生物学评价

整形美容日常生活临床医疗隆鼻、隆胸等敷料、导管、注射器、内植物等创口贴、体温计、接触镜等应用安全性化学性能物理机械性能生物学性能形态学性能电学性能目的：将器械的风险降到最低的程度。风险来源：生物学危害生物学危害：1、材料：毒性成分2、机械：机械故障3、使用：使用不当1、生物学试验2、已有的生物学试验报告3、文献报道4、临床使用资料物理性质变化大小、形状、弹性、强度、硬度、蠕变、磨损、热传导等；化学性质变化结构、降解、亲水、疏水、吸附等；生物材料的变化生物体方面的变化机械相互作用运动、摩擦、冲击物理化学作用溶出、渗透、降解产物生物化学作用水、酶、蛋白质、氧化、生物电急性局部反应炎症、坏死、排异慢性局部反应钙化、溃疡、炎症急性全身反应过敏、溶血、发热、神经麻痹、毒性反应慢性全身反应致畸、致突变、致癌、免疫反应生物材料与机体相互作用示意图生物相容性生物稳定性1、材料表面的特性(见下图:接触角)2、材料的添加剂、粘合剂、交联剂3、材料的热效应4、材料的降解产物5、材料和体内物质的反应产物6、物理和机械作用7、机械故障8、其他因素医疗器械主要的生物反应：1、组织反应；2、血液反应；3、免疫反应；4、全身反应。1、组织反应（1）炎症（2）肿瘤影响因素:表面状态,可滤出的物质/降解物质,污染2、血液反应：血栓形成影响因素:表面、血流速度、血液粘度3、免疫反应：1）I型：速发型超敏反应2）II型：细胞毒性超敏反应；3）III型：免疫复合物型超敏反应4）IV型：迟发型超敏反应4、全身反应：（1）呼吸系统：（2）神经系统：（3）消化系统：（4）骨骼运动系统：（5）心血管系统：（6）其他人体组织的影响：生物反应的临床表现：炎症感染血栓栓塞肿瘤试验方法:1.全身毒性试验2.细胞毒性试验3.刺激试验4.致敏试验5.血液相容性试验6.植入试验7.遗传毒性试验8.致瘤和致癌试验9.生殖和发育毒性试验试验方法的选择:1、接触时间2、使用部位和用途1、非接触人体器械2、接触或进入人体器械1）按使用时限分为：暂时使用（24h以内）；短期使用（24h到30天）；长期使用（超过30天）。2）接触人体的部位分为：A、表面接触器械：皮肤、黏膜。B、外部接入器械：血管、组织/骨/牙本质、血液循环系统、中枢神经系统。C、体内植入医疗器械：骨、组织和血液接触。器械分类生物学试验人体接触接触时间A：短期(24h)B：长期(24h-30d)C：持久（30d）细胞毒性致敏刺激或皮内反应全身毒性（急性）亚慢性（亚急性）毒性遗传毒性植入血液相容性表面器械皮肤AⅹⅹⅹBⅹⅹⅹCⅹⅹⅹ黏膜AⅹⅹⅹBⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹ损伤表面AⅹⅹⅹBⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹ外部接入器械血路、间接AⅹⅹⅹⅹⅹBⅹⅹⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹⅹ组织/骨/牙接入AⅹⅹⅹBⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹ循环血液AⅹⅹⅹⅹⅹBⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹ植入器械组织/骨AⅹⅹⅹBⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹ血液AⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹBⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹCⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹⅹ医疗器械生物学基本评价试验指南GB/T16886.1——ISO10993.1(2003)器械分类生物学试验人体接触接触时间A：短期(24h)B：长期(24h-30d)C：持久（30d）慢性毒性致癌性生殖与发育毒性生物降解表面器械皮肤ABC黏膜ABC损伤表面ABC外部接入器械血路、间接ABCⅹⅹ组织/骨/牙接入ABCⅹⅹ循环血液ABCⅹⅹ植入器械组织/骨ABCⅹⅹ血液ABCⅹⅹ医疗器械生物学补充评价试验指南GB/T16886.1-2001评价与试验GB/T16886.2-2000动物保护要求GB/T16886.3-2008遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验GB/T16886.4-2003与血液相互作用试验选择GB/T16886.5-2003细胞毒性试验：体外法GB/T16886.6-1997植入后局部反应试验GB/T16886.7-2001环氧乙烷灭菌残留量GB/T16886.9-2001潜在降解产物定性与定量框架GB/T16886.10-2005刺激与迟发型超敏反应试验GB/T16886.11–1997全身毒性试验GB/T16886.12–2005样品制备与参照样品GB/T16886.13–2001聚合物医疗器械的降解产物定性与定量GB/T16886.14–2003陶瓷降解产物的定性与定量GB/T16886.15–2003金属与合金降解产物的定性与定量GB/T16886.16–2003降解产物与可沥滤物毒性动力学研究设计GB/T16886.17–2005可沥滤物允许限量的建立ISO10993-18:2005材料的化学表征ISO10993-19:2006物理化学、形态学和表面特性表征ISO10993-20:2006医疗器械免疫毒性试验原理和方法GB/T16175-2008医用有机硅材料生物学评价试验方法GB/T14233.2-2005医用输液、输血、注射器具检验方法牙科材料和器械ISO7405:1997（E）——YY/T0268-2001牙科学——用于牙科的医疗器械生物相容性临床前评价第1单元：评价与试验项目选择YY/T0127.1～11/YY/T02441.根据产品的用途选择标准；2.GB/T16886.1-2001评价与试验；【制定评价程序的框架，不是核对清单】3.部分GB/T16886需要视产品特性选择方案；4.口腔器材原则上参照YY系列标准，但有时需要结合使用GB/T16886系列标准；5.关注标准的的时效性。生物相容性试验评价流程开始器械与人体是否直接或间接接触材料表征不适合进行生物学评价材料是否与市场上器械所用材料相同器械是否有相同特性?a)生产b)人体接触c)灭菌是否有足够的证明和/或有可提供的试验数据最终评价符合GB/T16886.1-ISO10993-1标准要求生物学评价器械定性a)接触性质b)接触时间生物学评价试验的选择，表1、2试验和/或原理阐述/证明否否否否是是是是是生物学评价中注意的问题（1）一般是在材料满足其物理和化学性能后，再去评价它的生物性能。（2）应对最终产品进行生物学试验。（3）灭菌可能对生物材料和医疗器械的潜在作用，以及伴随灭菌而产生的毒性物质，应该用最后灭菌过的产品或最后灭菌过的产品中有代表性的样品作为试验样品进行。被评价的对象应处于“使用”状态正确区分“评价”与“试验”需考虑除原材料以外的诸多因素评价前需确定器械的作用类型、接触性质、程度、时间和频次等参照GB/T16886.1-2001评价试验指南要求选择试验项目生物学试验应先体外再体内先做溶血和细胞毒性符合GLP专业实验室和专业技术人员评价结论强调综合分析同类材料，不同用途，其评价内容不一；材料与人体接触性质、程度、频次和周期等不同，其评价要求不一；材料本身性质不同，其评价标准不一；评价试验只是一项预测性的工作；器械复杂多样性，评价时需考虑总体设计；评价是建立在综合分析基础上的整体评价。当最终产品投放上市后，如果制造产品的材料来源或技术条件发生变化；产品的配方、工艺、灭菌条件改变；储存期内产品发生变化；产品用途发生变化；有情况表明产品用于人体时会产生副作用时，要对产品重新进行生物学评价。（1）来源于药物毒理学的试验方法a)致敏试验：用材料或其浸提液做试验，评价生物材料和医疗器械的潜在过敏原。常用的方法有最大剂量法和接触斑贴法，使用豚鼠做试验。无致敏判定标准：***对照组记分小于1，实验组记分大于等于1，提示致敏；***对照组记分大于等于1，试验组的反应超过对照组最严重的反应，提示致敏；b)刺激试验：用材料或其浸提液做试验，评价生物材料和医疗器械的潜在刺激原。