curs3-inginerie citotisulara

7/23/2019 Curs3-Inginerie citotisulara

http://slidepdf.com/reader/full/curs3-inginerie-citotisulara 1/47

Metode standardizatepentru evaluarea biologica

a dispozitivelor medicale



Dispozitive medicale

orice instrument, aparat, echipament,

material sau alt articol, utilizat singur

sau in combinatie, impreuna cu orice

accesoriu, inclusiv software-ul necesar

functionarii corespunzatoare a acestuia,

destinat de producator sa fie folositpentru om, in scop de:

a) diagnosticare, prevenire,

monitorizare, tratament sau ameliorare

a unei afectiuni sau a unei leziuni;

b) investigatie, inlocuire sau

modificare a anatomiei sau a unui

proces fiziologic; c) control al conceptiei,

si care nu isi indeplineste actiunea

principala prevazuta prin mijloace

farmacologice, chimice, imunologice

sau metabolice, dar a carui functionare

poate fi asistata prin astfel de mijloace(HG !! "#$$!)

dispozitiv medical activ - orice

dispozitiv medical a carui functionare se

bazeaza pe o sursa de energie electrica

sau pe orice sursa de putere, alta dec%t

cea generata direct de organismul uman

sau de gravitatie

dispozitiv medical implan-tabil activ - orice dispozitiv medical

activ care este destinat sa fie introdus,

partial ori total, prin interventie medicala

sau chirurgicala, in organismul uman

sau, prin interventie medicala, intr-un

orificiu natural al acestuia, si care este

destinat sa ram%na implantat dupa

finalizarea procedurii

dispozitiv individual la

comanda - orice dispozitiv medical

implantabil activ, destinat sa fie utilizat

e&clusiv pentru un pacient determinat,

realizat special conform prescriptiei unui

medic specialist care, pe propria

raspundere, ii stabileste caracteristicilespecifice ale proiectului



'iocompatibilitate

(n biomaterial, in acceptiunea actuala, in sens larg, este

un material destinat a fi pus in contact cu tesuturile vii si

fluide biologice pentru a diagnostica, trata, modifica forme

sau a inlocui parti de tesut, organe sau a stimula unelefunctii ale acestora

*efinitia general acceptata pentru biocompatibilitate unui

material vizeaza proprietatile acestuia care asigura o

reactie adversa minima in mediul biologic



Biocompatibilitatea - determinata de:

+atura materialelor componente

ipul de tesut care va fi e&pus la dispozitivul medical

*urata e&punerii



Categorii de dispozitive medicale – Definitii si

exemple



*upa durata de e&punere

&punere limitata

. *ispozitive cu durata de e&punere mai micade #! h

&punere prelungita . *ispozitive a carui termen de utilizare

/singular, multiplu sau termen lung) estecuprins intre #!h si $ zile

0ontact permanent . *ispozitive a carui termen de utilizare

/singular, multiplu sau termen lung) este maimare de $ zile



Standarde pentru testarea

biomaterialelor

1tandarde 213 4$55: 213 4$55-4: valuare si testare in cadrul unui proces de gestionare a riscului 213 4$55-#: 0onditii pentru protectia animalelor 213 4$55-: este pentru genoto&icitate, carcinogenitate si to&icitate asupra

functiei de reproducere

213 4$55-!: 1electarea testelor pentru interactiunile cu s%ngele 213 4$55-6: este pentru citoto&icitate in vitro 213 4$55-7: este pentru efecte locale dupa implantare 213 4$55-8: 9eziduuri de sterilizare cu o&id de etilena 213 4$55-: 1electarea si calificarea materialelor de referinta utilizate pentru

teste biologice

213 4$55-5: 0adru pentru identificarea si cuantificarea produsilor potentiali dedegradare 213 4$55-4$: este de iritare si de sensibilizare cutanata 213 4$55-44: este pentru to&icitate sistemica 213 4$55-4#: repararea esantioanelor si a materialelor de referinta 213 4$55-4: 2dentificare si cuantificare a produselor de degradare din

dispozitive medicale pe baza de polimeri 213 4$55-4!: 0aracterizarea materialelor



