一文了解常见生物学试验

小蚂蚁ant

作为医疗器械注册或者研发人员，都知道生物学评价的重要性，尤其可能被各种生物学试验的专业术语弄晕。毕竟我们没有真正从事过生物学试验的操作，光从标准原文很难靠想象还原生物学试验的场景。这为我们理解生物学试验带来了难度。

因此笔者整理了手头的一些生物学相关的培训资料及标准，简单汇总如下。供医械RA、R&D的同仁们参考。因为本人非生物学评价/试验专业人员，若有纰漏，欢迎拍砖指导。

来源 公众号： 医械的道

本文有三大块内容：

1. 什么是生物相容性？

2. 常见生物学试验简介对比表

3. 常见生物学试验图例

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什么是生物相容性？

ISO 10993-1: 2018 3.1的定义

Biocompatibility-the ability of a device material to perform with an appropriate hostresponse in a specific situation

生物相容性——在特定条件下，器械材料引起适当宿主反应的能力

可见，生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能，一般是指材料与宿主之间的相容性。

医疗器械与人体接触或植入体内后对宿主人体的影响是一个非常复杂的过程，材料在机体特定部位引起的反应主要有两大块：

一，宿主因为材料或器械而出现的变化或叫反应，通常有血液反应，免疫反应和组织反应三类。

通俗来讲，；

组织相容性（组织反应）：材料会不会毒死细胞，细胞能不能在上面生长存活。即使细胞能够生长，又能不能按照我们预想的那样在材料上形成特定的排列组合，最后形成功能完善的组织。

