systeeminen toksisuus
on olemassa kolmenlaisia systeemisen toksisuuden määrityksiä, joita tehdään yleisesti lääkinnällisten laitteiden alalla (taulukko 31.6). Testin tyyppi riippuu laitteen kliinisestä käytöstä, kontaktin kestosta ja laitteen materiaalien myrkyllisyyspotentiaalista.
taulukko 31.6. Systeeminen toksisuus
hoidon kesto | akuutti | subakuutti / Subkrooninen | krooninen |
---|---|---|---|
1-5 | 14-28 | 6, 8, tai 12 kuukautta | |
havainnot / parametrit | |||
potilaan paino | + | + | + |
kliiniset havainnot | + | + | + |
Bruttopatologia | + | + | |
histopatologia | + | + | |
Hematologia | + | + | |
seerumi / Kliininen kemia | + | + |
välitön systeeminen toksisuus: tätä alustavaa in vivo-testiä suositellaan implantoitavalle laitteelle. Tässä määrityksessä käytetään yleensä hiiriä, mutta myös rottia voidaan käyttää. Ryhmää kohti käytetään vähintään viittä eläintä jompaakumpaa sukupuolta (paitsi jos laitteen kliininen käyttö koskee tiettyä sukupuolta). Eläimiin ruiskutetaan polaarista (IV-reittiä) ja ei-polaarista uutetta (IP-reittiä). Kontrolliryhmälle annetaan pelkästään polaarisia / ei-polaarisia liuottimia. Eläimiltä tutkitaan ruumiinpaino, ihon tai Turkin muutokset, silmät, limakalvot, epänormaali hengitys ja haitalliset oireet, kuten uupumus, kouristukset tai kuolema. Eläimiä tarkkaillaan välittömästi, 24, 48 ja 72 tunnin kuluttua injektiosta. Testi katsotaan epäonnistuneeksi, ja laite luokitellaan myrkylliseksi, jos kaksi tai useampi eläin kuolee tai jos siinä ilmenee haitallisia kliinisiä oireita tai jos eläimen paino laskee vähintään 10 prosenttia. Jos jollakin eläimellä ilmenee epänormaaleja kliinisiä oireita ja yhdellä koe-eläimellä vakavia toksisuuden merkkejä tai se kuolee, testi voidaan toistaa 10 koe-ja 10 kontrollieläimellä. Testiartikkelin aiheuttaman toksisuuden laajuudesta riippuen tutkimusasetelmaan voidaan lisätä muita hematologia-ja histopatologiaparametreja.
esimerkkejä akuutista systeemisestä toksisuudesta: yksi piilolinssien aineosista on metakrylaattimonomeeri. Piilolinsseissä olevan metakryylihapon määräksi on arvioitu noin 6 ppm. Akuutin systeemisen toksisuuden arvioimiseksi metakryylihappoa liuotettiin seesamiöljyyn ja hiirille ruiskutettiin IP-annoksena 0, 6, 6, 60 tai 600 ppm. Tulokset eivät osoittaneet mitään epänormaaleja kliinisiä oireita 2, 8, 24, 48 tai 72 tunnin kohdalla yhdessäkään hoidetussa ryhmässä .
subakuutti toksisuus: tämän testin kesto voi olla jyrsijöillä 14 peräkkäistä TESTIUUTTEEN pistosta päivässä IP-tai IV-antoreittinä. Vaihtoehtoisesti testiainetta voidaan istuttaa eläimiin enintään 28 päivän ajan, ja eläinkudokset voidaan analysoida systeemisen toksisuuden parametrien varalta.
esimerkkejä Subakuutista toksisuudesta: Bioabsorboituvia polymeerejä käytetään yhä enemmän jatkuvaan lääkejakeluun, joten lääke vaikuttaa paikallisiin kudoksiin säästäen siten systeemistä toksisuutta. Subakuutissa toksisuustutkimuksessa rotille istutettiin bioabsorboituvaa polyesterianhydridiä sisältävää risiiniöljyhappoa (RA) ihonalaisilla (SC), lihaksensisäisillä (IM) ja kallonsisäisillä (IC) menetelmillä. Näyttöä systeemisestä toksisuudesta tai polymeerin aiheuttamista leesioista ei havaittu yhdelläkään hoidetulla eläimellä. Joissakin SC – tai IM-ryhmien implantaatiokohdissa havaittiin merkkejä tyypillisestä vierasesineen reaktiosta biomateriaaliin, jota seurasi kudoskorjaus. Joillakin IC-hoitoa saaneilla eläimillä todettiin lievä mutta ohimenevä gliasolutulehdus 14.ja 21. päivänä. Kaiken kaikkiaan tutkimus osoitti, että bioabsorboituva polymeeri on bioyhteensopiva ja myrkytön .