Standarde pentru testarea

biomaterialelor

213 4$55-44: este pentru to&icitate sistemica 213 4$55-4#: repararea esantioanelor si a materialelor de referinta 213 4$55-4: 2dentificare si cuantificare a produselor de degradare din

dispozitive medicale pe baza de polimeri 213 4$55-4!: 2dentificarea si cuantificarea produselor de degradare din

materiale ceramice 213 4$55-46: 2dentificarea si cuantificarea produselor de degradare din

metale si aliaje 213 4$55-47: roiectarea studiilor to&icocinetice pentru produse de

degradare si substante e&tractibile

213 4$55-48: 1tabilirea limitelor admisibile pentru substante e&tractibile 213 4$55-4: 0aracterizare chimica a materialelor 213"1 4$55-45: 0aracterizarea fizico-chimica, morfologica si

topografica a materialelor 213"1 4$55-#$:rincipii si metode pentru testarea imunoto&icitatii

dispozitivelor medicale



4$

Standard ISO 1!!"-1# $valuare

si testare

rincipii de evaluare a to&icitatii4 0aracterizarea si identificarea compozitiei

biomaterialului, potentiale impuritati si substantee&tractibile;

# 0onsiderarea de efecte to&ice pentru produsele dee&tractie si produsele de degradare;

este realizate de personal specializat;

! <naliza date la autoritatile de verificare;

6 9eevaluare de efecte to&ice daca au loc modificari decompozitie, in timpul prelucrari sau la utilizare;

7 <naliza datelor: nonclinice, clinice, postmar=et etc

8 oate materiale . teste de citoto&icitate, sensibilizare siteste de iritare



Standard ISO 1!!"-1%#

Caracterizarea materialelor

roprietati chimice, to&icologice,fizice, electrice, morfologice simecanice: Material <ditivi 0ontaminanti de proces si reziduuri 1ubstante e&tractibile roduse de degradare





*e ce caracterizam> 1tabilirea amprentei

*eterminarea prezentei de substantee&tractibile

antio&idanti contaminanti surfactanti

stabilizatori plastifianti monomeri



<mprenta chimica 1pectroscopie 29

1pectroscopie 9<M<+

<naliza termica /punct topire, grad de

cristalinitate, vitrifiere)





1pectru ?29 - ol@urethane

1pectru 9<M<+ . os





este mecanice 2ntindere, compresiune, incovoiere

9ezistenta la soc

9ezistenta la oboseala



C di ii d



Conditii de testare#



Standard ISO 1!!"-&#

Citotoxicitate

- estarea citoto&icitatii prin metoda

contactului direct

- estarea citoto&icitatii prin metoda

e&tractului



Materialele to&ice inhiba caile metabolice alecelulelor

1urse de materiale to&ice: componente e&tractibile

<ditivi pentru prelucarelastifiantiMonomeri

*oza de agent chimic eliberat in:

*oza de e&punere: doza aplicata sistemului*oza eliberata: doza absorbita de celule

Standard ISO 1!!"-&#

Citotoxicitate



45

Testare In vitro

Culturi de celule#

relevare tesut

Maruntire fina

&tragere celule libere din

M0, prin digestie/tripsina,

colagenaza etc)

0onditionarea placi" petri cunutrienti, temperatura 8o0A



Testare In vitro: 0ontact direct

0ontact direct Monstrat confluent de celule,

/fibroblaste) biomaterial in contact direct #! ore, 8°0

0elulele:B Modificare morfologieB Mor B ierd aderenta la start

Hemato&@lin blue: coloratie celule viiaderente

to&icitateCcelule moarte"celule vii A ?ibroblaste>

(sor de mentinut 'una corelatie cu testele pe animale 1unt prezente in procesele de

vindecare a ranilor

'iomaterial



#4

Monostrat de celule (L929 mouse fibroblast

cells , 100 x) - contact celula-celula bine

definit Indicatie – material non-citotoxic

(rasuns ne!ativ)

L929 mouse fibroblast cells (100 x ) , citotoxic

o"itiv – metoda testului in elutie# $atiile

mari dintre celule indica o de"inte!rare

uternica a celulelor

http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$!"$4html

Testare In vitro: 0ontact direct



##

Testare In vitro : *ifuzie in agar

*ifuzie in agar 2ntre celule si material

se interpune un stratde agar

1ubstantele chimicedifuzeaza prin agar

1e utilizeaza coloratiipentru evidentierea

celulelor sanatoase Dona necolorata in

jurul biomaterialului .celule moarte

'iomaterial

1trat de agar



http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$!"$4html

Material control o"itiv# %ona decolorata indica fatul ca re"enta robei determina li"a celulelor – material

toxic

Testare In vitro :

*ifuzie in agar



#!

