案
隨著這(zhe)些(xie)年(nian)醫(yi)療器(qi)械的(de)(de)(de)大力發展(zhan),特別是創新(xin)類材料器(qi)械的(de)(de)(de)不斷涌現(xian),在國產(chan)器(qi)械加速替代的(de)(de)(de)同時,也越來越多的(de)(de)(de)出現(xian)細胞毒性測試不合格(ge)的(de)(de)(de)情(qing)況。遇到這(zhe)些(xie)情(qing)況,建議可以從以下幾方面著手:
1. 體(ti)外(wai)細胞毒性本身的(de)局限性
需特別指出的是:
體外細胞毒性(xing)不合(he)格(ge)結果(guo)≠體內毒性(xing)反應(ying)≠生物相(xiang)容性(xing)毒性(xing)反應(ying)
體外(wai)數據統(tong)計學(xue)(xue)意(yi)義≠毒理學(xue)(xue)意(yi)義≠生物學(xue)(xue)意(yi)義
ISO 10993-5明確(que)指出(chu):“任(ren)何細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)反應(ying)(ying)可(ke)能都是(shi)重要(yao)的(de)。但是(shi),這(zhe)主要(yao)預示潛在(zai)的(de)體(ti)(ti)(ti)內毒(du)性(xing)(xing)(xing),僅根據細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)數據不一定(ding)能確(que)定(ding)該器(qi)械(xie)不適合(he)給(gei)定(ding)的(de)臨床(chuang)應(ying)(ying)用(yong)。”因此,如(ru)果(guo)在(zai)體(ti)(ti)(ti)外細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)試驗(yan)中(zhong)(zhong)(zhong)觀察到細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)反應(ying)(ying),應(ying)(ying)如(ru)何確(que)定(ding)醫療器(qi)械(xie)的(de)實際臨床(chuang)風險?例如(ru),臨床(chuang)實踐(jian)中(zhong)(zhong)(zhong),某些可(ke)溶性(xing)(xing)(xing)金屬離子(如(ru)Cu、Ni等(deng))在(zai)體(ti)(ti)(ti)外顯示細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing),但是(shi)在(zai)植入器(qi)械(xie)臨床(chuang)應(ying)(ying)用(yong)中(zhong)(zhong)(zhong)卻表現(xian)出(chu)良好的(de)臨床(chuang)耐受性(xing)(xing)(xing),在(zai)長年(nian)的(de)臨床(chuang)實踐(jian)中(zhong)(zhong)(zhong)并未在(zai)人體(ti)(ti)(ti)中(zhong)(zhong)(zhong)顯示出(chu)毒(du)性(xing)(xing)(xing)反應(ying)(ying)。再比(bi)如(ru),在(zai)細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)的(de)標準試驗(yan)中(zhong)(zhong)(zhong),很多檢測(ce)機構都選(xuan)擇有注冊證的(de)乳膠手套作為(wei)細(xi)胞(bao)毒(du)性(xing)(xing)(xing)的(de)陽(yang)性(xing)(xing)(xing)對照,而這(zhe)些陽(yang)性(xing)(xing)(xing)物質都是(shi)準允上市的(de)產品(pin)。