根据生物材料和医疗器械的具体使用部位，可选择进行皮肤刺激试验、皮内刺激试验等。常使用兔子做试验。无刺激判定标准：皮肤和皮内刺激指数不超过0,4。c)热原试验：检测材料或其浸提液中是否有致热原物质。将材料或其浸提液由静脉注入兔体内（10ml/Kg），在一定时间内观察兔体温变化，以判断在材料或浸提液中所含热原量是否符合人体应用要求。同时有一些生物材料和也可用细菌内毒素检查法，是应用试样与细菌内毒素产生凝集反应的机理，以判断材料或其浸提液中细菌内毒素的限量是否符合标准要求。鲎试剂是从栖生于海洋的节肢动物“鲎”的蓝色血液中提取变形细胞溶解物，经低温冷冻干燥而成的生物试剂，专用于细菌内毒素检测和真菌（1,3)-β-D-葡聚糖检测。鲎试验法是国际上至今为止检测内毒素最好的方法，它简单﹑快速﹑灵敏﹑准确，因而被欧美药典及我国药典定为法定内毒素检查法，并已被世界各国所采用。实验方法可分为：凝胶法、动态浊度法、终点浊度法、动态显色法、终点显色法。分别需要使用对应的鲎试剂。凝胶法：通过鲎试剂与内毒素产生凝集反应的原理来定性检测或半定量内毒素的方法。凝胶法是通过观察有无凝胶形成作为反应的终点。此法操作比较简单，经济，不需要专用测定设备，可以进行定性或半定量测定。浊度法：利用检测鲎试剂与内毒素反应过程中的浊度变化而测定内毒素含量的方法。动态浊度法的特点为：1.能准确定量。2.检测范围宽，可达4个数量级。3.灵敏度高达0.005EU/ml。4.操作简便，系统自动检测分析，一步即成。5.经济实用，试剂样品需要量少，可降至50μL。6.和微生物检测系统Elx808（配套IU）及专用软件TALgent使用，一次可同时检测多达96个样品。显色基质法：利用鲎试剂与内毒素反应过程中产生的凝固酶使特定底物显色释放出的呈色团的多少而测定内毒素含量的方法，根据产物颜色判断内毒素浓度，又称为比色法。显色基质法由于不依赖凝固蛋白形成凝胶，抗干扰能力强，特别适用于生物制品（蛋白、疫苗等）和临床样品（黄疸、血液、尿液）的细菌内毒素检测。终点显色法是目前反应时间最短的鲎试验法，只需要16分钟就能得出结果。而且可以偶氮化染色剂，避开某些有色检品自身颜色对鲎试验的干扰。终点显色法不需要特殊的检测仪器就能准确定量。动态显色法鲎试剂兼有动态浊度法和终点显色法鲎试剂的优点，抗干扰能力强，使用简单方便，检测范围宽，灵敏度高达0.005EU/ml,是目前世界上最好的鲎试剂。但是价格较高。d)遗传毒性试验：用哺乳动物或非哺乳动物细胞培养技术，测定生物材料和医疗器械或其浸提液引起的基因突变，染色体结构和数量变化，或其他遗传毒性。为了预防出现假阳性或假阴性，一般要求同时进行[Ames试验、小鼠淋巴瘤基因突变试验(微核试验)和染色体畸变试验]三组试验。沙门氏菌回复突变试验（亦称Ames试验）已被世界各国广为采用。该法比较快速、简便、敏感、经济，且适用于测试混合物。鼠伤寒沙门氏菌（Salmonellatyphimurium）的组氨酸营养缺陷型（his－）菌株，在含微量组氨酸的培养基中，除极少数自发回复突变的细胞外，一般只能分裂几次，形成在显微镜下才能见到的微菌落。受诱变剂作用后，大量细胞发生回复突变，自行合成组氨酸，发育成肉眼可见的菌落。某些化学物质需经代谢活化才有致变作用，在测试系统中加入哺乳动物微粒体酶，可弥补体外试验缺乏代谢活化系统之不足。微核试验是检测染色体或有丝分裂器损伤的一种遗传毒性试验方法。无着丝粒的染色体片段或因纺锤体受损而丢失的整个染色体，在细胞分裂后期仍留在子细胞的胞质内成为微核。最常用的是啮齿类动物骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核试验。以受试物处理啮齿类动物，然后处死，取骨髓，制片、固定、染色，于显微镜下计数PCE中的微核。如果与对照组比较，处理组PCE微核率有统计学意义的增加，并有剂量-反应关系，则可认为该受试物是哺乳动物体细胞的致突变物。人外周淋巴细胞微核试验，可用于接触环境致突变物的人群的监测和遗传毒性评价外周血中小淋巴细胞几乎都处在细胞增殖周期的G1期或G0期，一般条件下是不会再分裂的。当在培养物中加入适量的PHA（植物血凝素），在37℃下，经52-72h的培养，淋巴细胞开始转化，进入细胞增殖周期，此时可获得大量的有丝分裂的