Testare In vitro:Metoda

&tractului &tractia

0(M>

- Mentinere material in

solvent sau solutii apoase

/&e ce solvent sau aa') Materialele se vor dizolva,

migra in solutie

1e aplica solutia in cultura

de celule

0oloratie . celule viabile

' i o m

a t e

r i a l



Teste In vitro: 0omparatie



#7

Standard ISO 1!!"-1#

Sensibilizare

0ontact prelungit a substantei chimicece interactioneaza cu sistemul imunitar

ielea . utilizare frecventa deoarececele mai multe reactii la biomaterialsunt mediate celular

1ensibilitatea dermica . zone rosiaticesi umflare



$ensibili"are la manusi din latex – utili"are satamani- luni

http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$6"$#6html


Sensibilizare



orcusori de guineea: raspuns la sensibilizatori dermici Metode de testare:

robe repetate/'uehler): pentru dispozitive topice . electrozidermici, componente chirurgicale

B ?aza de inducere: e&punere directa sub pansamente ocluzive: 7ore"zi, zile"saptamana, saptamani

B ?aza de refacere: # saptamani odihna pentru a permitedezvoltarea unui raspuns

B &punere finala Ma&imizare /Magnuson-Eligman): materiale in contact cu alta

zona decat pielea

B &tracte fluide preparate in solutii saline sau ulei vegetalB 2njectarea e&tractului cu adjuvanti care amplifica raspunsul imunB *oua saptamani odihnaB <plicarea topica a e&tractului


Sensibilizare



asuns o"itiv la testul maximi"are – orcusor de !uinea

http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$6"$#6html


Sensibilizare



$

Standard ISO 1!!"-1# Iritatia

2ritatia: raspuns local al tesutului caracterizatde semnal obisnuit de inflamatie roseata umflare caldura durere

1ubstante chimice aditivi

sin prelucrare agenti de prelucare/eg urme tensioaactivi, urme

etilen o&id) contaminanti



este pentru evaluare iritare

4 este in vitro

# este in vivo este clinice/optional)


este in vivo pentru iritatie:- 2ntracutanat;- iele primara;- 3cular



est intracutanat: 2epuri /albino) 1e prepara e&tract sub control de temperatura,

timp, suprafata material"volum /apa sau solventi pe

baza de ulei) &tractul se injecteaza in piele 1itusuri multiple 0ontrol injectare 3bservatii /roseata, umflare) la #!h, !h, 8#h este agresive, e&tracte preparate in conditii

e&treme . ma&imizeaza sansa de a obtine efectiritant




http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$7"$4#html

Test de iritatie intracutanata - albino rabbits




estul pe piele Mai putin agresiv 1e depune materialul pe spatele animalului 1e acopera cu material ocluziv <plicatie la !-#! h 3bservatie 8# h 1cor pentru roseata si umflare 0omparatie cu piele normala

ip de raspuns: neglijabil, putin, moderat, sever




estul ocular: roduse in contact cu ochiul &tractul fluid/solid sau pulbere) 1e administreaza in sacul conjunctival - albino

rabbit 3chiul netratat - control 3bservare regulata . peste 8# h 1cor pe baza de:

B(mflare si inrosire a conjunctiveiB 9aspuns iris la lumina

B 3pacifiere corneeB rezenta de fragmente




7


$fecte sistemice

fecte de eliberare a substantelor in ficat,inima, rinichi, creier

(zual se utilizeaza soareci si sobolani

Metode de aplicare: dermica inhalare

intravenos intraperitoneal oral



<plicare: &tracte fluide/intraperitoneal sau intravenos) implantare de material /in special biodegradabile)