這些現(xian)象一(yi)方面(mian)源于人體(ti)(ti)復(fu)(fu)雜的(de)防(fang)御和(he)修復(fu)(fu)機制,包括體(ti)(ti)內代謝途徑的(de)解毒(du)作用及局部微環境的(de)緩沖(chong)能(neng)力等;另一(yi)方面(mian)也與檢測方法的(de)高靈(ling)敏(min)度(du)的(de)特點有關。人體(ti)(ti)是一(yi)個高度(du)復(fu)(fu)雜且精密調(diao)控的(de)有機系統,具有獨特的(de)生理耐受性和(he)自我修復(fu)(fu)機制,再加(jia)上(shang)體(ti)(ti)外(wai)(wai)測試的(de)高度(du)靈(ling)敏(min)度(du),促使了很多人體(ti)(ti)“無毒(du)性”而(er)體(ti)(ti)外(wai)(wai)細(xi)胞“中毒(du)”的(de)現(xian)象存在(zai)。當然,這一(yi)現(xian)象也被審(shen)評(ping)考慮在(zai)內,經驗表(biao)明(ming)(ming),面(mian)對部分細(xi)胞毒(du)性陽性結果的(de)器械,只要能(neng)提供(gong)證(zheng)據證(zheng)明(ming)(ming)產品(pin)的(de)臨床可(ke)接(jie)受性,審(shen)評(ping)也是可(ke)以接(jie)受的(de)。
對于上(shang)述原(yuan)因(yin)導致的細(xi)胞毒(du)不合格,建議建立科學的毒(du)理學風(feng)險評(ping)估框架:
開展化學表(biao)征(zheng)(可(ke)提取物/可(ke)浸出物分析)
進(jin)行同類上市產品(pin)的比對分(fen)析(xi)
補充體內(nei)試驗(yan)(如豚鼠(shu)致敏試驗(yan)、家兔刺激試驗(yan)、全(quan)身毒性(xing)試驗(yan))
文獻數(shu)據支(zhi)持(已有(you)的臨床使(shi)用史證明)
比如(ru)對(dui)(dui)于一(yi)些含(han)(han)有抑菌作用的避孕套,因含(han)(han)有對(dui)(dui)細胞(bao)的生(sheng)長(chang)和繁殖不利影響的物質,導(dao)致細胞(bao)毒(du)性不過;那么這個時候(hou),可(ke)以通過相同(tong)上市(shi)產品的比較/體內豚鼠致敏試驗/家兔陰道刺激(ji)/化學(xue)表征評(ping)價的方法來說明產品的臨床可(ke)接收(shou)性。
2. 不(bu)同測試方法的適用性
醫療(liao)器(qi)械細(xi)胞毒性試(shi)驗(yan)的特點及解決方案
FDA更推薦用MEM洗(xi)脫法(fa)進行試驗(yan),國內/歐洲更推薦用MTT定量試驗(yan)。下表簡(jian)單(dan)列(lie)舉三(san)種方法(fa)進行比較:
測試方法
MEM洗脫法
MTT比色法
瓊脂擴散法
簡介
定性
將小鼠成纖維(wei)細(xi)胞系L929暴露在受(shou)控環境中制得的器械提(ti)取物中,并在顯微鏡下(xia)檢查細(xi)胞的整體細(xi)胞數量和活力,重點關注細(xi)胞形(xing)狀和細(xi)胞質結構,根據標準給予評分(fen)
定量
一(yi)種非主觀的(de)吸光度定量測量。從(cong)活(huo)細胞產生的(de)有色(se)(se)(se)溶(rong)液中(zhong),活(huo)細胞數量的(de)增加(jia)或整體代謝活(huo)性增加(jia)導(dao)致顏(yan)色(se)(se)(se)強度的(de)增加(jia);將細胞活(huo)性轉化(hua)為溶(rong)液的(de)顏(yan)色(se)(se)(se)深度
定性
位于細胞上層的瓊(qiong)脂層充(chong)當屏障,模(mo)仿(fang)表皮頂層(角質層)的功能
接受標準*
分級>2級時被認(ren)為有細胞毒性作用(0~4)
細(xi)胞活性(xing)下降>30%被認為有細(xi)胞毒(du)性(xing)作用
分級>2級時被認為有細胞(bao)毒性(xing)作用(0~4)
優點
細胞結構的可視(shi)化、細胞形態的觀(guan)察和細胞內結構的觀(guan)察可以提(ti)供額外的信息(xi)
標(biao)準化設備儀器,減少(shao)人(ren)為(wei)偏差,形(xing)成劑量-反(fan)應曲線;
提供定量數(shu)值與毒理學數(shu)據比較
模擬人(ren)體皮(pi)膚,適用于僅與(yu)完整皮(pi)膚接觸的(de)器械;細胞形態的(de)可視(shi)化
缺點
由(you)于細(xi)胞活(huo)力分析使用(yong)人工顯微(wei)鏡可視化(hua),主(zhu)觀性強,結果的(de)準確(que)性具(ju)有(you)潛在的(de)偏差,嚴重依賴于評估者(zhe)的(de)經驗水平(ping)
不能提供關(guan)于(yu)細(xi)胞形狀、細(xi)胞內結構和其他特性(xing)的額外(wai)信息(xi),這些信息(xi)將有助于(yu)確(que)定試驗品提取物(wu)所施加的毒(du)性(xing)水平和類(lei)型(xing);
對于(yu)有顏色器械浸提(ti)液,不能(neng)排(pai)除受試物顏色干擾(rao)
來自細胞形態觀察者的潛在偏差;需要評估員(yuan)具備一(yi)定(ding)水平的專(zhuan)業知識
*:參考(kao)16886/10993標準(zhun)
