生物学评价

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。
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。
GB/T 16886.11 –1997 GB/T 16886.12 – 2005 GB/T 16886.13 – 2001 GB/T 16886.14 –2003 GB/T 16886.15 –2003 GB/T 16886.16 –2003 GB/T 16886.17– 2005
全身毒性试验 样品制备与参照样品 聚合物医疗器械的降解产物定性与 定量 陶瓷降解产物的定性与定量 金属与合金降解产物的定性与定量 降解产物与可沥滤物毒性动力学研 究设计 可沥滤物允许限量的建立
医疗器械生物学基本评价试验指南GB/T16886.1——ISO 10993.1(2003)
器械分类 人体接触 接触时间 A：短期(24h) B：长期(>24h-30d) C：持久（>30d） 皮 肤 A B C A B C A B C A B 细胞 毒性 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 致敏 刺激或 皮内反应 生物学试验 全身毒性 （急性） 亚慢性 （亚急性） 毒性 ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ 血液 植入 相容性
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。

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。


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。
遗传 毒性
表 面 器 械
黏
膜
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
损伤表面 外 部 接 入 器 械 血路、间接
C
组织/骨 /牙接入 循环血液 A B C A
ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ
ⅹ ⅹ
ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ
ⅹ
植 入 器 械
组织/骨 血 液
B C A B C A B C
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
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
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。

生物材料与机体相互作用示意图
物理性质变 化
大小、形状、 弹性、 强度、硬度、 蠕变、 磨损、热传导 等；
生
机械相互作用
物 材 料 的 变 化
运动、摩擦、冲击
物理化学作用
溶出、渗透、降解产 物
化学性质变 化
结构、降解、 亲水、疏水、 吸附等；
生物化学作用
水、酶、蛋白质、氧 化、生物电
生 物 体 方 面 的 变 化
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/T 16886.1-2001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
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。
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
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ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ
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医疗器械生物学补充评价试验指南
器械分类 人体接触 接触时间 A：短期(24h) B：长期(>24h-30d) C：持久（>30d） 皮 肤 A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C A B C 慢性 毒性 致癌性 生物学试验 生殖与 发育毒性 生物 降解

ISO 10993-18:2005 材料的化学表征 ISO 10993-19:2006
物理化学、形态学和表面特性表征

ISO 10993-20:2006
医疗器械免疫毒性试验原理和方法

GB/T 16175- 2008 医用有机硅材料生物学评价试验方法 GB/T 14233.2-2005 医用输液、输血、注射器具检验方法
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。
敷料、导管、注射器、内植物 等
创口贴、体温计、接触镜等
临床医疗
隆鼻、隆胸等
日常生活
整形美容
化学 性能
应用 安全性
生物学 性能
物理 机械 性能
电学 性能
形态学 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




（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；
表 面 器 械
黏
膜
损伤表面
外 部 接 入 器 械
血路、间接
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ ⅹ
组织/骨 /牙接入 循环血液
植 入 器 械
组织/骨
血
液
GB/T 16886.1 - 2001 评价与试验 GB/T 16886.2 - 2000 动物保护要求 GB/T 16886.3 - 2008 遗传毒性、致癌性和生殖毒性 试验 GB/T 16886.4 - 2003 与血液相互作用试验选择 GB/T 16886.5 - 2003 细胞毒性试验：体外法 GB/T 16886.6 - 1997 植入后局部反应试验 GB/T 16886.7 - 2001 环氧乙烷灭菌残留量 GB/T 16886.9 - 2001 潜在降解产物定性与定量框 架 GB/T 16886.10 -2005 刺激与迟发型超敏反应试验

牙科材料和器械

ISO 7405: 1997（E）—— YY/T 02682001 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/T 0127. 1～11
/
YY/T 0244
根据产品的用途选择标准； 2. GB/T 16886.1 - 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/T 16886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/T 16886系列标 准； 5. 关注标准的的时效性。
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。
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。
1.

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 是 材料是否与市场上器 材料表征 械所用材料相同 器械定性 否 否
不适合进行生物学评价 器械是否有相同特性? a) 生产 b) 人体接触 c) 灭菌 是
是
a)
b)
接触性质
接触时间
生物学评价试验
的选择，表1、2
否 否 是否有足够的证明和/或有 生物学评价 可提供的试验数据 是 试验和/或原理阐述/证明 最终评价 是 符合GB/T16886.1-ISO 10993-1标准要求
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
生物稳定性
生物相容性
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