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　　生物相容性是什么?

　　生物相容性是指生命體組織對(duì)非活性材料產(chǎn)生反應(yīng)的一種性能，一般是指材料與宿主之間的相容性。生物材料植入人體后，對(duì)特定的生物組織環(huán)境產(chǎn)生影響和作用，生物組織對(duì)生物材料也會(huì)產(chǎn)生影響和作用，兩者的循環(huán)作用一直持續(xù)，直到達(dá)到平衡或者植入物被去除。

　　生物相容性可以分為生物學(xué)反應(yīng)和材料反應(yīng)兩部分，其中生物反應(yīng)包括血液反應(yīng)，免疫反應(yīng)和組織反應(yīng)；材料反應(yīng)主要表現(xiàn)在材料物理和化學(xué)性質(zhì)的改變。

　　生物相容性主要決定于材料的性質(zhì)和用途。材料及制品本身的性質(zhì)，包括形狀、大小及表面粗糙程度，材料聚合或制備過(guò)程殘留的有毒低分子物質(zhì)、材料加工工藝污染、材料在體內(nèi)的降解產(chǎn)物等都與其生物相容性相關(guān)。材料與機(jī)體短期接觸會(huì)對(duì)細(xì)胞及全身產(chǎn)生毒性、刺激性、致畸性和局部炎癥；長(zhǎng)期接觸可能具有致突變、致畸和致癌作用；與血液接觸引起凝血功能異常和溶血等，因此，當(dāng)考慮將材料用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域時(shí)，其生物相容性是需要考慮和評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

　　生物相容性適用產(chǎn)品

　　1有源產(chǎn)品相關(guān)
　　多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀、超聲診斷設(shè)備、輸液泵和輸液控制器、體溫計(jì)、無(wú)創(chuàng)血壓檢測(cè)設(shè)備、脈動(dòng)光電血氧計(jì)設(shè)備、高頻電外科手術(shù)設(shè)備、神經(jīng)和肌肉刺激器、內(nèi)窺鏡、腦電圖機(jī)、手術(shù)、化妝、診斷和治療激光設(shè)備、心電診斷設(shè)備、臨床化學(xué)分析儀器、免疫化學(xué)分析儀器、全自動(dòng)血液分析儀器、微生物分析儀器，全自動(dòng)蛋白分析儀，生化分析儀，血球分析儀，血?dú)夥治鰞x，化學(xué)發(fā)光免疫分析儀，尿沉渣分析儀，血凝儀，全自動(dòng)血液流變儀，全自動(dòng)內(nèi)細(xì)菌培養(yǎng)分析儀，微生物鑒定及細(xì)菌藥敏分析儀，核酸純化儀，血液組織培養(yǎng)儀，冷凍切片機(jī)，生物組織脫水機(jī)，組織包埋機(jī)，離心機(jī)，攪拌機(jī)，染色機(jī)，高溫脈動(dòng)真空滅菌器，高溫蒸氣滅菌器，紅外電熱滅菌器，高溫消毒清洗機(jī)，生物安全柜等。

　　2 無(wú)源產(chǎn)品相關(guān)

　　1）表面接觸器械：
　　電極、體外假肢、固定帶、壓縮繃帶、和各種類型的監(jiān)測(cè)器等；
　　接觸鏡、導(dǎo)尿管、陰道內(nèi)或消化道器械（胃管、結(jié)腸鏡、胃鏡）、氣管內(nèi)插管、支氣管鏡等；
　　用于潰瘍、燒傷、肉芽組織的敷料或護(hù)理器械和封閉敷貼等。

　　2）外部接入器械
　　輸血、輸液器、延長(zhǎng)器、轉(zhuǎn)移器等
　　腹腔鏡、關(guān)節(jié)內(nèi)窺鏡、引流系統(tǒng)、牙科充填材料、皮膚釘?shù)?br /> 　　血管內(nèi)導(dǎo)管、臨時(shí)性起搏電極、透析器、透析管路和附件、血管吸附劑、免疫吸附劑等

　　3）植入器械
　　矯形釘、人工關(guān)節(jié)、骨假體、骨水泥和骨內(nèi)器械，起搏器、植入性給藥器械、神經(jīng)肌肉傳感器和刺激器、人工肌腱、乳房植入物、人工喉、骨膜下植入物、結(jié)扎夾等
　　起搏器電極、人工動(dòng)靜脈瘺管、心臟瓣膜、人工血管、體內(nèi)給藥導(dǎo)管和心室輔助器械等