不(bu)合(he)適(shi)的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)(shi)方法(fa)可(ke)能會導(dao)致細胞(bao)(bao)毒(du)(du)性(xing)(xing)測(ce)試(shi)(shi)結(jie)果不(bu)準確;要(yao)(yao)根據不(bu)同的(de)(de)(de)產品(pin)特(te)性(xing)(xing)和(he)不(bu)同監管的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求,選擇(ze)適(shi)合(he)自己的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)(shi)方法(fa)。如(ru):一種帶顏色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)生(sheng)物墨(mo)水(shui),其細胞(bao)(bao)毒(du)(du)測(ce)試(shi)(shi)結(jie)果不(bu)合(he)格,但文獻資料顯示(shi)該(gai)材料無細胞(bao)(bao)毒(du)(du)性(xing)(xing),后(hou)來發(fa)現選用(yong)的(de)(de)(de)測(ce)試(shi)(shi)方法(fa)是MTT比色(se)(se)(se)法(fa)。MTT比色(se)(se)(se)法(fa)是將細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)代(dai)謝產物染成藍色(se)(se)(se),通過(guo)溶液的(de)(de)(de)顏色(se)(se)(se)判斷細胞(bao)(bao)的(de)(de)(de)活性(xing)(xing)水(shui)平。那么(me),浸(jin)提(ti)液本身帶顏色(se)(se)(se)的(de)(de)(de)醫療器(qi)械就(jiu)很容易影響到測(ce)試(shi)(shi)結(jie)果,故此類(lei)器(qi)械選擇(ze)MTT比色(se)(se)(se)法(fa)可(ke)能不(bu)合(he)適(shi)。類(lei)似(si)的(de)(de)(de)還有
接觸鏡類產品(pin),可采用瓊脂擴散(san)法(YY/T 0719.7-2011眼科光學 接觸鏡護理產品(pin) 第7部分(fen):生物學評價試驗(yan)方法),
口腔類也(ye)推薦(jian)擴散(san)法(口腔醫療(liao)器械生物學評價第2單(dan)元(yuan):試驗方法細胞毒性試驗:瓊(qiong)脂擴散(san)法及濾膜擴散(san)法)。
這里需要額外說明,雖然(ran)瓊脂擴(kuo)散法(fa)(fa)允許直接(jie)測試(shi)特定器(qi)械,但一(yi)些浸出物可能無法(fa)(fa)通過瓊脂層擴(kuo)散或可能與瓊脂發生反應,此(ci)時(shi)測試(shi)結(jie)果可能不夠準確。因此(ci),監管機構會(hui)對瓊脂擴(kuo)散法(fa)(fa)的測試(shi)結(jie)果較為關注(zhu),通常會(hui)要求檢測機構提供證明此(ci)方(fang)法(fa)(fa)的適(shi)用性。
方法選擇建議:
a) 有色浸(jin)提液的(de)樣(yang)品避免使(shi)用MTT法(如案例中的(de)藍(lan)黑色生物墨水)
b) 接觸鏡類產品(pin)優先選用(yong)瓊脂擴(kuo)散法
c) 需考(kao)慮監管(guan)要求差(cha)異(FDA傾(qing)向(xiang)MEM浸(jin)提(ti)液(ye)法,國(guo)內/歐盟(meng)推(tui)薦MTT法)
3. 測試(shi)過程的注意事項(xiang)
浸提
大(da)部分的(de)醫療器械(xie)樣品(pin)是(shi)通過浸(jin)提(ti)(ti)(ti)的(de)方式(shi),將(jiang)獲得的(de)樣品(pin)浸(jin)提(ti)(ti)(ti)液與細(xi)胞(bao)接觸從而(er)測試器械(xie)的(de)細(xi)胞(bao)毒(du)性。簡單講,就是(shi)將(jiang)醫療器械(xie)泡在浸(jin)提(ti)(ti)(ti)介質中,將(jiang)醫療器械(xie)的(de)毒(du)性成分轉移到浸(jin)提(ti)(ti)(ti)液中;類(lei)似(si)于(yu)“燉雞湯(tang)”的(de)過程,“雞”類(lei)比“醫療器械(xie)”,“雞湯(tang)”類(lei)比“浸(jin)提(ti)(ti)(ti)液”。那么,如何燉出一鍋“好雞湯(tang)”?
