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無菌醫療器械生物、理化試驗項目

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一、概述


為確保無菌醫療器械的質量以及臨床醫療使用的安全、有效,在生產過程管理中對原料選擇、配方、工藝流程,直至最終成品,常需要選擇一些檢測項目進行篩檢,用于生產工藝過程的監控以及最終產品放行的把關檢驗,這些過程檢驗對于獲得高質量低風險的醫療器械十分重要。


二、檢測項目


(一)微生物部分


 1.生物負載(初始污染菌)檢驗


生物負載是指一件產品和包裝上存活的微生物的總數。也即是滅菌前產品受微生物污染進行活菌計數的一種方法。包括原材料、半成品和成品醫療器械的檢測。此法可了解產品和材料受微生物污染程度、帶菌數量的動態變化、微生物生物特性鑒別和菌譜分布等。


目前主要參照的方法來自中國藥典和ISO11737-1標準。ISO11737-1標準全面系統介紹了生物負載的測試方法,各實驗室可以根據實際情況、條件進行選擇采用,但實驗時必須對實施方法進行確認。



2.無菌試驗


無菌試驗是檢查產品是否無菌的一種方法,無菌即指產品上無存活的微生物。對滅菌后產品的無菌性以總體中的非無菌存在的概率來表述,通常用無菌保證水平(簡稱SAL)表示。鑒于無菌試驗的局限性,以及無菌操作的繁瑣和技術條件,有可能存在假陽性和假陰性的情況,對無菌試驗的結果評價和解釋需要謹慎加以評估。例如,ISO11737標準中提及,無菌試驗不用于產品的放行。檢測方法主要是參照中國藥典和ISO11737-2方法。



3.沉降菌測試、浮游菌測試、物體表面細菌總數與生產人員手細菌總數檢驗


沉降菌測試、浮游菌測試、物體表面細菌總數與生產人員手細菌總數檢驗,有助于工作環境、生產過程和人員衛生的質量控制。

參照方法GB/T16292、GB/T16294、GB/T 19973.1。



4.其他


培養基靈敏度檢查、抑菌釋出物檢驗、產品控制菌檢驗、包裝阻菌性試驗、滅菌效果監測(BI試驗)等均屬于微生物學檢驗。這些檢測項目,對提高微生物檢出率、了解包裝材料性能和滅菌效果有重要的作用。



(二)物理、化學部分


物理性能檢驗由于醫療器械品種、材料的多樣性,物理檢測項目也不盡相同。


例如,醫用輸液、輸血、注射器具的標準規定了物理性能檢測項目:微粒污染、密封性、連接強度、藥液過濾器濾除率;一次性使用無菌注射器物理性能為滑動性能、器身密合性、容量允差及殘留容量;一次性使用靜脈注射針的剛性、韌性及耐腐蝕性也是物理性能必檢項目。


又如,鎳鈷合金絲0.4mm血管支架物理性能需檢測形狀恢復溫度、磁導率、抗拉強度、屈服強度、延伸率、超彈性極限、疲勞強度及腐蝕速率。


采用金屬類作為醫用材料如不銹鋼,其物理性能檢測項目包括熱膨脹系數、密度、彈性模量、電阻率、磁導率、熔化溫度范圍、比熱、熱導率、熱擴散率,還需檢測其力學性能、耐熱性能、耐腐蝕性能及磁性等。


對于接觸人體或在體內使用的生物醫用材料,其化學性能會直接影響人體的安全性。



通常控制的指標如下(參照《中華人民共和國藥典》、GB/T 14233.1方法):


有機碳:常來自工藝用水、環境等污染。


還原物質:常來自生產工藝中有機物和微生物的污染。


重金屬:材料、加工設備或生產工藝污染。


氯化物:材料、工藝用水、工藝處理過程等污染。


pH:與材料、化學添加劑等組合成分有關。


鋁鹽:常來自工藝用水、材料及添加劑等。


銨:工藝用水、工藝處理過程污染。


蒸發殘渣:材料、工藝用水等污染。產品上殘留、脫落殘渣均是一種微粒。



(三)生物相容性評價


生物相容性評價可按醫療器械接觸人體部位(如皮膚、黏膜、組織、血液等)、接觸方式(直接、間接接觸或植入)、接觸時間(短時、長期和持久)和用途分類,所評價的生物相容性實驗項目如下:


1.細胞毒性試驗


本法是將細胞和材料直接接觸,或將材料浸出液加到單層培養的細胞上,觀察器械、材料和/或其浸提液引起的細胞溶解、細胞生長抑制等毒性影響作用。



2.刺激與遲發性超敏反應試驗


本部分用于評價從醫療器械中釋放出的化學物質可能引起的接觸性危害,包括導致皮膚與黏膜刺激,口、眼刺激和遲發型接觸超敏反應。動物常用兔、豚鼠、金地黃鼠。



3.全身毒性試驗


用材料或其浸提液,通過單一途徑或多種途徑(靜脈、腹腔)用動物模型做試驗。動物常用小鼠。



4.亞慢性毒性(亞急性毒性)


通過多種途徑,在不到實驗動物壽命10%的時間內(例如,大鼠最多到90天),測定材料的有害作用。動物常用兔、大鼠。



5.遺傳毒性實驗(包括細菌性基因突變試驗、哺乳動物基因畸變試驗和哺乳動物基因突變試驗)


用哺乳動物或非哺乳動物細胞、細菌、酵母菌或真菌測定材料、器械或浸提液是否引起基因突變、染色體結構畸變以及其他DNA或基因變化的試驗。



6.植入試驗


將材料植入動物的合適部位(例如,肌肉或骨),觀察一個周期后,評價對活組織的局部毒性作用。動物常用兔、大鼠。



7.血液相容性試驗


血液相容性是通過材料與血液接觸(體內或半體內),評價其對血栓形成、血漿蛋白、血液有形成分和補體系統的作用。



8.慢性毒性試驗


通過多種途徑,在不少于實驗動物大部分壽命期內(例如,大鼠通常為6個月),一次或多次接觸醫療器械、材料和/或其浸提液的作用。動物常用大鼠。



9.致癌性試驗


由單一途徑或多種途徑,在實驗動物整個壽命期(例如,大鼠為2年),測定醫療器械潛在的致癌作用。



10.生殖與發育毒性試驗


評價醫療器械或其浸提液對生殖功能、胚胎發育(致畸性)、以及對胎兒和嬰兒早期發育的潛在作用。



11.生物降解試驗


針對可能產生降解產物的醫用材料,如聚合物、陶瓷、金屬和合金等,判定潛在降解產物的試驗。



12.毒代動力學研究試驗


采用生理藥代動力學模型來評價某種已知具有毒性或其毒性是未知的化學物的吸收、分布、代謝和排泄的試驗。參見GB/T16886.16標準方法。



13.免疫毒性試驗


GB/T16886.20給出了免疫毒理學有關參考文獻。應根據器械材料的化學性質和提示免疫毒理學作用的原始數據,或任何化學物的潛在免疫原性是未知的情況下應考慮免疫毒性實驗。



14.EO殘留量


常由解析不完全,或材料吸附等原因造成。參照ISO10993、GB/T16886有關標準方法。



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作者:李科

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