植入材料及其生物相容性评价的研究进展

随着现代材料科学、生命科学以及医学科学的发展,植入材料在临床医学领域的应用日趋广泛,对其进行合理的临床前生物相容性评价是确保人体安全应用的前提。本文将就植入材料的进展及其生物相容性评价的特点、研究现状及发展趋势作简要评述。     

运用胸苷激酶基因突变实验评价动物源性材料的遗传毒性

背景:目前大量动物来源的医疗器械产品,尤其是与人体直接接触的产品,应明确其力学性能、生物降解行为和生物相容性、细胞毒性、遗传毒性、免疫原性等是否符合临床要求。目的:评价动物源性材料的体外遗传毒性,比较非活化和活化、短期和长期胸苷激酶基因突变实验的异同。方法:按照GBT16886-12(1)制备可吸收性硬脑膜补片(马胶原)和人工生物心脏瓣膜(牛心包片)浸提液,以两种浸提液处理L5178Y小鼠淋巴瘤细胞3,24h后,采用微孔板法行胸苷激酶基因突变实验,计算接种效率、相对悬浮生长、相对存活率、相对总生长及突变频率等指标,并比较短期和长期,非活化和活化处理的结果。结果与结论:两种生物材料浸提液处理小鼠淋巴瘤细胞3h或24h,在活化及非活化条件下,胸苷激酶基因突变实验结果均为阴性。表明在体外遗传毒性实验中未发现可吸收性硬脑膜补片和人工生物心脏瓣膜致L5178Y细胞基因突变的作用,无遗传毒性。     

运用胸苷激酶基因突变实验评价动物源性材料的遗传毒性

背景：目前大量动物来源的医疗器械产品,尤其是与人体直接接触的产品,应明确其力学性能、生物降解行为和生物相容性、细胞毒性、遗传毒性、免疫原性等是否符合临床要求。目的：评价动物源性材料的体外遗传毒性,比较非活化和活化、短期和长期胸苷激酶基因突变实验的异同。方法：按照GBT16886-12（1）制备可吸收性硬脑膜补片（马胶原）和人工生物心脏瓣膜（牛心包片）浸提液,以两种浸提液处理L5178Y小鼠淋巴瘤细胞3,24h后,采用微孔板法行胸苷激酶基因突变实验,计算接种效率、相对悬浮生长、相对存活率、相对总生长及突变频率等指标,并比较短期和长期,非活化和活化处理的结果。结果与结论：两种生物材料浸提液处理小鼠淋巴瘤细胞3h或24h,在活化及非活化条件下,胸苷激酶基因突变实验结果均为阴性。表明在体外遗传毒性实验中未发现可吸收性硬脑膜补片和人工生物心脏瓣膜致L5178Y细胞基因突变的作用,无遗传毒性。     

运用胸苷激酶基因突变实验评价动物源性材料的遗传毒性

背景：目前大量动物来源的医疗器械产品,尤其是与人体直接接触的产品,应明确其力学性能、生物降解行为和生物相容性、细胞毒性、遗传毒性、免疫原性等是否符合临床要求。 目的：评价动物源性材料的体外遗传毒性,比较非活化和活化、短期和长期胸苷激酶基因突变实验的异同。 方法：按照GBT16886-12(1)制备可吸收性硬脑膜补片(马胶原)和人工生物心脏瓣膜(牛心包片)浸提液,以两种浸提液处理L5178Y小鼠淋巴瘤细胞3,24 h后,采用微孔板法行胸苷激酶基因突变实验,计算接种效率、相对悬浮生长、相对存活率、相对总生长及突变频率等指标,并比较短期和长期,非活化和活化处理的结果。 结果与结论：两种生物材料浸提液处理小鼠淋巴瘤细胞3 h或24 h,在活化及非活化条件下,胸苷激酶基因突变实验结果均为阴性。表明在体外遗传毒性实验中未发现可吸收性硬脑膜补片和人工生物心脏瓣膜致L5178Y细胞基因突变的作用,无遗传毒性。     

可降解丝素蛋白防粘连凝胶局部反应研究

目的：通过可降解防粘连材料的皮下植入实验,分析材料降解过程中组织细胞的反应,评价可降解丝素蛋白防粘连凝胶局部组织相容性,探讨材料体内降解过程,为研究可降解防粘连材料体内降解机制提供支持。方法：将实验样品（丝素蛋白防粘连凝胶）植入新西兰家兔脊柱右侧皮下,对照样品（聚乳酸防粘连凝胶）植入新西兰家兔脊柱左侧皮下,于植入后1周、4周、12周和26周两侧取样进行组织病理学观察及降解情况研究,并对材料周围细胞进行分类计数和评价。结果：材料周围组织病理学显示,12周时实验样品组纤维囊厚度小于对照样品组;细胞分析结果显示,实验样品组1周、4周主要以淋巴细胞浸润为主,炎症反应高峰在4周,对照样品组1周、4周样品周围以巨噬细胞为主,12周时出现大量淋巴细胞和浆细胞,反应高峰在12周,26周时两组炎症细胞均降为0;半定量评价结果显示,与对照样品相比,丝素蛋白防粘连凝胶植入局部无明显刺激。结论：根据植入材料的局部反应情况,推测丝素蛋白防粘连凝胶的降解过程主要是以淋巴细胞为主的炎性浸润;聚乳酸防粘连凝胶4周前以巨噬细胞介导的呑噬反应为主,同时伴有炎症浸润,12周时转变为以淋巴细胞为主的炎性浸润。     