燉雞湯
器械浸提
標準要求
自來水?山泉水?
浸提介質種類
含(han)血清培養基(ji)/生理鹽水溶(rong)液(ye)/其(qi)他適宜的介質(zhi)
整雞?切成小塊?
器械是否要切割
除非不適用性(xing),應將材料切(qie)成小(xiao)塊,以使材料浸沒在(zai)浸提介質中
雞和水的比例
浸提比例
6(3)cm2:1 mL
0.2(0.1)g:1 mL
燉湯溫度和時間
浸提溫度
37℃,24 h / 37℃,72 h / 50℃,72 h /
70℃,24 h / 121℃,1 h
是否攪拌
動態浸提
宜在攪動或循環的條件下進行
標準(zhun)的(de)出發點傾向(xiang)于確(que)保絕對(dui)安(an)全(quan),但(dan)加嚴對(dui)于特定的(de)器械(xie),可(ke)能(neng)不適用。
浸提介質種類
不(bu)同浸提介(jie)質可能會(hui)影響醫療器(qi)械(xie)釋放出的物質種類和數量,從而影響細胞毒性結果(guo)。
廣東佛(fo)山中(zhong)心(xin)血(xue)(xue)站-官亞(ya)妹(mei)探討三種浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)介質(zhi)對(dui)一次性(xing)(xing)使用血(xue)(xue)液灌流(liu)器(qi)(qi)體外細胞(bao)(bao)(bao)毒(du)(du)性(xing)(xing)評價(jia)的(de)(de)影(ying)(ying)響,發現(xian)不(bu)同(tong)浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)介質(zhi)對(dui)血(xue)(xue)液灌流(liu)器(qi)(qi)細胞(bao)(bao)(bao)毒(du)(du)性(xing)(xing)的(de)(de)影(ying)(ying)響不(bu)同(tong)。其中(zhong),0.9%氯化(hua)鈉浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)時(shi)的(de)(de)相對(dui)存(cun)活率最高,培(pei)養基次之,含(han)血(xue)(xue)清(qing)培(pei)養基浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)時(shi)的(de)(de)相對(dui)存(cun)活率最低。這可能是因為用0.9%氯化(hua)鈉浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)時(shi),血(xue)(xue)液灌流(liu)器(qi)(qi)釋放出的(de)(de)物質(zhi)較(jiao)少,對(dui)細胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)損(sun)傷(shang)較(jiao)小;而含(han)血(xue)(xue)清(qing)培(pei)養基浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)時(shi),血(xue)(xue)液灌流(liu)器(qi)(qi)釋放出的(de)(de)物質(zhi)較(jiao)多(duo),對(dui)細胞(bao)(bao)(bao)的(de)(de)損(sun)傷(shang)較(jiao)大(da)。從(cong)而得出結論:不(bu)同(tong)浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)介質(zhi)對(dui)一次性(xing)(xing)使用血(xue)(xue)液灌流(liu)器(qi)(qi)體外細胞(bao)(bao)(bao)毒(du)(du)性(xing)(xing)評價(jia)有顯著(zhu)影(ying)(ying)響,應(ying)(ying)根據實(shi)際應(ying)(ying)用場景選擇合適的(de)(de)浸(jin)(jin)(jin)提(ti)(ti)介質(zhi)進行(xing)評價(jia),為該類醫療器(qi)(qi)械的(de)(de)生物相容(rong)性(xing)(xing)評價(jia)提(ti)(ti)供(gong)了參考。
廣東醫(yi)療(liao)(liao)(liao)器(qi)械所也有(you)過(guo)相關報道(dao);一般來說,對于很多種類的(de)(de)醫(yi)療(liao)(liao)(liao)器(qi)械產(chan)品采(cai)用(yong)(yong)含血(xue)清(qing)的(de)(de)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)進行浸(jin)提即可達到實驗所需(xu),但(dan)對于一些(xie)含有(you)吸附(fu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)產(chan)品如含活性(xing)炭和樹脂的(de)(de)血(xue)液灌(guan)流器(qi),他們在用(yong)(yong)含血(xue)清(qing)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)浸(jin)提時,能夠吸附(fu)血(xue)清(qing)蛋白等(deng)其他一些(xie)未知的(de)(de)營養(yang)成(cheng)分。