systémová toxicita
existují tři typy testů systémové toxicity, které se běžně provádějí v průmyslu zdravotnických prostředků (tabulka 31.6). Typ testu, který má být proveden, závisí na klinickém použití, délce kontaktu zařízení a potenciálu toxicity materiálů zařízení.
tabulka 31.6. Systémová toxicita
délka léčby | akutní | subakutní / Subchronická | chronická |
---|---|---|---|
1-5 | 14-28 | 6, 8, nebo 12 měsíců | |
pozorování / parametry | |||
tělesná hmotnost | + | + | + |
klinická pozorování | + | + | + |
hrubá patologie | + | + | |
histopatologie | + | + | |
hematologie | + | + | |
sérum / Klinická chemie | + | + |
akutní systémová toxicita: jedná se o předběžný test in vivo doporučený pro jakékoli implantovatelné zařízení. Obecně se v tomto testu používají myši, ale lze použít i krysy. V každé skupině se používá minimálně pět zvířat obou pohlaví (pokud klinické použití zařízení není specifické pro konkrétní pohlaví). Zvířatům se injikuje polární (cestou IV) a nepolární extrakt (cestou IP) zařízení. Kontrolní skupině se podávají pouze polární / nepolární rozpouštědla. Zvířata jsou vyšetřována na tělesnou hmotnost, změny kůže nebo srsti, oči, sliznice, abnormální dýchání a nežádoucí příznaky, jako je prostrace, křeče nebo smrt. Zvířata jsou pozorována okamžitě, 24, 48 a 72 hodin po injekci. Zkouška se považuje za selhání a zařízení je klasifikováno jako toxické, pokud dvě nebo více zvířat uhyne nebo vykazuje nepříznivé klinické příznaky nebo vykazuje ztrátu tělesné hmotnosti o 10% nebo více. Pokud kterékoli zvíře vykazuje abnormální klinické příznaky a jedno zkoušené zvíře vykazuje hrubé známky toxicity nebo zemře, může být zkouška opakována s 10 testovanými a 10 kontrolními zvířaty. V závislosti na rozsahu toxicity vyvolané zkoušeným článkem lze do návrhu studie přidat další hematologické a histopatologické parametry.
příklady akutní systémové Toxicity: jednou ze složek kontaktních čoček je monomer methakrylátu. Množství kyseliny methakrylové v kontaktních čočkách se odhaduje na přibližně 6 ppm. K posouzení akutní systémové toxicity byla kyselina methakrylová rozpuštěna v sezamovém oleji a myším byla injikována IP v dávkách 0,6, 6,0,60 nebo 600 ppm. Výsledky neprokázaly žádné abnormální klinické příznaky po 2, 8, 24, 48 nebo 72 hodinách v žádné z léčených skupin .
subakutní toxicita: doba trvání této zkoušky může být 14 po sobě jdoucích injekcí extraktů zkušebního předmětu IP nebo IV cestou u hlodavců. Alternativně může být zkoušený výrobek implantován zvířatům po dobu až 28 dnů a zvířecí tkáně analyzovány na jakékoli parametry systémové toxicity.
příklady subakutní Toxicity: Bioabsorbovatelné polymery se stále častěji používají pro trvalé dodávání léků, takže lék působí na lokalizované tkáně, čímž šetří systémovou toxicitu. Ve studii subakutní toxicity byly potkanům implantovány bioabsorbovatelné polyesterové anhydridové kyseliny ricinoleové (RA) subkutánními (SC), intramuskulárními (IM) a intrakraniálními (IC) metodami. U žádného z léčených zvířat nebyly prokázány systémové toxicity nebo léze vyvolané polymerem. Na některých místech implantace ve skupinách SC nebo IM byla prokázána typická reakce cizího těla na biomateriál, po které následovala oprava tkáně. U některých zvířat léčených IC byl ve 14. a 21. dni pozorován mírný, ale přechodný zánět gliových buněk. Celkově studie ukázala, že bioabsorbovatelný polymer je biokompatibilní a netoxický .
chronická toxicita: tato zkouška se vyžaduje u všech dlouhodobých implantátů (zařízení pro styk s tkání ,kostí nebo krví), o nichž je známo, že obsahují potenciálně toxické chemické látky. Návrh studie pro chronickou toxicitu u hlodavců by měl obsahovat následující vlastnosti:
•
Doba trvání studie se může pohybovat od 6 do 12 měsíců
•
počet zvířat v každé skupině: 10-15 na pohlaví/skupinu
•
vhodná negativní/referenční kontrolní skupina
•
způsob podání testovaného předmětu, který odpovídá klinickému použití zařízení
•
extrakt z testovaného výrobku může být injikován nebo může být do zvířete implantována reprezentativní část zařízení, která odpovídá se systémovou toxicitou (ISO 10993-11) i implantací (ISO 10993-6).
