ISO 10993-5 In-vitro-Zytotoxizitätstest

Bei der In-vitro- Zytotoxizitätsprüfung handelt es sich um einen In-vitro-Test, der unter Ex-vivo-Bedingungen durchgeführt wird, um die biologische Umgebung zu simULieren und die potenziellen zytolytischen, wachstumshemmenden und anderen toxischen Wirkungen von Medizinprodukten und Biomaterialien auf Gewebe nach Kontakt zu beurteilen.

Nach erfolgreicher Bewertung der physikalischen und chemischen Eigenschaften , der Verarbeitungsleistung und der Morphologie sind Hersteller von Medizinprodukten verpflichtet, Biokompatibilitätsprüfungen gemäß ISO- oder GB/T-Normen durchzuführen, um die mit Medizinprodukten verbundenen Risiken zu minimieren. In-vitro-Zytotoxizitätstests zählen zu den wichtigsten Kriterien im biologischen Bewertungssystem für Medizinprodukte und sind vor der klinischen Anwendung von Produkten wie Einweg-Masken, medizinischen Natriumhyaluronat-Verbänden, Implantatführungen, sterilen Einweg-Probenentnahmetupfern, Einweg-OP-Kitteln, minimalinvasiven Einweg-Dilatatoren und medizinischen Zerstäubern obligatorisch, um deren Sicherheit zu gewährleisten.

Zweck und Bedeutung von zytotoxizitätstests

Ziel: Die Studie untersucht die potenziellen zytotoxischen Reaktionen von Medizinprodukten und Biomaterialien auf Zellen und prognostiziert die Gewebezellreaktionen nach der finalen biologischen Anwendung. Mittels In-vitro-Zellkulturtechniken detektiert der Test Zellwachstumshemmung, funktionelle Veränderungen, Zelllyse, Zelltod oder andere toxische Reaktionen nach Exposition gegenüber den Testproben.

Bedeutung: Es ermöglicht ein wirtschaftliches und effizientes Screening der Zytotoxizität von Chargenproben innerhalb kurzer Zeit und liefert damit eine Voraussetzung dafür, ob Tierversuche durchgeführt werden sollen. Zudem gewährleistet es eine entscheidende Validierung für die Entwicklung und Anwendung neuer Medizinprodukte und Biomaterialien.

Testgrundlage

GB/T 16886.5-2017 Biologische Beurteilung von Medizinprodukten – Teil 5: Prüfungen auf In-vitro-Zytotoxizität; ISO 10993-5 :2009 Biologische Beurteilung von Medizinprodukten – Teil 5: Prüfungen auf In-vitro-Zytotoxizität; GB/T 14233.2-2005 Prüfverfahren für Infusions-, Transfusions- und Injektionsgeräte – Teil 2: Biologische Prüfverfahren; YY/T 0127.9-2009 Biologische Beurteilung von oralen Medizinprodukten – Teil 2, Einheit 9: Prüfverfahren – Zytotoxizitätsprüfung: Agardiffusionsmethode und Membrandiffusionsmethode

Einführung und Auswahl von Zytotoxizitätstestmethoden

In-vitro-Zytotoxizitätstests sind vielseitig und für die Bewertung verschiedener Medizinprodukte und Biomaterialien geeignet. Sie lassen sich hauptsächlich in Extrakt-, Direktkontakt- und Indirektkontakttests unterteilen. Die Wahl der Testmethode hängt vom Material des Medizinprodukts und seinen Interaktionswegen mit dem Organismus ab. Sind mehrere Testmethoden anwendbar, sollten Faktoren wie Prinzipien, Sensitivität, Wahlfreiheit, Quantifizierbarkeit, Reproduzierbarkeit, Eignung der Testmaterialien und Limitationen für eine präzise Methodenauswahl berücksichtigt werden.

Schritte der In-vitro-Zytotoxizitätsprüfung

Zellanzuchtplatte: Die Zellen werden durch Trypsinverdau in einer Kulturflasche suspendiert. Nach Zentrifugation bei 3000 U/min für 3 Minuten wird der Überstand entfernt. Die Zellsuspension in der gewünschten Konzentration wird in 96-Well-Platten, 6-Well-Platten oder Kulturschalen gegeben und gemäß den Standards für die erforderliche Dauer in einen CO₂-Inkubator gestellt.

Probenentnahme und Mediumwechsel: Sterile Proben werden unter aseptischen Bedingungen hergestellt und gemäß den Versuchsprotokollen 24 oder 72 Stunden lang bei 37 °C in Extraktionsmedium inkubiert. Blindproben, Negativkontrollen und Positivkontrollen werden parallel nach Standardverfahren angefertigt. Nach der Extraktion wird das Zellkulturmedium gemäß Standardverfahren durch frisches Medium ersetzt.

Ergebnisse der Beobachtung: Zur Beobachtung der Zellmorphologie und zur Bestimmung der Zytotoxizität nach festgelegten Kriterien werden verschiedene Methoden wie der MTT-Test, die direkte Kontaktmethode und die indirekte Kontaktmethode eingesetzt.

Gründe für das Auftreten von Zytotoxizität in Produkten

1) Eigenschaften der RoHStoffe

2) Nachweis einer offensichtlichen Zytotoxizität bei Produkten wie medikamentenbeschichteten Kathetern oder beschichteten Führungsdrähten

3) Eignung der gewählten Testmethoden für das Produkt; gelartige, pastöse oder farbige flüssige Produkte sind möglicherweise nicht für Extraktionsmethoden geeignet.

4) pH-Wert-Änderungen aufgrund der Einwirkung von Extraktionsmedien

5) Umgang mit Produkten mit Vorspüllösungen

6) Restmengen nach der Sterilisation mit Ethylenoxid

Das Vorhandensein von Zytotoxizität in den Probenzellen schließt eine klinische Anwendung nicht zwangsläufig aus. Die Ergebnisse sollten in Verbindung mit anderen Testdaten interpretiert werden, einschließlich der physikalischen und chemischen Charakterisierung der Materialien, der Produktzusammensetzung und des Verwendungszwecks. Zur Klärung der zytotoxischen Ergebnisse können weitere Untersuchungen erforderlich sein.

Referenzen

GB/T 16886.5-2017 Biologische Beurteilung von Medizinprodukten – Teil 5: Prüfungen auf Zytotoxizität in vitro ; ISO 10993-5:2009 Biologische Beurteilung von Medizinprodukten – Teil 5: Prüfungen auf Zytotoxizität in vitro; GB/T 14233.2-2005 Prüfverfahren für Infusions-, Transfusions- und Injektionsgeräte – Teil 2: Biologische Prüfverfahren

YY/T 0127.9-2009 Biologische Bewertung von oralen Medizinprodukten – Teil 2, Einheit 9: Prüfmethoden – Zytotoxizitätsprüfung: Agardiffusionsmethode und Membrandiffusionsmethode