所以對于一些(xie)有(you)吸附(fu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)的(de)(de)醫(yi)療(liao)(liao)(liao)器(qi)械產(chan)品,應(ying)該考(kao)慮在用(yong)(yong)含血(xue)清(qing)培(pei)(pei)養(yang)基(ji)作(zuo)(zuo)為浸(jin)提介質時,是否(fou)會因醫(yi)療(liao)(liao)(liao)器(qi)械的(de)(de)吸附(fu)特性(xing)導致浸(jin)提液中維持細(xi)胞(bao)(bao)生長(chang)的(de)(de)營養(yang)成(cheng)分的(de)(de)不足,從而(er)導致細(xi)胞(bao)(bao)狀態(tai)不好,細(xi)胞(bao)(bao)毒性(xing)增加(jia)的(de)(de)假陽(yang)性(xing)結果。
另一個例子是(shi)用于沖洗手術(shu)部(bu)位的(de)沖洗管。這些管通常由PVC制造,在(zai)用標(biao)準(zhun)優先推薦的(de)細胞毒(du)性(xing)(xing)(xing)測試系統(tong):含血清培養基(極(ji)性(xing)(xing)(xing)+非極(ji)性(xing)(xing)(xing))進行浸(jin)(jin)提,可(ke)(ke)(ke)能會(hui)產生細胞毒(du)性(xing)(xing)(xing)反應。在(zai)這種情(qing)況下,如果可(ke)(ke)(ke)以證(zheng)明(ming)與設(she)備一起使用的(de)沖洗液只有極(ji)性(xing)(xing)(xing),并且預計不會(hui)與患者(zhe)有其他接(jie)觸,則可(ke)(ke)(ke)以調(diao)整細胞毒(du)性(xing)(xing)(xing)研究方法(fa),僅(jin)考慮極(ji)性(xing)(xing)(xing)浸(jin)(jin)提條件,以證(zheng)明(ming)臨床相關條件是(shi)否對測試結果有影響。
器械是否要切割
通常(chang),對于細胞毒(du)性(xing)測試,需要樣(yang)品切(qie)割成小塊以(yi)使材(cai)料(liao)浸(jin)沒在浸(jin)提介質中(zhong)。但(dan)有些樣(yang)品,切(qie)割可能(neng)(neng)會暴露原先沒有暴露的(de)表(biao)面(如(ru)(ru)(ru)內腔或切(qie)面),可能(neng)(neng)在測試系統(tong)中(zhong)產(chan)生夸張的(de)反應,導致細胞毒(du)性(xing)不過。例如(ru)(ru)(ru):彈性(xing)體、涂(tu)層材(cai)料(liao)、復合材(cai)料(liao)、多層材(cai)料(liao)等,由于完整表(biao)面與(yu)切(qie)割表(biao)面存在潛在的(de)浸(jin)提性(xing)能(neng)(neng)差異,如(ru)(ru)(ru)能(neng)(neng)證明臨床不可能(neng)(neng)接觸內表(biao)面,應盡量完整地進行浸(jin)提。
滅菌方式
醫(yi)療(liao)器械常用的滅菌方式主要有環氧乙烷(wan)EO滅菌、高壓蒸汽滅菌和紫(zi)外滅菌。
EO滅(mie)菌(jun)(jun):對(dui)細胞生長產生毒性(xing)作用,需注意EO滅(mie)菌(jun)(jun)后的(de)解析殘(can)留。
高(gao)壓蒸汽滅菌:121℃,需考慮產品的(de)耐受性。
紫外滅(mie)菌(jun)(jun):物理滅(mie)菌(jun)(jun)方式(shi),經濟簡便,光線滅(mie)菌(jun)(jun),只(zhi)適用(yong)于光能照到的表(biao)面滅(mie)菌(jun)(jun)。
安(an)徽省食(shi)藥檢葉小惠探討了不同滅菌方式對4種醫(yi)療器械或材料細胞毒性評價結(jie)(jie)果的影響,結(jie)(jie)果如圖
醫療器械/滅菌方式
紫外輻照滅菌UV
高壓蒸汽滅菌HT
環氧乙烷滅菌EO
一次性使用醫用口罩
87%
85%
90%
手術解剖器(鑷體)
87%
90%
98%
橡膠塞
85%
88%
91%
一次性使用輸液器
90%
76%
67%
備注:存活(huo)率(小于(yu)70%,考慮其(qi)具有細胞毒性)