　　生物相容性檢測(cè)介紹

　　現(xiàn)階段生物相容性檢測(cè)所參考的標(biāo)準(zhǔn)是ISO10993和GB/T16886，兩種標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容基本相同，ISO10993和GB/T16886標(biāo)準(zhǔn)對(duì)具體的生物學(xué)評(píng)判過(guò)程開(kāi)展了明文規(guī)定，在開(kāi)展生物相容性實(shí)驗(yàn)之前須要鑒別材料成份，并做化學(xué)表征檢測(cè)。體外診斷產(chǎn)品并不和身體直接接觸，ISO10993和GB/T16886標(biāo)準(zhǔn)不適用于此類產(chǎn)品，其它與身體直接接觸的有源醫(yī)療器材和無(wú)源醫(yī)療器材的安全評(píng)價(jià)都需按照程序開(kāi)展檢測(cè)。

　　生物相容性國(guó)內(nèi)外檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

　　1細(xì)胞毒性測(cè)試
　　• 細(xì)胞毒性測(cè)試（MTT法）（ISO 10993-5）
　　• 細(xì)胞毒性測(cè)試（瓊脂法）（ISO 10993-5 / USP 87）
　　• 細(xì)胞毒性測(cè)試（濾膜法）（ISO 10993-5）
　　• 細(xì)胞毒性測(cè)試（直接接觸法）（ISO 10993-5 / USP 87）
　　• 細(xì)胞毒性測(cè)試（洗脫法）（USP 87）

　　2皮膚刺激和致敏測(cè)試
　　• 致敏測(cè)試（最大劑量法 / 斑貼法）（ISO 10993-10）
　　• 皮膚刺激測(cè)試 （ISO 10993-10）
　　• 皮內(nèi)刺激測(cè)試 （ISO 10993-10 / USP 88）
　　• 口腔刺激測(cè)試（需組織病理讀片）（ISO 10993-10）
　　• 陰道刺激測(cè)試（需組織病理讀片）（ISO 10993-10）
　　• 陰莖刺激測(cè)試（需組織病理讀片）（ISO 10993-10）
　　• 直腸刺激測(cè)試（需組織病理讀片）（ISO 10993-10）
　　• 眼刺激測(cè)試 （ISO 10993-10）

　　3全身毒性測(cè)試
　　• 急性全身毒性測(cè)試 （ISO 10993-11 / USP 88）
　　• 亞急性全身毒性測(cè)試（ISO 10993-11）
　　• 亞 / 慢性全身毒性測(cè)試（ISO 10993-11）
　　• 熱原測(cè)試 （ISO 10993-11）

　　4植入后局部反應(yīng)測(cè)試
　　• 皮下植入測(cè)試 （ISO 10993-6）
　　• 肌肉植入測(cè)試 （ISO 10993-6）
　　• 骨植入測(cè)試 （ISO 10993-6）

　　5血液相容性測(cè)試
　　• 溶血測(cè)試 （ISO 10993-4 / GB16886.4）
　　• 溶血測(cè)試 （ASTM F756）
　　• 凝血測(cè)試 （ISO 10993-4 / GB16886.4）
　　• 血小板計(jì)數(shù)測(cè)試
　　• 補(bǔ)體測(cè)試 （ISO 10993-4 / GB16886.4）
　　• 血栓測(cè)試（體內(nèi)、體外）（ISO 10993-4 / GB16886.4）

　　6基因毒性 / 遺傳毒性測(cè)試（ISO 10993-3）
　　• 細(xì)菌回復(fù)性測(cè)試
　　• 小鼠淋巴瘤測(cè)試
　　• 染色體畸變測(cè)試
　　• 微核測(cè)試（小鼠）

　　上面簡(jiǎn)單了解了生物相容性名詞解釋和生物相容性檢測(cè)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)，樣品是確保檢測(cè)結(jié)果有效性的一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。那么對(duì)于我們常見(jiàn)的生物相容性的測(cè)試而言，如何準(zhǔn)備樣品呢？這里面其實(shí)有很多細(xì)節(jié)的要求。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織（ISO）還特別為樣品的準(zhǔn)備建立了一份標(biāo)準(zhǔn)（ISO 10993-12）。將分上、下兩篇來(lái)和大家討論如何準(zhǔn)備生物相容性檢測(cè)的樣品。

　　在按照ISO 10993標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生物學(xué)評(píng)價(jià)試驗(yàn)時(shí)，需要滿足ISO 10993-12規(guī)定的醫(yī)療器械所要遵循的樣品制備的要求，以保證評(píng)價(jià)結(jié)果的有效性。

　　關(guān)于樣品制備，你需要知道的關(guān)鍵術(shù)語(yǔ)

　　在了解樣品制備之前，我們需要對(duì)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)的重要名詞進(jìn)行了解學(xué)習(xí)，我們將一些術(shù)語(yǔ)進(jìn)行了整合分組，方便大家進(jìn)行對(duì)比理解。

　　試驗(yàn)樣品VS 合法上市的對(duì)照品

　　試驗(yàn)樣品（Test Article）：用于生物學(xué)或化學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)的醫(yī)療器械、組件或材料，或用相同方法生產(chǎn)和加工的具有代表性的樣品，也可以是其浸提液。

　　合法上市的對(duì)照品（Legally Marketed Comparator Device）：合法上市的對(duì)照樣品，與試驗(yàn)樣品具有相似的設(shè)計(jì)、材料和臨床用途，是經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)、許可的，被認(rèn)為是安全的醫(yī)療器械。

　　對(duì)于沒(méi)有明確接受準(zhǔn)則的生物學(xué)評(píng)價(jià)項(xiàng)目（血栓，PTT，補(bǔ)體激活等），需要引入合法上市的對(duì)照品，來(lái)輔助評(píng)價(jià)檢測(cè)樣品的檢測(cè)結(jié)果。

　　合法上市的對(duì)照品應(yīng)該已經(jīng)在試驗(yàn)樣品預(yù)期目標(biāo)市場(chǎng)上市，如果有多個(gè)目標(biāo)市場(chǎng)，那么合法上市的對(duì)照品需要同時(shí)滿足多個(gè)市場(chǎng)的上市要求。例如，如果檢測(cè)報(bào)告預(yù)期用于中國(guó)注冊(cè)，則合法上市的對(duì)照品應(yīng)當(dāng)有中國(guó)的醫(yī)療器械注冊(cè)證，如果檢測(cè)報(bào)告預(yù)期用于歐盟認(rèn)證，則合法上市的對(duì)照品應(yīng)當(dāng)有CE標(biāo)志。

　　可瀝濾物 VS 可浸提物

　　可瀝濾物（Leachables）:某一試驗(yàn)樣品在臨床使用過(guò)程中能釋放出的物質(zhì)。

　　可浸提物（Extractables）：將某一試驗(yàn)樣品置于浸提溶劑中，模擬臨床使用的條件，或者用更嚴(yán)格的條件進(jìn)行浸提，所能釋放出來(lái)的物質(zhì)。

　　由于實(shí)驗(yàn)室很難模擬醫(yī)療器械的臨床使用過(guò)程，實(shí)驗(yàn)室一般使用可浸提物來(lái)代替可瀝濾物作為生物學(xué)評(píng)價(jià)的研究對(duì)象。

　　空白對(duì)照VS 陰性對(duì)照VS 陽(yáng)性對(duì)照

　　空白對(duì)照（Blank control）：在浸提期間，置于與試驗(yàn)材料同樣的容器中，并采用同樣的浸提條件，不含試驗(yàn)材料的浸提介質(zhì)。

　　陰性對(duì)照 （Negative control）：經(jīng)充分表征的材料/或物質(zhì)。當(dāng)按規(guī)定步驟實(shí)驗(yàn)時(shí)，這種材料在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中證明實(shí)驗(yàn)步驟的適宜性，能出現(xiàn)重現(xiàn)性的、適當(dāng)?shù)年幮浴o(wú)反應(yīng)或最小應(yīng)答。

　　陽(yáng)性對(duì)照 （Positive control）：經(jīng)充分表征的材料/或物質(zhì)。當(dāng)按規(guī)定實(shí)驗(yàn)方法評(píng)價(jià)時(shí)，這種材料證明實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的適宜性，能在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中出現(xiàn)重現(xiàn)性的、適當(dāng)?shù)年?yáng)性或反應(yīng)性應(yīng)答。

　　空白對(duì)照，陰性對(duì)照和陽(yáng)性對(duì)照是實(shí)驗(yàn)室常用的試驗(yàn)對(duì)照。試驗(yàn)對(duì)照的設(shè)立是為了評(píng)價(jià)試驗(yàn)系統(tǒng)的反應(yīng)是否具有重現(xiàn)性和適宜性。例如，空白的目的是為了評(píng)價(jià)浸提容器、浸提介質(zhì)和浸提過(guò)程可能產(chǎn)生的干擾作用；陰性對(duì)照是為了證明試驗(yàn)系統(tǒng)可以產(chǎn)生陰性反應(yīng)，以防結(jié)果產(chǎn)生假陽(yáng)性；陽(yáng)性對(duì)照是為了證明試驗(yàn)系統(tǒng)可以產(chǎn)生陽(yáng)性反應(yīng)，以防結(jié)果產(chǎn)生假陰性。我們可以根據(jù)具體的試驗(yàn)系統(tǒng)來(lái)選擇合適的對(duì)照組。另外，體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中陽(yáng)性對(duì)照的選用需要考慮動(dòng)物保護(hù)法規(guī)的影響，不需要也應(yīng)避免造成最高等級(jí)的反應(yīng)。