血液相容性（血液反应），包括材料会不会破坏血液的成分（比如导致红细胞破裂），会不会引起凝血反应。

免疫反应：有些生物材料植入后可导致全身性的免疫反应，包括体液免疫和细胞免疫反应。

二，其二，材料自身发生的变化，比如材料的物理和化学性质的改变。

如果发生这些反应，会对我们人体（机体）不利，甚至影响非常大，比如产生毒性、刺激性、和炎症；更甚者可能导致癌症、畸变等。

常见生物学试验简介对比表

根据ISO 10993-1，根据与人体的预期接触时间及接触部位选择不同的试验项目。本文就简单介绍一下常见的生物学试验项目的目的及方法。

项目	目的或意义	方法	时间
体外细胞毒性试验	评价医疗器械和材料导致细胞毒性反应的潜在可能性并预测最终生物体应用时的组织细胞反应。 通过体外细胞培养技术，可检测供试品接触细胞后细胞发生生产抑制、功能改变、溶解、死亡或其他毒性反应。 可在短期内较经济、简便地筛选出批量供试品的细胞毒性，它为体内法（动物实验）的进行与否提供的了先决条件。）	根据医疗器械或材料的性质、使用部位和使用特性选择方法，包括浸提液试验（MTT法）、  直接接触试验、间接接触试验 （ 琼脂扩散试验 、 滤膜扩散试验 ） • 推荐使用直接接触法、浸提液法用于植入性及外部接入性医疗器械产品。 以MTT法为例： 将细胞悬液接种于96孔培养板中，每组8个复孔，设置空白对照、阴性对照、阳性对照、样品；培养24h后，弃去培养基，各组分别加入对应液体；每孔加入MTT溶液；弃净孔内液体，加入DMSO，酶标仪比色。测定的光吸收值可以间接反应细胞数量，从而判断样品对细胞的毒性作用。	一般需要1-2周
迟发型超敏反应	用于评价从医疗器械中释放出的化学物质可能引起的接触性危害，包括皮导致皮肤与黏膜刺激、眼刺激和迟发型接触超敏反应。	最大剂量法和封闭贴敷法 以最大剂量法为例：除去动物试验部位的被毛，预实验1天；在注射点皮内注射0.1ml，进行皮内诱导阶段（7d）。在每只动物去毛的肩胛骨内侧部位成对皮内注射01mL，进行局部诱导阶段（14d）。用敷贴片覆盖注射点24h，。除去敷贴片后24h和48h观察试验组和对照组动物激发部位皮肤情况。可能的结果有无明显改变、散发性或斑点状红斑、中度融合性红斑、中度红斑和水肿。	30-50天
皮内刺激		试验步骤： 1）备皮（动物背部脊柱两侧） 2）皮内注射 （0.2ml/点） 3）动物观察（即刻、24h、48h和72h） 4）结果评价：如有无红斑、焦痂、红肿	30天
全身毒性试验	毒性物质在进入机体至远端部位的吸收与分布中产生的有害作用 急性全身毒性：在24h内一次、多次或持续接触试验样品后在任何时间发生的不良作用。	时间短，短期内观察体重变化、临床观察。 给药途径： 极性浸提：尾静脉注射 非极性浸提：腹腔注射 口腔材料：经口灌胃 皮下注射	1周内
	亚急性全身毒性：在24h~28d内多次或持续接触试验样品后发生的不良作用。	关注全身变化，但比急性更关注尸体解剖。结束后会进行解剖，看一下主要脏器，如心肝肺脏脾等从肉眼观察有无变化，以及与对照组比体重有无变化。 给药途径的选择原则： 模拟临床使用途径或尽量接近临床使用 途径模拟临床使用途径或尽量接近临床使用途径 如： 口腔医疗器械选择经口途径；接触循环血路的医疗器械选择静脉注射途径；伤口敷料可选择腹腔注射途径；植入类器械可选择植入途径或静脉途径……	一般不超过28天，静脉注射时间更短。
	亚慢性全身毒性：反复或持续接触试验样品后在动物寿命期的某一阶段发生的不良作用。	与亚急性相比，除了肉眼观察脏器变化外，还要观察临床病理学、组织病理学。如做组织病理切片，镜像观察组织变化，以及生化变化，例如血常规、尿常规等。	一般做90天
	慢性全身毒性：在动物的主要寿命期内反复或持续接触试验样品后发生的不良作用。		半年到一年
植入	评价医疗器械所用生物材料植入后局部反应。	植入样品准备。例如骨科钢板螺钉植入体内，在做植入试验时，根据动物大小，要求企业同比缩小产品尺寸，但生产灭菌工艺一样。 手术植入动物；通过记录不同时间点的肉眼观察结果和组织病理学反应来评价生物学反应，比较试验样品、对照样品或假手术部位的反应：检查每一植入部位正常组织结构的改变，植入物取出后进行局部组织病理学反应的评价。	根据临床可能接触时间来确定。如骨植入180天。
热原试验	背景：临床上在进行静脉输液时，由于药液中含有热原，病人在0.5～1h内出现冷颤、高热、出汗、昏晕、呕吐等症状，高热时体温可达40℃，严重者甚至可休克，这种现象称为热原反应。引起热原反应的主要原因是注射液或输液器中污染的热原所引起的。 目的：检测产品中的致热原	将家兔放到兔热原工作台中，固定， 连接热原检测系统。将温度探头缓慢旋转插入实验 动物肛门内。用碘伏消毒家兔耳缘静脉，酒精脱碘 ，注射试验液。每隔0.5小时测量体温1次，共6次 。
溶血试验	将医疗器械与血液直接接触，通过测定红细胞释放的血红蛋白以判定供试品的体外溶血程度。本试验不适用于评价带药的器械。	取血，配置新鲜抗凝兔血，加生理盐水稀释，与样品混合后，共同孵育，离心取上清液，比色。
遗传毒性试验	采用哺乳动物或非哺乳动物细胞、细菌、酵母菌或真菌测定试验样品是否会引起基因突变、染色体结构畸变以及其他DNA或基因变化的试验。	1. 细菌基因突变试验（Ames试验） 2. 哺乳动物细胞基因突变试验（TK试验） 3. 哺乳动物细胞诱裂性试验（染色体畸变试验）	30-40天