一次(ci)性使(shi)用輸(shu)液器(qi)(qi)的(de)聚氯乙烯(xi)(PVC)管路部分(fen)經UV滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)、HT滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)和(he)EO滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)后(hou)的(de)浸(jin)(jin)提(ti)液法(fa)結(jie)(jie)果(guo)分(fen)別為1級、1級和(he)2級,MTT法(fa)結(jie)(jie)果(guo)表明(ming)在(zai)UV滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)和(he)HT滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)方(fang)(fang)式(shi)下細胞(bao)(bao)存活率(lv)均>70%,EO滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)條件下細胞(bao)(bao)存活率(lv)<70%,具(ju)(ju)有潛(qian)在(zai)的(de)細胞(bao)(bao)毒(du)性作用,分(fen)析考(kao)慮可(ke)(ke)能EO滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)方(fang)(fang)式(shi)下輸(shu)液器(qi)(qi)浸(jin)(jin)提(ti)液中存在(zai)某種(zhong)溶(rong)出物(wu)或其所含成分(fen)的(de)濃(nong)度具(ju)(ju)有潛(qian)在(zai)的(de)細胞(bao)(bao)毒(du)性反(fan)應,而(er)在(zai)UV滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)和(he)HT滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)條件下可(ke)(ke)能破環了(le)其成分(fen),影響(xiang)浸(jin)(jin)提(ti)液溶(rong)出物(wu)的(de)釋放,從而(er)導致(zhi)檢(jian)測(ce)結(jie)(jie)果(guo)發生變化。一次(ci)性使(shi)用輸(shu)液器(qi)(qi)一般適用UV滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)和(he)HT滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)條件,常規選(xuan)(xuan)擇EO滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)方(fang)(fang)式(shi)。PVC軟(ruan)管在(zai)一些非(fei)(fei)無菌(jun)(jun)產品中可(ke)(ke)能也(ye)涉及,進行生物(wu)學評價時送(song)檢(jian)樣品屬(shu)(shu)于非(fei)(fei)無菌(jun)(jun)產品,由于細胞(bao)(bao)毒(du)性試(shi)驗要求樣品屬(shu)(shu)于無菌(jun)(jun)產品,企業在(zai)送(song)檢(jian)時可(ke)(ke)能會選(xuan)(xuan)擇HT滅(mie)(mie)(mie)(mie)菌(jun)(jun)從而(er)造成假(jia)陰性的(de)試(shi)驗結(jie)(jie)果(guo)。
4. 測試環節(jie)引(yin)入的問題(ti)
這一部分主要和檢測(ce)(ce)實驗室(shi)相關(guan),細(xi)胞毒(du)性測(ce)(ce)試(shi)畢竟是(shi)一個(ge)無菌(jun)生物試(shi)驗,潔凈室(shi)的(de)(de)等級/平板接種細(xi)胞的(de)(de)均勻程度(du)(du)/染毒(du)量(liang)的(de)(de)精確度(du)(du)/人員熟練度(du)(du)/操作(zuo)規范性等都會影響(xiang)細(xi)胞毒(du)性結(jie)果。因此,在進(jin)行(xing)MTT細(xi)胞毒(du)性時可以通過空白孔的(de)(de)偏差/同一濃度(du)(du)梯(ti)度(du)(du)孔的(de)(de)偏差/50%與100%觀(guan)察數據的(de)(de)趨勢性/鏡下(xia)細(xi)胞形態(tai)/MTT定量(liang)數據吻合度(du)(du)來判斷。
醫(yi)療器械(xie)細(xi)胞毒性試(shi)驗的特點及解決(jue)方案
5. 產品本身的原因
導管類材料
河南(nan)省醫療器械所通過(guo)對隨機抽取8家生產企業的(de)10批次涂層導尿管進行測試,發(fa)現PVC基(ji)材的(de)涂層導管體外細(xi)胞(bao)毒性小,生物(wu)相容(rong)性高;乳膠基(ji)材的(de)涂層導尿管,細(xi)胞(bao)毒性結(jie)果有差異。
醫療器(qi)械細胞毒(du)性試驗的特點及解決(jue)方案
