Tıbbi Cihazların Biyouyumluluk Testleri
ISO 10993-1:2021 standardına göre biyouyumluluk, “bir tıbbi cihazın veya malzemenin belirli bir uygulamada uygun bir konak tepkisi ile performans gösterme yeteneği” olarak tanımlanmaktadır. Tıbbi cihazların biyolojik risk değerlendirmesi kapsamında gerçekleştirilen biyouyumluluk testlerinin temel amacı; ürünün insan sağlığı açısından güvenli olup olmadığını belirlemek ve kullanımına bağlı oluşabilecek potansiyel zararlı fizyolojik etkileri ortaya koyarak risk-fayda analizini yapmaktır.
ISO 10993-1:2021’in temel amacı, tıbbi cihazların kullanımından kaynaklanabilecek biyolojik risklere karşı insan sağlığını korumaktır. Bu nedenle, tıbbi cihazların CE belgelendirme süreçlerinde biyolojik risk değerlendirmesi ve biyouyumluluk testlerinin yapılmış olması ya da bilimsel gerekçelerle test gerekliliğinin açıklanması zorunludur.
Cerrahi maskelerden stentlere, diş dolgu malzemelerinden implantlara, burun spreylerinden lenslere, enjektörlerden drenaj hortumlarına, hemostatlardan doku yapıştırıcılarına kadar geniş bir ürün grubu tıbbi cihaz kapsamına girmektedir. Ürünler; maruziyet süresi, uygulama şekli ve doku ile temas düzeyine bağlı olarak CE belgelendirmesi kapsamında Sınıf I, Sınıf IIa, Sınıf IIb ve Sınıf III olarak sınıflandırılmaktadır. Bu sınıflandırma, talep edilecek biyouyumluluk testlerinin kapsamını doğrudan etkilemektedir.
Biyolojik risk değerlendirmesi ve biyouyumluluk testlerinin planlanması, her bir ürünün özelliklerine göre ayrı ayrı ele alınması gereken titiz bir süreçtir. Ürün sınıfı, maruziyet süresi, uygulama şekli ve doku teması gibi faktörler dikkate alınarak test kapsamı belirlenmeli, ayrıca testlerin gerçekleştirildiği laboratuvarların güvenilirliği ve kalite standartları da göz önünde bulundurulmalıdır.
GUIS Pharmaceutical R&D, Erciyes Üniversitesi Teknopark bünyesinde faaliyet gösteren bir akademisyen şirketi olarak, tıbbi cihaz ve biyouyumluluk alanında bilimsel yaklaşımı temel alarak sektörün ihtiyaçlarına çözüm üretmektedir. Alanında uzman akademik kadromuz ve deneyimli ekibimizle, tıbbi cihaz üreticilerine ulusal ve uluslararası standartlara uygun kapsamlı biyolojik risk değerlendirmesi ve biyouyumluluk test hizmetleri sunuyoruz.
Çalışmalarımızı OECD GLP (Good Laboratory Practice) standartlarına ve bilimsel etik kurallara bağlı kalarak, in-vitrove in-vivo biyouyumluluk testleri şeklinde yürütüyoruz. Avrupa Tıbbi Cihaz Yönetmeliği (MDR) kapsamında biyouyumluluk test laboratuvarlarının kalite belgelerinin taşıdığı önemin farkında olarak, her tıbbi cihaza özel yaklaşımlar geliştiriyor ve çözüm ortaklarımıza güvenilir, bilimsel ve sonuç odaklı hizmet sağlıyoruz.
İn vitro Sitotoksisite Testi
TS EN ISO 10993-5:2010
ISO 10993-5 standardı, tıbbi cihaz malzemelerinin veya cihazdan salınabilecek ekstraktların hücreler üzerinde toksik etkiler oluşturup oluşturmadığını belirlemek amacıyla yapılan in vitro sitotoksisite testlerini tanımlar. Bu test, biyouyumluluk değerlendirmesinin temel ve en yaygın uygulanan adımlarından biridir. Testlerde genellikle L929 fibroblast hücre hattı veya benzer hücre hatları kullanılır. Materyal, direkt temas, agar difüzyon veya ekstrakt yöntemi ile hücrelerle etkileştirilir.
Test süreci sonunda hücre canlılığı, metabolik aktivite veya hücre morfolojisi ölçülür. MTT, XTT, WST-1, Alamar Blue gibi kolorimetrik ve fluorimetrik assay’ler kullanılarak hücre metabolizması değerlendirilir ve canlılık yüzdesi hesaplanır. Hücrelerdeki morfolojik değişimler mikroskobik olarak incelenerek nekroz, apoptoz veya membran hasarıgibi sitotoksik etkiler belirlenir.