备注：上述时间为笔者从不同渠道收集的时间，不一定完全反应实际情况，以各检验所给出的时间为准。

常见生物学试验图例

因论坛粘贴图片不便，略过

alber688

表格的底色不合适阅读，楼主调整一下

syhorchid

谢谢分享

zfamous

楼主你改一下你的表格呗，看了二楼才知道这是个表格，里面有内容

小蚂蚁ant

有蒲友反应表格不显示，重新粘贴一下：

项目	目的或意义	方法	时间
体外细胞毒性试验	评价医疗器械和材料导致细胞毒性反应的潜在可能性并预测最终生物体应用时的组织细胞反应。    通过体外细胞培养技术，可检测供试品接触细胞后细胞发生生产抑制、功能改变、溶解、死亡或其他毒性反应。    可在短期内较经济、简便地筛选出批量供试品的细胞毒性，它为体内法（动物实验）的进行与否提供的了先决条件。）	根据医疗器械或材料的性质、使用部位和使用特性选择方法，包括浸提液试验（MTT法）、  直接接触试验、间接接触试验 （ 琼脂扩散试验 、 滤膜扩散试验 ）    • 推荐使用直接接触法、浸提液法用于植入性及外部接入性医疗器械产品。    以MTT法为例：    将细胞悬液接种于96孔培养板中，每组8个复孔，设置空白对照、阴性对照、阳性对照、样品；培养24h后，弃去培养基，各组分别加入对应液体；每孔加入MTT溶液；弃净孔内液体，加入DMSO，酶标仪比色。测定的光吸收值可以间接反应细胞数量，从而判断样品对细胞的毒性作用。	一般需要1-2周
迟发型超敏反应	用于评价从医疗器械中释放出的化学物质可能引起的接触性危害，包括皮导致皮肤与黏膜刺激、眼刺激和迟发型接触超敏反应。	最大剂量法和封闭贴敷法    以最大剂量法为例：除去动物试验部位的被毛，预实验1天；在注射点皮内注射0.1ml，进行皮内诱导阶段（7d）。在每只动物去毛的肩胛骨内侧部位成对皮内注射01mL，进行局部诱导阶段（14d）。用敷贴片覆盖注射点24h，。除去敷贴片后24h和48h观察试验组和对照组动物激发部位皮肤情况。可能的结果有无明显改变、散发性或斑点状红斑、中度融合性红斑、中度红斑和水肿。	30-50天
皮内刺激		试验步骤：    1）备皮（动物背部脊柱两侧）    2）皮内注射 （0.2ml/点）    3）动物观察（即刻、24h、48h和72h）    4）结果评价：如有无红斑、焦痂、红肿	30天
全身毒性试验	毒性物质在进入机体至远端部位的吸收与分布中产生的有害作用    急性全身毒性：在24h内一次、多次或持续接触试验样品后在任何时间发生的不良作用。	时间短，短期内观察体重变化、临床观察。    给药途径：    极性浸提：尾静脉注射    非极性浸提：腹腔注射    口腔材料：经口灌胃    皮下注射	1周内
	亚急性全身毒性：在24h~28d内多次或持续接触试验样品后发生的不良作用。	关注全身变化，但比急性更关注尸体解剖。结束后会进行解剖，看一下主要脏器，如心肝肺脏脾等从肉眼观察有无变化，以及与对照组比体重有无变化。    给药途径的选择原则：    模拟临床使用途径或尽量接近临床使用    途径模拟临床使用途径或尽量接近临床使用途径    如： 口腔医疗器械选择经口途径；接触循环血路的医疗器械选择静脉注射途径；伤口敷料可选择腹腔注射途径；植入类器械可选择植入途径或静脉途径……	一般不超过28天，静脉注射时间更短。
	亚慢性全身毒性：反复或持续接触试验样品后在动物寿命期的某一阶段发生的不良作用。	与亚急性相比，除了肉眼观察脏器变化外，还要观察临床病理学、组织病理学。如做组织病理切片，镜像观察组织变化，以及生化变化，例如血常规、尿常规等。	一般做90天
	慢性全身毒性：在动物的主要寿命期内反复或持续接触试验样品后发生的不良作用。		半年到一年
植入	评价医疗器械所用生物材料植入后局部反应。	植入样品准备。例如骨科钢板螺钉植入体内，在做植入试验时，根据动物大小，要求企业同比缩小产品尺寸，但生产灭菌工艺一样。    手术植入动物；通过记录不同时间点的肉眼观察结果和组织病理学反应来评价生物学反应，比较试验样品、对照样品或假手术部位的反应：检查每一植入部位正常组织结构的改变，植入物取出后进行局部组织病理学反应的评价。	根据临床可能接触时间来确定。如骨植入180天。
热原试验	背景：临床上在进行静脉输液时，由于药液中含有热原，病人在0.5～1h内出现冷颤、高热、出汗、昏晕、呕吐等症状，高热时体温可达40℃，严重者甚至可休克，这种现象称为热原反应。引起热原反应的主要原因是注射液或输液器中污染的热原所引起的。    目的：检测产品中的致热原	将家兔放到兔热原工作台中，固定，    连接热原检测系统。将温度探头缓慢旋转插入实验    动物肛门内。用碘伏消毒家兔耳缘静脉，酒精脱碘    ，注射试验液。每隔0.5小时测量体温1次，共6次 。
溶血试验	将医疗器械与血液直接接触，通过测定红细胞释放的血红蛋白以判定供试品的体外溶血程度。本试验不适用于评价带药的器械。	取血，配置新鲜抗凝兔血，加生理盐水稀释，与样品混合后，共同孵育，离心取上清液，比色。
遗传毒性试验	采用哺乳动物或非哺乳动物细胞、细菌、酵母菌或真菌测定试验样品是否会引起基因突变、染色体结构畸变以及其他DNA或基因变化的试验。	1. 细菌基因突变试验（Ames试验）    2. 哺乳动物细胞基因突变试验（TK试验）    3. 哺乳动物细胞诱裂性试验（染色体畸变试验）	30-40天