　　除了上面的幾對(duì)重要術(shù)語(yǔ)，我們還需要了解穩(wěn)定性的概念：

　　穩(wěn)定性（Stability）：當(dāng)存儲(chǔ)在規(guī)定的條件下，材料符合其定性的要求的能力，在特定的時(shí)間周期內(nèi)，特定的限度內(nèi)，維持特定的宣稱的生物反應(yīng)。

　　在準(zhǔn)備樣品時(shí)，應(yīng)注意保證最長(zhǎng)測(cè)試周期的生物學(xué)評(píng)價(jià)項(xiàng)目在測(cè)試期間試驗(yàn)樣品是要在有效期范圍內(nèi)的。如果要評(píng)價(jià)有效期后產(chǎn)品的生物相容性，則可以使用“過(guò)期”的產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)。

　　委托人如何選擇試驗(yàn)樣品

　　在生物學(xué)評(píng)價(jià)的測(cè)試中，對(duì)重要的術(shù)語(yǔ)的了解僅僅是第一步。委托人更關(guān)心如何選擇試驗(yàn)樣品。那么選擇試驗(yàn)樣品的原則是什么呢？

　　選擇試驗(yàn)樣品時(shí)，最重要的原則是樣品能夠代表最終“臨床使用狀態(tài)”。在這個(gè)原則下，試驗(yàn)樣品可以是最終產(chǎn)品、取自最終產(chǎn)品中有代表性的樣品或與最終產(chǎn)品以相同的工藝過(guò)程制得的材料或者以上樣品或材料制備的適合的浸提液。來(lái)自制造過(guò)程的任何殘留物（如酸洗劑，粘合劑）應(yīng)視為樣品部件或組件的構(gòu)成部分，檢測(cè)前不得移除，除非臨床使用前有相關(guān)的移除步驟。

　　此外，現(xiàn)在有很多復(fù)雜的器械，一部分與人體接觸，一部分不與人體接觸。對(duì)于不與人體接觸的部分，我們要考量一下，究竟是絕對(duì)不與人體接觸，還是有可能與人體接觸。只要屬于有可能的情況，則都要被包含在生物學(xué)評(píng)價(jià)的范疇內(nèi)。對(duì)于不與人體接觸的部分，應(yīng)盡可能排除在檢測(cè)外。

　　樣品究竟是否要進(jìn)行前處理？

　　很多情況委托人需要我們對(duì)樣品進(jìn)行前處理。前處理包括蒸汽滅菌，低溫等離子滅菌，清洗或消毒等方式。哪些情況下我們建議進(jìn)行前處理呢？

　　產(chǎn)品在臨床使用時(shí)需要進(jìn)行前處理。這種情況我們要遵從臨床使用狀態(tài)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的前處理。

　　測(cè)試項(xiàng)目的特殊要求，例如細(xì)胞毒性試驗(yàn)要求使用無(wú)菌樣品。對(duì)于臨床使用狀態(tài)為非無(wú)菌狀態(tài)的產(chǎn)品，原則上測(cè)試時(shí)應(yīng)該使用非無(wú)菌產(chǎn)品，但是非無(wú)菌產(chǎn)品本身含有的微生物會(huì)對(duì)細(xì)胞毒性檢測(cè)的測(cè)試系統(tǒng)造成損害，直接影響檢測(cè)結(jié)果，所以會(huì)對(duì)樣品進(jìn)行一些的前處理。我們推薦的前處理方式為酒精噴灑等低等級(jí)消毒。在能夠保證滅菌處理不會(huì)對(duì)試樣樣品造成影響的前提下也是可以選用其他滅菌處理，可選用的滅菌處理方式有蒸汽滅菌，低溫等離子滅菌和化學(xué)滅菌。

　　除以上情況，我們均不建議對(duì)樣品進(jìn)行前處理，如需進(jìn)行前處理，委托人需要有充分的理由來(lái)證明對(duì)樣品進(jìn)行前處理不會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果。

　　樣品浸提

　　我們知道很多生物相容性檢測(cè)的項(xiàng)目都會(huì)使用浸提樣品的方式來(lái)獲得浸提液，最終與測(cè)試系統(tǒng)接觸的是樣品的浸提液而非樣品本身。所以浸提過(guò)程也是至關(guān)重要的一個(gè)環(huán)節(jié)。