Bu test, özellikle vücutla uzun süre temas eden ürünlerde ilk tarama testi olarak hayati önem taşır ve CE belgelendirme süreçlerinde mutlaka talep edilir.
Genotoksisite, Kanserojenite ve Üreme Toksisitesi Testleri
ISO 10993-3
ISO 10993-3, Tıbbi cihazdan salınabilecek genotoksik veya mutajenik bileşenleri tespit etmeyi amaçlar. Ames testi (Bakteriyel geri dönüşüm mutasyon testi), in vitro mikronükleus testi veya kromozomal aberasyon testleri gibi hücresel düzeyde yapılan genotoksisite analizleri önerilir. Gerektiğinde, uzun dönemli hayvan deneyleriyle kanserojenite ve üreme toksisitesi değerlendirmeleri yapılmalıdır.
Hemokompatibilite Testleri
ISO 10993-4
Kan ile teması olan cihazların hemoliz, koagülasyon, platelet aktivasyonu, kompleman aktivasyonu ve tromboz riskiyönünden değerlendirilmesini gerektirir. In vitro hemoliz testleri (ASTM F756), trombosit adezyon ve agregasyon testleri gibi metodolojiler kullanılarak cihazın kanla etkileşimi analiz edilir.
Lokal Etki ve Subkutan İmplantasyon Testleri
ISO 10993-6
Bu test, tıbbi cihaz materyallerinin vücut dokularında inflamasyon, fibrozis, nekroz veya yabancı cisim reaksiyonu oluşturup oluşturmadığını belirler. Tavşan veya sıçanlarda subkutan implantasyon yöntemiyle yapılan histopatolojik inceleme, reaksiyon şiddetini skorlama yöntemiyle raporlar.
EtO Sterilizasyon Kalıntı Limitleri
ISO 10993-7
Etilen Oksit ile sterilize edilen cihazlarda EtO, Etilen Klorohidrin (ECH) ve Etilen Glikol (EG) rezidü kalıntılarının sınır değerlerini belirler. GC-MS (Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi) gibi analitik yöntemlerle ölçüm yapılır. Maruziyet hesapları, hastanın vücut ağırlığına göre yapılır.
Deri Sensitizasyon Testleri
ISO 10993-10
ISO 10993-10 standardı kapsamında uygulanan sensitizasyon testi, tıbbi cihazın veya malzemesinin bağışıklık sisteminde gecikmeli tip alerjik reaksiyon oluşturma potansiyelini değerlendirmeyi amaçlar. En yaygın kullanılan yöntem olan Guinea Pig Maximization Testi (GPMT) ile test materyali, özel bir adjuvan yardımıyla kobaylara uygulanarak duyarlılık oluşturulur ve ardından provokasyon aşamasında olası alerjik yanıt gözlemlenir. Alternatif olarak, Local Lymph Node Assay (LLNA) yöntemi kullanılarak farelerde lenf nodu hücre çoğalması ölçülür. Testler sonucunda ciltte kızarıklık veya ödem gibi reaksiyonlar değerlendirilir. Sensitizasyon testi, özellikle deriyle uzun süre temas eden ürünler için kritik olup, insan sağlığına yönelik alerjik riskleri belirlemede önemli bir biyouyumluluk parametresidir.
Sistemik Toksisite Testleri
ISO 10993-11
Malzeme veya ekstraktın intravenöz, intraperitoneal veya oral yolla verilerek sistemik toksik etki oluşturup oluşturmadığı değerlendirilir. Akut, subakut, subkronik ve kronik toksisite testleri yapılabilir. Klinik gözlem, hematoloji, biyokimya ve histopatoloji ile değerlendirme tamamlanır.
Polimerlerin Degradasyon Ürünleri
ISO 10993-13
Polimerik tıbbi cihazların hidroliz, oksidasyon veya enzimatik süreçlerle bozunarak ortaya çıkardığı ürünleri değerlendirir. GPC (Gel Permeation Chromatography), LC-MS veya GC-MS gibi ileri teknikler kullanılarak karakterizasyon yapılır.
Seramik Malzemelerin Degradasyon Ürünleri
ISO 10993-14
Seramik esaslı cihazların çözünme hızı, iyon salınımı ve yapısal stabilitesi değerlendirilir. Özellikle kemik greftleri ve dental uygulamalar için önemlidir. Salınan iyonların biyolojik etkileri de analiz edilir.
İmmünotoksisite Testleri
ISO 10993-16
Cihazın immün sistemi uyarıcı, baskılayıcı veya alerjik reaksiyon tetikleyici potansiyeli test edilir. Sitokin ölçümleri (IL-6, TNF-α), lenfosit proliferasyon testleri ve flow cytometry gibi analizler uygulanır.