小蚂蚁ant

zfamous 发表于 2019-1-7 14:41
楼主你改一下你的表格呗，看了二楼才知道这是个表格，里面有内容

好的：

项目	目的或意义	方法	时间
体外细胞毒性试验	评价医疗器械和材料导致细胞毒性反应的潜在可能性并预测最终生物体应用时的组织细胞反应。    通过体外细胞培养技术，可检测供试品接触细胞后细胞发生生产抑制、功能改变、溶解、死亡或其他毒性反应。    可在短期内较经济、简便地筛选出批量供试品的细胞毒性，它为体内法（动物实验）的进行与否提供的了先决条件。）	根据医疗器械或材料的性质、使用部位和使用特性选择方法，包括浸提液试验（MTT法）、  直接接触试验、间接接触试验 （ 琼脂扩散试验 、 滤膜扩散试验 ）    • 推荐使用直接接触法、浸提液法用于植入性及外部接入性医疗器械产品。    以MTT法为例：    将细胞悬液接种于96孔培养板中，每组8个复孔，设置空白对照、阴性对照、阳性对照、样品；培养24h后，弃去培养基，各组分别加入对应液体；每孔加入MTT溶液；弃净孔内液体，加入DMSO，酶标仪比色。测定的光吸收值可以间接反应细胞数量，从而判断样品对细胞的毒性作用。	一般需要1-2周
迟发型超敏反应	用于评价从医疗器械中释放出的化学物质可能引起的接触性危害，包括皮导致皮肤与黏膜刺激、眼刺激和迟发型接触超敏反应。	最大剂量法和封闭贴敷法    以最大剂量法为例：除去动物试验部位的被毛，预实验1天；在注射点皮内注射0.1ml，进行皮内诱导阶段（7d）。在每只动物去毛的肩胛骨内侧部位成对皮内注射01mL，进行局部诱导阶段（14d）。用敷贴片覆盖注射点24h，。除去敷贴片后24h和48h观察试验组和对照组动物激发部位皮肤情况。可能的结果有无明显改变、散发性或斑点状红斑、中度融合性红斑、中度红斑和水肿。	30-50天
皮内刺激		试验步骤：    1）备皮（动物背部脊柱两侧）    2）皮内注射 （0.2ml/点）    3）动物观察（即刻、24h、48h和72h）    4）结果评价：如有无红斑、焦痂、红肿	30天
全身毒性试验	毒性物质在进入机体至远端部位的吸收与分布中产生的有害作用    急性全身毒性：在24h内一次、多次或持续接触试验样品后在任何时间发生的不良作用。	时间短，短期内观察体重变化、临床观察。    给药途径：    极性浸提：尾静脉注射    非极性浸提：腹腔注射    口腔材料：经口灌胃    皮下注射	1周内
	亚急性全身毒性：在24h~28d内多次或持续接触试验样品后发生的不良作用。	关注全身变化，但比急性更关注尸体解剖。结束后会进行解剖，看一下主要脏器，如心肝肺脏脾等从肉眼观察有无变化，以及与对照组比体重有无变化。    给药途径的选择原则：    模拟临床使用途径或尽量接近临床使用    途径模拟临床使用途径或尽量接近临床使用途径    如： 口腔医疗器械选择经口途径；接触循环血路的医疗器械选择静脉注射途径；伤口敷料可选择腹腔注射途径；植入类器械可选择植入途径或静脉途径……	一般不超过28天，静脉注射时间更短。