　　浸提這個(gè)環(huán)節(jié)主要需要確定的是：委托人對(duì)于浸提溫度、浸提時(shí)間、浸提比例和浸提介質(zhì)的選擇，實(shí)驗(yàn)室浸提前樣品的制備原則，以及浸提過(guò)程中需要注意的問(wèn)題。

　　No.1　溫度和時(shí)間的選擇

　　關(guān)于溫度和時(shí)間的選擇，依照標(biāo)準(zhǔn)中的建議，有以下幾組推薦的組合：
　　a）（37±1）℃，（24±2）小時(shí)；
　　b）（37±1）℃，（72±2）小時(shí)；
　　c）（50±2）℃，（72±2）小時(shí)；
　　d）（70±2）℃，（24±2）小時(shí)；
　　e）（121±1）℃，（1±0.1）小時(shí)。

　　以上的溫度和時(shí)間也可以自行組合，在做選擇時(shí)需要堅(jiān)持以下三個(gè)原則：
　　1.選擇產(chǎn)品可以耐受的最高溫度；
　　2.可以體現(xiàn)臨床使用中的最壞情況；
　　3.依據(jù)具體測(cè)試需求。

　　生物相容性測(cè)試中，細(xì)胞類實(shí)驗(yàn)的浸提介質(zhì)大都會(huì)選用含血清培養(yǎng)基，那么為保證血清等成分的穩(wěn)定性，只能選擇37℃的浸提溫度。因此，細(xì)胞毒性測(cè)試可采用組織培養(yǎng)液（ 37±1 ）℃浸提（24±2）h。但浸提時(shí)間也是可以根據(jù)不同的情況進(jìn)行調(diào)整的，比如：
　　a）對(duì)于短期接觸完整皮膚和粘膜的非植入類器械，浸提時(shí)間可少于24小時(shí)，但不少于4小時(shí)；
　　b）對(duì)于長(zhǎng)期或持久接觸的醫(yī)療器械，細(xì)胞毒性測(cè)試建議采用72小時(shí)浸提時(shí)間。（2021版ISO10993-12新增）

　　No.2　浸提比例的選擇

　　根據(jù)ISO 10993-12標(biāo)準(zhǔn)的建議，浸提過(guò)程應(yīng)優(yōu)先選擇表面積比例浸提的方式，除非表面積不可計(jì)算，才可以使用重量比浸提的方式。

　　2021版ISO10993-12推薦使用的浸提比例：

　　對(duì)于上表的內(nèi)容，我們還有以下補(bǔ)充：
　　?浸提比例如果不在常規(guī)范圍內(nèi)，使用前需要進(jìn)行論證。（如：器械有不同厚度的多個(gè)部位；樣品為橡膠和乳膠等材料）
　　?其他模擬臨床的浸提條件也可以使用（例如，輸液管路產(chǎn)品可以使用填充法），需記錄浸提液體積和對(duì)應(yīng)表面積，并需說(shuō)明理由。（FDA Guidance ）
　　?現(xiàn)在尚無(wú)測(cè)試吸收劑和水膠體的標(biāo)準(zhǔn)化方法，可以通過(guò)測(cè)定吸附量（每0.1g或1.0cm2材料所吸收的量），并額外加入吸附量來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

　　No.3　浸提介質(zhì)的選擇

　　在實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)同時(shí)使用極性和非極性浸提介質(zhì)對(duì)檢測(cè)樣品進(jìn)行浸提。如果只使用一種介質(zhì)，則須提供理?yè)?jù)。

　　除了這些方面，在進(jìn)行浸提的時(shí)候，我們還應(yīng)注意一些問(wèn)題，規(guī)范我們的浸提操作，以保證實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性。

　　No.4　浸提過(guò)程應(yīng)該注意的問(wèn)題

　　a）浸提應(yīng)在攪拌或循環(huán)條件下進(jìn)行。如需靜態(tài)浸提，應(yīng)加以論證、規(guī)定并保留記錄；
　　b）浸提液應(yīng)在制備后立即使用，以防止浸提液發(fā)生變化。浸提液如存放時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則需確認(rèn)貯存條件下浸提液的穩(wěn)定性和均勻性；
　　c）浸提完成后應(yīng)觀察浸提液的性狀，包括顏色，澄清/渾濁，是否存在顆粒；
　　d）一般不調(diào)整浸提液的pH值，也不應(yīng)去除懸浮的粒子（如離心、過(guò)濾等），如必要進(jìn)行時(shí)，應(yīng)驗(yàn)證其合理性。