江(jiang)西省(sheng)醫療器械所通過對(dui)4種導管材質[聚氯乙(yi)烯(PVC)(增(zeng)塑(su)劑DEHP)、PVC(增(zeng)塑(su)劑TOTM)、熱塑(su)性聚氨酯(zhi)彈性體(TPU)、聚烯烴(jing)熱塑(su)性彈性體(TPE)]的輸(shu)(shu)液器樣品檢測發現:一(yi)次(ci)性使(shi)用輸(shu)(shu)液器細胞(bao)毒性來源(yuan)為輸(shu)(shu)液器導管部分;相(xiang)較(jiao)PVC及TPU,TPE材質導管具有(you)相(xiang)對(dui)較(jiao)低的細胞(bao)毒性;且(qie)灌注法相(xiang)對(dui)常規克重法更適合一(yi)次(ci)性使(shi)用輸(shu)(shu)液器細胞(bao)毒性評價。
塑料中有(you)毒物質的潛(qian)在來源:增塑劑
市場上許(xu)多醫(yi)療器(qi)械(xie)是用塑(su)料(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)制造(zao)的(de)(例如,血袋(dai)、管套、注(zhu)射器(qi)),增(zeng)(zeng)塑(su)劑(例如,鄰苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)鹽,雙酚A)被添加(jia)到(dao)塑(su)料(liao)(liao)材(cai)料(liao)(liao)中(zhong)以增(zeng)(zeng)加(jia)柔韌性(xing)和彈性(xing)。醫(yi)療器(qi)械(xie)行(xing)業中(zhong)使用的(de)增(zeng)(zeng)塑(su)劑多為(wei)鄰苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)酯(zhi),包(bao)括(kuo)鄰苯(ben)(ben)二甲(jia)(jia)酸(suan)雙(2-乙基己(ji)基)酯(zhi)(DEHP)。
DEHP及其代謝(xie)產物鄰(lin)苯二(er)(er)(er)甲酸(suan)單(2-乙基(ji)己基(ji))酯(MEHP)與人(ren)體(ti)內分泌(mi)紊亂有關。增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)不通(tong)過(guo)共價鍵而是更(geng)松散地嵌入(ru)塑(su)(su)料(liao)樹脂(zhi)基(ji)體(ti)中,因(yin)(yin)此,它(ta)們更(geng)容易(yi)被(bei)釋放,并通(tong)過(guo)直(zhi)接(jie)(jie)和/或(huo)(huo)間(jian)接(jie)(jie)方式與人(ren)體(ti)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)。常(chang)見的(de)(de)直(zhi)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)包括口腔(qiang)和皮(pi)膚接(jie)(jie)觸(chu)(chu)(例如(ru)(ru),通(tong)過(guo)放置在口腔(qiang)內或(huo)(huo)皮(pi)膚上的(de)(de)裝置),間(jian)接(jie)(jie)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)是通(tong)過(guo)吸入(ru)或(huo)(huo)暴露(lu)于(yu)接(jie)(jie)觸(chu)(chu)過(guo)含DEHP材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)液(ye)體(ti)(如(ru)(ru)血液(ye)、呼吸)。每種增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)從材(cai)(cai)料(liao)中遷移的(de)(de)速率取決(jue)于(yu)增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)和嵌入(ru)樹脂(zhi)的(de)(de)特(te)性(xing)(xing)。增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)一旦進入(ru)體(ti)內,就會(hui)被(bei)水解(jie)成代謝(xie)物。初級代謝(xie)物因(yin)(yin)特(te)定增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)而異;然(ran)而,最常(chang)見的(de)(de)MEHP,對苯二(er)(er)(er)甲酸(suan)乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)酯,鄰(lin)苯二(er)(er)(er)甲酸(suan)乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)酯和鄰(lin)苯二(er)(er)(er)甲酸(suan)乙二(er)(er)(er)醇(chun)(chun)(chun)酯,對L929小鼠細(xi)(xi)胞的(de)(de)細(xi)(xi)胞毒性(xing)(xing)比母(mu)體(ti)增(zeng)(zeng)(zeng)塑(su)(su)劑(ji)(DEHP, DINP和DINCH)更(geng)大。當(dang)大量吸入(ru)塑(su)(su)化劑(ji)時,可能會(hui)產生毒性(xing)(xing)作用,影響呼吸系統(tong)、免疫系統(tong)和生殖系統(tong)等(deng)。因(yin)(yin)此,這類(lei)原材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)器械需特(te)別注意(yi)。