	亚慢性全身毒性：反复或持续接触试验样品后在动物寿命期的某一阶段发生的不良作用。	与亚急性相比，除了肉眼观察脏器变化外，还要观察临床病理学、组织病理学。如做组织病理切片，镜像观察组织变化，以及生化变化，例如血常规、尿常规等。	一般做90天
	慢性全身毒性：在动物的主要寿命期内反复或持续接触试验样品后发生的不良作用。		半年到一年
植入	评价医疗器械所用生物材料植入后局部反应。	植入样品准备。例如骨科钢板螺钉植入体内，在做植入试验时，根据动物大小，要求企业同比缩小产品尺寸，但生产灭菌工艺一样。    手术植入动物；通过记录不同时间点的肉眼观察结果和组织病理学反应来评价生物学反应，比较试验样品、对照样品或假手术部位的反应：检查每一植入部位正常组织结构的改变，植入物取出后进行局部组织病理学反应的评价。	根据临床可能接触时间来确定。如骨植入180天。
热原试验	背景：临床上在进行静脉输液时，由于药液中含有热原，病人在0.5～1h内出现冷颤、高热、出汗、昏晕、呕吐等症状，高热时体温可达40℃，严重者甚至可休克，这种现象称为热原反应。引起热原反应的主要原因是注射液或输液器中污染的热原所引起的。    目的：检测产品中的致热原	将家兔放到兔热原工作台中，固定，    连接热原检测系统。将温度探头缓慢旋转插入实验    动物肛门内。用碘伏消毒家兔耳缘静脉，酒精脱碘    ，注射试验液。每隔0.5小时测量体温1次，共6次 。
溶血试验	将医疗器械与血液直接接触，通过测定红细胞释放的血红蛋白以判定供试品的体外溶血程度。本试验不适用于评价带药的器械。	取血，配置新鲜抗凝兔血，加生理盐水稀释，与样品混合后，共同孵育，离心取上清液，比色。
遗传毒性试验	采用哺乳动物或非哺乳动物细胞、细菌、酵母菌或真菌测定试验样品是否会引起基因突变、染色体结构畸变以及其他DNA或基因变化的试验。	1. 细菌基因突变试验（Ames试验）    2. 哺乳动物细胞基因突变试验（TK试验）    3. 哺乳动物细胞诱裂性试验（染色体畸变试验）	30-40天

小蚂蚁ant

alber688 发表于 2019-1-7 11:19
表格的底色不合适阅读，楼主调整一下

不知道怎么修改已发布的帖子的内容，所以我以回复的形式重新粘贴了表格

mcmr

谢谢楼主整理 分享

反犬鱼儿

谢谢楼主整理分享

patch00

谢谢楼主整理分享

小金库

感谢楼主

胖姐姐小样

谢谢分享呢，感谢反写

molly0708

感谢楼主分享！

了了解

谢谢分享呢，感谢反写