Zytotoxizitätstest — ISO 10993-5

Was ist Cytotoxicity?

Der Zytotoxizitätstest prüft in vitro, ob aus einem Medizinprodukt oder seinem Material freigesetzte Stoffe eine toxische Wirkung auf eine Zellkultur zeigen. Es ist der erste und häufigste Schritt bei der Beurteilung der Biokompatibilität: Da es schnell, empfindlich und tierversuchsfrei ist, wird es als Screening-Test eingesetzt.

Zweck von Cytotoxicity

Der Zweck besteht darin, festzustellen, ob aus dem Material migrierende Substanzen die Lebensfähigkeit, Proliferation oder Morphologie der Zellen beeinträchtigen, und zu entscheiden, ob weitere Biokompatibilitätstests durchgeführt werden sollen.

Bei welchen Produkten wird Cytotoxicity angewendet?

Chirurgische Instrumente und Implantate
Katheter-, Kanülen- und Schlauchsets
Wundauflagen und Bandagen
Dentalmaterialien
Verpackung und Komponenten, die mit dem Gerät in Berührung kommen

In welchen Branchen wird Cytotoxicity eingesetzt?

Medizinisches GerätGesundheitspflegeArzneimittel

Normen zu Cytotoxicity

ISO 10993-5in vitro sitotoksisite prüfen
ISO 10993-1
ISO 10993-12
USP <87>
ISO 11607Sterile Barriereverpackung des Endprodukts prüfen

Prüfbedingungen für Cytotoxicity

Zelllinie: Üblicherweise wird die Maus-Fibroblastenzelllinie L929 verwendet
Verfahren: Extrakttest, direkter Kontakt oder Agardiffusion; je nach Gerät gewählt
Extraktion: Gemäß ISO 10993-12; Übliche Bedingungen sind 24 Stunden bei 37 °C oder 72 Stunden bei 50 °C
Bewertung: Prozentualer Zelllebensfähigkeits- oder Reaktivitätsgrad (0–4)

Prüfgerät für Cytotoxicity

CO₂-Inkubator
Biosicherheitsschrank
Inverses Phasenkontrastmikroskop
Mikroplatten-Reader (für die MTT/XTT-Methode)
Verbrauchsmaterialien für Zellkulturen

Probenanforderungen für Cytotoxicity

Die Probe muss das endgültige, sterilisierte Produkt darstellen
Kein Rohmaterial – es wird das Produkt eingereicht, das alle Herstellungs- und Sterilisationsprozesse durchlaufen hat
Die Probenmenge richtet sich nach dem in der Norm vorgeschriebenen Verhältnis Oberfläche/Extraktion
Art und Dauer des Körperkontakts des Gerätes müssen angegeben werden
Die Sterilisationsmethode und ggf. Rückstandsinformationen müssen mitgeteilt werden

Dauer von Cytotoxicity

In der Regel innerhalb von 1–2 Wochen abgeschlossen, einschließlich Extraktion und Inkubation der Zellkultur.

Ablauf von Cytotoxicity

1Die Probe wird mit dem in der Norm vorgeschriebenen Verhältnis von Oberfläche zu Volumen entnommen.
2Die Zellkultur wird vorbereitet und man lässt eine Monoschicht entstehen.
3Der Extrakt (oder bei direktem Kontakt die Probe) wird auf die Zellen aufgetragen.
4Positiv- und Negativkontrollen werden unter den gleichen Bedingungen durchgeführt.
5Am Ende der angegebenen Inkubationszeit werden die Zellen mikroskopisch untersucht.
6Wenn eine quantitative Methode angewendet wird, wird die Lebensfähigkeit der Zellen gemessen.
7Die Reaktivität wird bewertet und berichtet.

Annahmekriterien für Cytotoxicity

Das allgemeine Akzeptanzkriterium gemäß ISO 10993-5 ist, dass die Lebensfähigkeit der Zellen nicht unter 70 % der Kontrolle fällt. Bei qualitativen Methoden darf der Reaktivitätsgrad den in der Norm angegebenen Grenzwert (üblicherweise Note 2) nicht überschreiten.