*
pokud je zařízení potaženo lékem/lékem nebo obsahuje jakoukoli toxickou chemickou látku, zvolená dávka by měla zajistit dostatečnou míru bezpečnosti člověka.
testovací parametry, které mají být hodnoceny, zahrnují denní / týdenní tělesnou hmotnost, klinické příznaky, hematologii, chemii séra, histologii orgánů atd. V případě implantovaného testovacího předmětu odeberte vzorky během pitvy pro vyhodnocení lokálních účinků tkáně v místech implantace histopatologií. To pomůže snížit čas a náklady na provedení samostatného implantačního testu.
příklady chronické systémové Toxicity: ztráta kostní hmoty nastává v důsledku zlomenin kostí, vývoje kostních nádorů nebo osteoporózy. Jednou z možností léčby je injekce bioaktivního materiálu vyvolávajícího kosti (BBIM), jako jsou kolagenová lešení. Pro vyhodnocení potenciální toxicity byly v 6měsíční studii chronické systémové toxicity skupiny potkanů implantovány subkutánně na obě strany páteře bloky BBIM (každý 0,5 × 0,5 × 0,5 cm). Kontrolní skupina byla falešná. Při ukončení byly explantovány různé orgány, jako jsou játra, slezina, ledviny, nadledviny, srdce, brzlík, varlata a mozek. Hmotnost mokrých orgánů a histopatologické údaje neprokázaly významné rozdíly ve srovnání s kontrolní skupinou. Krev odebraná z těchto zvířat byla analyzována na rutinní hematologické parametry, jako je počet bílých, červených krvinek a krevních destiček, průměrný korpuskulární objem, hematokrit a protrombinový čas. Podobně parametry klinické chemie zahrnují alaninaminotransferázu, glukózu, močovinu, bilirubin, triglyceridy atd. Výsledky neprokázaly žádné významné rozdíly mezi léčenými a kontrolními skupinami, což naznačuje, že kostní bioaktivní materiál je netoxický, biokompatibilní a bezpečný pro lidské použití .
materiál zprostředkovaný králičí Pyrogenový test: pyrogen je látka, která po zavedení do krevního řečiště pacienta vyvolává horečku. Pyrogeny odvozené z buněčných stěn gramnegativních bakterií se nazývají endotoxiny, které jsou obvykle detekovány během rutinního mikrobiologického testování zdravotnických prostředků pomocí testu LAL (limulus amoebocyte lysate). Králičí pyrogenový test může detekovat jak endotoxinové, tak nonendotoxinové pyrogeny, zatímco Lal test je specifický pouze pro endotoxiny. Některé látky produkované grampozitivními bakteriemi jsou obtížně detekovatelné v Lal testu a nejsou reaktivní v králičím pyrogenním testu, ale u pacientů způsobují horečku, zánět a aseptickou peritonitidu. Tyto nonendotoxinové pyrogeny jsou známé jako peptidoglykany a mohou být detekovány plazmatickým testem larev bource morušového; je známo, že jejich nežádoucí odpovědi u pacientů jsou zprostředkovány IL-6 a TNF-α .
příklady pyrogenů zprostředkovaných materiálem: Horečka je normální adaptivní fyziologická reakce mozku na pyrogenní podněty. Běžný materiál zprostředkované nonendotoxin pyrogen zahrnují 2 -, 4-dinitrofenol injekčně v dávce 20 mg / kg indukované pyrogenní odpověď u samců králíků . Podobně interferon (10-2 až 10-6 µg) nebo jeho induktor kyselina polyriboinosinová – kyselina polyribocytidylová (poly I: c) při 0,012–12 µg vyvolaly pyrogenní odpověď závislou na dávce u králíků .