脫離劑量談毒效應(ying),都是耍流氓
“毒(du)性(xing)(xing)并不是有毒(du)物(wu)(wu)(wu)質(zhi)持有的屬(shu)(shu)(shu)性(xing)(xing),而是所有物(wu)(wu)(wu)質(zhi)的一(yi)般屬(shu)(shu)(shu)性(xing)(xing)”。“萬物(wu)(wu)(wu)皆有毒(du),劑量(liang)(liang)決定(ding)(ding)(ding)一(yi)切”。食鹽是我們日(ri)常生活中(zhong)不可或(huo)(huo)缺(que)的物(wu)(wu)(wu)質(zhi),但是隨(sui)著攝入人(ren)體(ti)的食鹽劑量(liang)(liang)的增(zeng)加,它(ta)的“毒(du)性(xing)(xing)”也(ye)會(hui)慢(man)慢(man)體(ti)現出(chu)來(lai)。器械(xie)產品(pin)也(ye)是如(ru)此;許多產品(pin)喜歡(huan)添加金(jin)屬(shu)(shu)(shu),但最終使用者接觸到的金(jin)屬(shu)(shu)(shu)/化合(he)物(wu)(wu)(wu)的具體(ti)量(liang)(liang),決定(ding)(ding)(ding)了(le)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)/化合(he)物(wu)(wu)(wu)在(zai)整個(ge)生物(wu)(wu)(wu)體(ti)水平(ping)上(shang)是否有毒(du)。還(huan)應注意的是,特(te)定(ding)(ding)(ding)的表面處理(li),如(ru)鈍(dun)化和陽極化,可影響醫療(liao)器械(xie)中(zhong)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)離子(zi)的釋放,從而改變(bian)其(qi)潛在(zai)的毒(du)理(li)學效應。因此,對于一(yi)些潛在(zai)毒(du)性(xing)(xing)大的原材料,可能需(xu)要對器械(xie)的表面進行保護處理(li),確保其(qi)無法(fa)析(xi)出(chu)或(huo)(huo)析(xi)出(chu)的量(liang)(liang)少,從而能在(zai)人(ren)體(ti)的耐受范(fan)圍內。
三、結論
盡管常見的(de)細(xi)胞(bao)毒(du)性試(shi)(shi)驗,如MEM洗脫(tuo)試(shi)(shi)驗或(huo)MTT試(shi)(shi)驗,可(ke)(ke)以(yi)預(yu)估體(ti)外(wai)細(xi)胞(bao)毒(du)性,但體(ti)外(wai)跟體(ti)內(nei)條件相差很大,體(ti)外(wai)預(yu)估結(jie)(jie)果可(ke)(ke)能高估了(le)體(ti)內(nei)潛在(zai)的(de)不(bu)良反(fan)應(ying),并不(bu)總是(shi)(shi)對應(ying)于準確/有(you)(you)效的(de)臨床反(fan)應(ying)。在(zai)這些情況下,結(jie)(jie)合分析化(hua)學(xue)(xue)(xue)方法(如化(hua)學(xue)(xue)(xue)表征可(ke)(ke)提(ti)取/可(ke)(ke)浸出測(ce)試(shi)(shi)),科學(xue)(xue)(xue)/政(zheng)府機構(如ATSDR、IRIS、ECHA)現有(you)(you)的(de)系統毒(du)性數據和(he)已(yi)發表的(de)同行評(ping)議的(de)科學(xue)(xue)(xue)文章,可(ke)(ke)為評(ping)估患者的(de)毒(du)理學(xue)(xue)(xue)風險和(he)臨床安(an)全性提(ti)供(gong)參(can)考(kao)框(kuang)架。另外(wai),對最(zui)終成品醫療器械進行輔助(zhu)動物試(shi)(shi)驗可(ke)(ke)有(you)(you)助(zhu)于研究體(ti)外(wai)細(xi)胞(bao)毒(du)性陽性的(de)臨床影(ying)響(xiang),特別(bie)是(shi)(shi)不(bu)與(yu)最(zui)終用戶和(he)患者長(chang)期(qi)接觸(chu)的(de)器械。
四、參考文獻
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本文由(you)廣州佳譽(yu)醫療(liao)器械(xie)有限(xian)公(gong)司/佛山浩(hao)揚醫療(liao)器械(xie)有限(xian)公(gong)司聯合編輯