Auswertung der Ergebnisse

Das Ergebnis wird zusammen mit den Kontrollen interpretiert; Zeigen die Kontrollen nicht das erwartete Verhalten, ist der Test ungültig. Ein zytotoxischer Befund allein bedeutet nicht, dass das Gerät nicht konform ist — die Quelle muss untersucht werden (Lösungsmittelrückstände, Sterilisationsrückstände, Zusatzstoffe).

Prüfbericht zu Cytotoxicity

Angewandte Norm und Revision
Probenbeschreibung, Chargennummer und Sterilisationsmethode
Extraktionsbedingungen (Lösungsmittel, Temperatur, Dauer, Verhältnis)
Ergebnisse der Positiv- und Negativkontrolle
Testergebnisse und Benotung
Bewertung und Fazit

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Medikal Cihaz Testleri — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Cytotoxicity gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Medizinprodukteprüfungen zeigen, dass ein Gerät für Patient und Anwender sicher ist und seine beabsichtigte Leistung beibehält. In diesem Bereich bedeutet Sicherheit nicht nur, Schaden zu vermeiden; auch das Versagen der erwarteten Funktion wird als Risiko behandelt. Ein Monitor, der einen Alarm verpasst, oder eine Pumpe, die die falsche Dosis abgibt, ist unmittelbar ein Patientensicherheitsereignis.

Im Zentrum des Fachgebiets steht das RISIKOMANAGEMENT, und das unterscheidet den Medizinbereich von anderen Sektoren. Der nach ISO 14971 durchgeführte Risikomanagementprozess legt auch fest, welche Prüfungen erforderlich sind. Die Prüfliste wird nicht aus einer Normentabelle kopiert; sie wird aus dem Verwendungszweck des Geräts, der Art und Dauer des Patientenkontakts, der Nutzungsumgebung und dem vorhersehbaren Fehlgebrauch abgeleitet und begründet.

Die Bewertung besteht aus mehreren getrennten Arbeitsbereichen, jeder mit eigenem Normensatz. Die Biokompatibilität folgt der ISO-10993-Reihe, die elektrische Gerätesicherheit der IEC-60601-Reihe, die Sterilisation ISO 11135/11137/17665, die Verpackung ISO 11607, die Software IEC 62304 und die Gebrauchstauglichkeit IEC 62366. Das Qualitätsmanagementsystem (ISO 13485) bildet den verbindenden Rahmen.

Welche Prüfungen erforderlich sind, bestimmt sich nach der KLASSE des Geräts und seiner ART DES KÖRPERKONTAKTS. Ein Produkt mit kurzem Hautkontakt und ein in den Blutkreislauf eindringendes Implantat durchlaufen nicht denselben Prüfumfang; der Umfang wird durch einen nach ISO 10993-1 erstellten biologischen Bewertungsplan festgelegt. Dieser Plan begründet schriftlich, welche Endpunkte erforderlich sind und warum andere nicht.

Verpackung und Sterilisation werden in diesem Bereich ebenso ernst genommen wie das Gerät selbst. Bei einem sterilen Gerät ist die Verpackung kein Transportbehälter, sondern die Barriere, die die Sterilität aufrechterhält; wird die Barriere durchbrochen, ist das Gerät nicht mehr steril. Verpackungsprozesse werden daher validiert, und die Haltbarkeit wird durch Echtzeit-Alterungsdaten gestützt.

Bei Geräten mit Software verlagert sich die Bewertung von der Prüfung hin zur PROZESS-Sicherung. IEC 62304 legt fest, welche Entwicklungs- und Verifizierungsschritte je nach Sicherheitsklasse der Software befolgt werden müssen; der Nachweis ist die Rückverfolgbarkeit des Entwicklungsprozesses. Nicht das Testen der Software macht sie sicher, sondern die Prozessdokumentation.

Die klinische Seite ist eine eigene Säule der technischen Dokumentation. Prüfberichte zeigen, dass das Gerät technisch sicher ist; die klinische Bewertung belegt, dass das Gerät den beabsichtigten klinischen Nutzen erbringt und das Nutzen-Risiko-Verhältnis akzeptabel ist. Keines ersetzt das andere.