涂覆CD34抗体层的药物洗脱冠脉支架的生物相容性评价

目的:通过体外和动物实验评价涂覆CD34抗体层药物洗脱冠脉支架的生物相容性,为该支架临床应用提供参考资料。方法:制备涂覆CD34抗体层的药物洗脱冠脉支架的浸提液,用该支架浸提液进行如下生物相容性试验研究:细胞毒性试验、溶血试验、皮内刺激试验、皮肤致敏试验、急性全身毒性试验及热原试验。结果:该支架细胞毒性分级为0级,无皮内刺激反应,无皮肤致敏反应,无急性全身毒性作用;溶血率为0,小于5%;支架材料无溶血作用;热原试验结果表明,3只实验家兔升温幅度均为0.1℃,低于0.6℃,且升温总和为0.3℃,低于1.3℃,无热原反应。结论:根据GB/T 16886医疗器械生物学评价的相关标准评定,该支架具有良好的生物相容性。     

止血纤维素材料亚慢性毒性实验研究

按照GB/T16886.11医疗器械生物学评价第11部分全身毒性试验的方法,观察了止血纤维素材料对大鼠的全身亚慢性毒性反应,其目的是找出止血纤维素材料毒副反应的靶器官,确定是否有潜在的毒性反应,研究发现止血纤维素材料试验液高、中、低三剂量组连续大鼠腹腔注射给样13周,大鼠一般状况良好,体重增加。给供试品后高、中、低剂量大鼠肝脏和脾脏系数与对照组比较有显著性差异。病理组织学检查各剂量组试验液对大鼠肝脏和脾脏均有不同的病理改变,各试验动物脾脏被大量吞噬泡沫细胞充斥,脾小结及红髓减少;多数肝脏也见灶状泡沫细胞浸润,汇管区尤甚,伴淋巴细胞、窦内皮细胞增生。因此止血纤维素材料毒性可能的靶器官主要是肝脏和脾脏,提示止血纤维素可能不完全降解而在体内蓄积所致。     

医用纤维蛋白胶亚急性毒性实验研究

按照GB／T16886．11医疗器械生物学评价第11部分全身毒性试验的方法，观察了医用纤维蛋白胶对大鼠的全身亚急性毒性反应，其目的是找出纤维蛋白胶毒副反应的靶器官，确定是否有潜在的毒性反应，研究发现纤维蛋白胶浸提液高低剂量连续大鼠腹腔注射给样14天，大鼠一般状况良好，体重增加。给供试品后高剂量雄性和低剂量雄、雌性大鼠的凝血时间与对照组比较明显延长。高、低剂量雌雄性大鼠脾脏系数与对照组比较有显著性差异。病理组织学检查不同剂量浸提液组大鼠脾肿大、充血及生发中心淋巴细胞增生。因此纤维蛋白胶毒性可能的靶器官主要是凝血系统和免疫系统的脾脏，提示可能有潜在的免疫毒性。     

《整形手术用交联透明质酸钠凝胶》行业标准中交联剂含量的检测方法研究

目的 改进和优化YY/T 0962—2014《整形手术用交联透明质酸钠凝胶》行业标准中交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚(1,4-butanediol diglycidyl ether,BDDE)含量的标准检测方法,为该标准的修订提供技术依据.方法 在气相色谱法中,为使BDDE更好地从凝胶内部释放出来,在测定之前增加样品的酶解处理步骤,并用乙酸乙酯对BDDE进行萃取.此外,在酶标仪检测法中研究透明质酸酶的影响,将透明质酸酶添加到标准溶液中,从而去除透明质酸酶对测定结果的影响.最后委托M、Q、X三家实验室对该方法进行验证,对同一批次样品进行BDDE含量测定,对数据结果进行双因子方差分析,以检验该方法是否具有可行性.结果 气相法专属性、精密度以及重复性良好,平均回收率为105.02％,相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为9.15％(n=6).酶标仪检测法精密度、重复性良好,BDDE浓度0.5～8μg/mL范围内,BDDE浓度和荧光强度有良好的线性关系,线性方程为y=36.89x+2.135(r=0.9989),检出限为0.106μg/mL,平均回收率为97.43％,RSD为8.22％;采用双因子方差分析,对M、Q和本课题组(Z)三家实验室的验证结果进行统计(P>0.05),认为不同实验室采用同一方法对同批次样品的交联剂含量测定结果不存在显著性差异.结论 对于整形手术用交联透明质酸钠凝胶中交联剂BDDE含量的测定,气相法操作简单快捷,可作为BDDE的日常测定方法;酶标仪检测法特异性更高,数据更为真实精确,可作为整形手术用交联透明质酸钠凝胶产品中交联剂含量的仲裁方法.     

α-氰基丙烯酸酯医用胶在大鼠肝脏短期创面局部反应的研究

目的:研究α-氰基丙烯酸酯医用胶短期肝创面局部反应。方法:试验采用SD雄性大鼠肝表面创伤模型,试验组和对照组分别采用在肝表面创伤部位喷涂医用胶和肝表面创伤部位不做处理方法,于术后5 min、1 d、3 d观察、取材,并进行组织学研究。结果:大体观察:大鼠皮肤切口愈合良好,肝脏手术区大体正常。病理观察:试验组与对照组在术后1 d均有炎症反应,伴有中性粒细胞、淋巴细胞、吞噬细胞渗出,成纤维细胞增生,无坏死发生,但试验组在3 d时炎症较轻,且创伤修复较好。结论:在术后早期,没有发现α-氰基丙烯酸酯医用胶引起局部肝组织坏死,与对照组相比炎症较轻,创伤修复较好。