/intramuscular, intraperitoneal, subcutanat)

0olectare robe de sange/hematologie, chimia serului) robe de tesut/patologie)

3bservare de semne adverse:

convulsii epuizare pierdere in greutatie


$fecte sistemice



ersistenta

acut /in #! ore)

sub-acut /4!-# zile)

sub-cronic /pana la 5$ zile sau pana la 4$F

din durata de viata a animalului)

cronic /peste 5$ zile sau peste 4$F din

durata de viata a animalului)


$fecte sistemice



5

Standard ISO 1!!"-'#

$fectul implantului

resupune evaluarea efectului

dispozitivului medical asupra

tesutului inconjurator 1oareci, sobolani, porci de guinea,

iepuri

2mportant pt implant - dimensiune,sterilizare si implantare aseptica

<tentia orientata pe efecte locale



2epuri: dimensiune material : 4&4$ mm sterilizat;

anestezie; ! probe test si ! probe control /inerte pentru

organism ) implante in muschiul paralombar; probele test si control pe partile opuse; termen scurt: raspuns tisular observat dupa 4-#

saptamani termen lung: raspuns tisular observat dupa 4#-8

saptamani


$fectul implantului



a fiecare interval de timp se observa

dimensiunea capsulei fibroase

Material reactiv: #-! mm grosime

+u se observa capsula la control

&aminare histopatologica

9eactie inflamatorie la implant

0elule moarte in jurul implantului


$fectul implantului



arametru urmarit Scor

roliferare fibroblaste -lipsa fibroblaste

1 )putine fibroblaste*) mai multe fibroblaste

") numar egal de fibroblaste si fibrocite

%)fibrocite mature dominante

Organizarea colagenului 1 )dezorganizat+ fara fibre vizibile

*) organizare relativa+ imatur (fibre vizibile,

") organizat+ aproape normal%) organizare normala

esutul de granulatie 1 ) tesut de granulatie nesanatos+ infectat

*) tesut de granulatie partial nesanatos

"- tesut de granulatie sanatos dar inca nu completat cu

epiderm

%) tesut de granulatie sanatos+ completat cu epiderm

Delimitarea leziunii 1 ) zona leziunii marcata distinct de tesutul sanatos

*) tesut sanatos in zona leziunii+ dar imatur si usor de

demarcat

") tesutul in zona leziunii bine integrat in tesutul normal

SCO. O/0

Scala pentru analiza histologica a calitatii vindecarii



http:""wwwdevicelin=com"mddi"archive"5"$"$4html


$fectul implantului

9aspuns minim 9aspuns sever




$fectul implantului



!6

Standard ISO 1!!"-%#

emocompatibilitate

1angele - celule: ritrocite/viabilitate) imfocite/raspuns imun) 0elule albe /inflamatie) roteinele coagularii

este : 2n vitro si in vivo estele in vitro necesita utilizarea de

anticoagulanti



estest 2etoda2etoda ObservatiiObservatii

rombozaromboza /derare plac3ete+ leucocite+/derare plac3ete+ leucocite+agregate+ eritrocite+ fibrina etc4agregate+ eritrocite+ fibrina etc4

2icroscopie optica sau S$22icroscopie optica sau S$2

CoagulareCoagulare imp partial de tromboplastinaimp partial de tromboplastina

lac3etelac3ete 5umarare plac3ete5umarare plac3ete

ematologieematologie 5umar leucocite6 3emoliza5umar leucocite6 3emoliza(3emoglobina din plasma,(3emoglobina din plasma,

emoliza- fragilitateaemoliza- fragilitateamembranei celulelor rosii inmembranei celulelor rosii in

contact cu materialul saucontact cu materialul saudispozitivuldispozitivul

ImunologieImunologie C"a+ C&a+ CC+ Bb+ iC"b+ C%d+C"a+ C&a+ CC+ Bb+ iC"b+ C%d+SC&b-!SC&b-!

2etode de testare 3emocompatibilitate


emocompatibilitate



+eutrofile si limfocite normale . materialcontrol , negativ

0elule fragmentate ca urmare a e&puneriila un material control pozitiv


emocompatibilitate

curs3-inginerie citotisulara

Documents