Methodengruppen in diesem Bereich

Biokompatibilität
Zytotoxizität, Reizung, Hautsensibilisierung, systemische Toxizität, Hämokompatibilität, Genotoxizität und lokale Effekte nach Implantation. Die erforderlichen Endpunkte werden durch den ISO-10993-1-Plan festgelegt.
Sicherheit elektrischer Geräte
IEC 60601-1 grundlegende Sicherheit und wesentliche Leistungsmerkmale; EMV-, Alarm-, Gebrauchstauglichkeits- und Umgebungsanforderungen über die Nebennormen.
Sterilisationsvalidierung
Validierung von Sterilisationsprozessen durch Ethylenoxid, Bestrahlung oder feuchte Hitze; Bioburden- und Sterilitätssicherheitsniveau-Studien.
Verpackung
Integrität des sterilen Barrieresystems, Siegelfestigkeit, Vertriebssimulation und Haltbarkeitsstudien.
Mikrobiologische Prüfungen
Bioburden-Bestimmung, Sterilitätsprüfung, bakterielles Endotoxin und, falls erforderlich, Trägervalidierungsstudien.
Software und Gebrauchstauglichkeit
IEC-62304-Lebenszyklusnachweise und auf Bedienfehler fokussierte Bewertung gemäß IEC 62366.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Zytotoxizität allein ist kein Beweis für Biokompatibilität; Der erforderliche Satz an Endpunkten wird gemäß ISO 10993-1 ermittelt und begründet.
Ein ISO-13485-Zertifikat verleiht keine CE-Kennzeichnung; die Klassifizierung nach MDR, die technische Dokumentation und das Verfahren der Benannten Stelle laufen gesondert.
Die beschleunigte Alterung ersetzt nicht die Echtzeitalterung; Eine Haltbarkeitsaussage wird durch Echtzeitdaten gestützt.
Ein Materialwechsel (Lieferant, Pigment, Sterilisationsmethode) kann eine Wiederholung der biologischen Beurteilung erfordern; er ist keine stille Änderung.
Eine Bewertung ohne die Neben- und Sondernormen zu IEC 60601-1 ist unvollständig; welche -1-x- und -2-x-Normen angewendet wurden, muss im Bericht erscheinen.
In-vitro-Diagnostika fallen unter die IVDR und nicht die MDR, und Laborgeräte liegen oft im Bereich der IEC 61010-1.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

MDR/IVDR-Technische Dokumentation und Bewertung durch die Benannte Stelle
Abschluss des Plans zur biologischen Beurteilung
Sterilisations- und Verpackungsvalidierung
Bestimmung von Haltbarkeit und Lagerbedingungen
Festlegung des Umfangs der Neubewertung nach einer Konstruktionsänderung

Häufige Fragen zu Cytotoxicity

Ist das Bestehen des Zytotoxizitätstests ausreichend?

Nein. ISO 10993-1 verlangt, dass das Testset entsprechend der Art des Geräts und der Dauer des Körperkontakts bestimmt wird. Zytotoxizität ist ein Screening-Test; Mit zunehmender Kontaktdauer und Invasivität kommen Sensibilisierung, Reizung, systemische Toxizität und weitere Tests ins Spiel.

Kann ich eine Rohmaterialprobe verschicken?

Es sollte nicht sein. Die Beurteilung erfolgt am endgültigen, sterilisierten Produkt. Verarbeitungshilfsmittel, Formtrennmittel und Sterilisationsrückstände wirken sich direkt auf das Ergebnis aus und sind im Rohmaterial nicht enthalten.

Das Ergebnis war zytotoxisch – was soll ich tun?

Zunächst muss die Ursache untersucht werden: Lösungsmittelreste, eine Reinigungschemikalie, ein Sterilisationsrückstand (z. B. Ethylenoxid) oder ein bestimmter Zusatzstoff sind häufige Ursachen. Ein erneuter Test ohne Entfernen der Quelle führt normalerweise zum gleichen Ergebnis.

Cytotoxicity