Metal ve Alaşımların Degradasyon Ürünleri
ISO 10993-15
Metal cihazlarda korozyon, aşınma veya çözünme sonucu salınan metal iyonları tespit edilir. ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) yöntemiyle çözünür metal içeriği belirlenir. Nikel, krom, kobalt gibi alerjen ve toksik metallerin sınırları değerlendirilir.
Toksikolojik Risk Değerlendirmesi
ISO 10993-17
ISO 10993-17 standardı, tıbbi cihazlardan salınabilen kimyasal maddelerin insan sağlığı üzerindeki potansiyel toksik etkilerini kantitatif olarak değerlendirme esaslarını belirler. Bu standart kapsamında, cihazdan salınan her bir kimyasal bileşik için Tolerable Intake (TI - Tolere Edilebilir Alım Miktarı) hesaplanır ve Maruz Kalma Dozu (Exposure Dose)ile kıyaslanarak Güvenlilik Marjı (Margin of Safety - MoS) belirlenir. Risk değerlendirmesinde, kronik, subkronik ve akut toksisite, karsinojenite, genotoksisite ve üreme toksisitesi gibi toksikolojik etkiler dikkate alınır. Ayrıca, vücut ağırlığına göre doz hesaplamaları, kullanım süresi ve maruziyet yolu da hesaba katılarak risk-fayda analizi yapılır. Bu süreç, biyolojik güvenliğin sağlanması ve gereksiz hayvan deneylerinin azaltılması için bilimsel uzmanlık gerektirir.
Kimyasal Karakterizasyon
ISO 10993-18
ISO 10993-18 standardı, tıbbi cihazın malzeme yapısında bulunan veya üretim, sterilizasyon ve kullanım sürecinde açığa çıkabilen kimyasal bileşiklerin detaylı bir şekilde tanımlanmasını amaçlar. Bu analiz, cihazdan ekstrakte edilebilir (extractables) ve sızabilir (leachables) maddelerin belirlenmesini içerir. Kimyasal karakterizasyon; Gaz Kromatografisi-Kütle Spektrometrisi (GC-MS), Likit Kromatografi-Kütle Spektrometrisi (LC-MS), Indüktif Eşleşmiş Plazma Kütle Spektrometrisi (ICP-MS) gibi ileri analitik teknikler kullanılarak yapılır. Elde edilen kimyasal profil, ISO 10993-17 kapsamında toksikolojik risk değerlendirmesine veri sağlar. Bu standart, tıbbi cihazın malzeme güvenliğini sağlamak ve biyouyumluluk testlerine temel oluşturmak açısından kritik öneme sahiptir.
İrritasyon Testleri
ISO 10993-23
ISO 10993-23 standardı, tıbbi cihazların veya malzemelerinin lokal irritasyon potansiyelini belirlemek amacıyla yapılan biyolojik testleri tanımlar ve 2021 yılında yayınlanarak ISO 10993-10 içinden ayrılmıştır. Bu standart; cilt, mukoza, göz gibi dokulara doğrudan temas eden tıbbi cihazların, kullanım süresine bağlı olarak akut veya gecikmeli irritatif etkilerini değerlendirmeye odaklanır.
ISO 10993-23, in vitro, ex vivo ve in vivo test yöntemlerini içerir ancak 3R prensipleri (Replace, Reduce, Refine)doğrultusunda özellikle hayvan kullanımını azaltmaya yönelik in vitro cilt modeli sistemleri ve hücre bazlı testleriteşvik eder. En yaygın kullanılan in vitro insan deri modelleri arasında EpiDerm™, SkinEthic™, EpiSkin™ gibi yapay deri sistemleri bulunur ve bu sistemler ET50 (Etkili Toksik Doz 50) değeri üzerinden irritasyon potansiyelini değerlendirir.
Testler sırasında, cihazdan veya ekstraktından kaynaklanan kimyasal, fiziksel veya biyolojik etkileşimler sonucu epitel dokularda inflamatuar yanıt, hücre hasarı, doku bütünlüğünün bozulması gibi etkiler araştırılır. IL-1α, IL-8 gibi pro-inflamatuar sitokinlerin salınımı, doku hasar göstergesi olarak ölçülebilir.
ISO 10993-23, irritasyon testlerinin materyalin kimyasal karakterizasyonu ve maruziyet yolu ile uyumlu şekilde seçilmesi gerektiğini vurgular. Tıbbi cihazların CE belgelendirme sürecinde, özellikle dermal, oküler ve mukoza irritasyon riski taşıyan ürünler için bu standart kapsamında validasyonu yapılmış testler istenir.