krooninen toksisuus: tämä testi vaaditaan kaikille pitkäaikaisille implanteille (kudos -, luu-tai verikosketuslaitteille), joiden tiedetään sisältävän mahdollisesti myrkyllisiä kemikaaleja. Jyrsijöiden kroonista toksisuutta koskevan tutkimusrakenteen tulee sisältää seuraavat ominaisuudet:
•
tutkimuksen kesto voi vaihdella 6 kuukaudesta 12 kuukauteen
•
eläinten lukumäärä kussakin ryhmässä: 10-15 sukupuolta/ryhmää kohti
•
sopiva negatiivinen/vertailuryhmä
•
testiaineen antoreitti, joka vastaa laitteen kliinistä käyttöä
•
testiuute voidaan injektoida tai eläimeen voidaan istuttaa edustava osa laitteesta, joka on sekä systeemisen myrkyllisyyden (iso 10993-11) että implantaation (iso 10993-6) mukainen.
*
jos laite on päällystetty lääkkeellä / farmaseuttisella aineella tai sisältää jotakin myrkyllistä kemikaalia, valitun annoksen on tarjottava riittävä turvamarginaali ihmisille.
arvioitavia testiparametreja ovat päivittäinen / viikoittainen kehon paino, kliiniset oireet, hematologia, seerumin kemia, elin histologia jne. Jos testiartikkeli on implantoitu, näytteet on kerättävä ruumiinavauksen aikana implantaatiokohtien paikallisten kudosvaikutusten arvioimiseksi histopatologisesti. Tämä auttaa vähentämään aikaa ja kustannuksia tehdä erillinen istutustesti.
esimerkkejä kroonisesta systeemisestä toksisuudesta: luukato johtuu luunmurtumista, luukasvainten kehittymisestä tai osteoporoosista. Yksi hoitovaihtoehdoista on pistää bioaktiivista luuta indusoivaa materiaalia (BBIM), kuten kollageenitelineitä. Mahdollisen toksisuuden arvioimiseksi 6 kuukautta kestäneessä kroonisessa systeemisessä toksisuustutkimuksessa rottaryhmille istutettiin ihon alle selkärangan kummallekin puolelle BBIM-lohkot (kukin 0, 5 × 0, 5 × 0, 5 cm). Verrokkiryhmä leikattiin. Lopetuksessa eri elimet, kuten maksa, perna, munuainen, lisämunuainen, sydän, kateenkorva, kives ja aivot, räjähtivät. Märän elimen painot ja histopatologiset tiedot eivät osoittaneet merkittäviä eroja kontrolliryhmään verrattuna. Näistä eläimistä kerätystä verestä analysoitiin rutiininomaiset hematologiset parametrit, kuten Valko -, punasolu-ja trombosyyttiarvot, keskimääräinen solumäärä, hematokriitti ja protrombiiniaika. Samoin Kliinisen Kemian parametreihin kuuluvat alaniiniaminotransferaasi, glukoosi, urea, bilirubiini, triglyseridit jne. Tulokset eivät osoittaneet merkittäviä eroja käsitellyn ryhmän ja kontrolliryhmän välillä, mikä osoittaa, että luun bioaktiivinen aine on myrkytön, bioyhteensopiva ja turvallinen ihmisille .
Materiaalivälitteinen Kaniinipyrogeenimääritys: pyrogeeni on aine, joka potilaan verenkiertoon joutuessaan aiheuttaa kuumetta. Gramnegatiivisten bakteerien soluseinistä johdettuja pyrogeenejä kutsutaan endotoksiineiksi, jotka yleensä havaitaan lääkinnällisten laitteiden rutiininomaisessa mikrobiologisessa testauksessa LAL (limulus ameebocyte lysate) – testillä. Kanin pyrogeenimäärityksellä voidaan havaita sekä endotoksiinin että nonendotoksiinin sukuisia pyrogeenejä, kun taas Lal-testi on spesifinen ainoastaan endotoksiineille. Joitakin grampositiivisten bakteerien tuottamia aineita on vaikea havaita Lal-testissä, eivätkä ne reagoi kanin pyrogeenitestissä, mutta aiheuttavat potilaille kuumetta, tulehdusta ja aseptista vatsakalvontulehdusta. Näitä nonendotoksiinipyrogeenejä kutsutaan peptidoglykaaneiksi, ja ne voidaan havaita silkworm-toukkien plasmakokeella; potilaiden haittavaikutusten tiedetään välittyvän IL-6: n ja TNF-α: n välityksellä .
esimerkkejä Materiaalivälitteisistä Pyrogeeneista: Kuume on aivojen normaali Adaptiivinen fysiologinen reaktio pyrogeenisiin ärsykkeisiin. Yleisiä ainevälitteisiä nonendotoksiinipyrogeenejä ovat 2 -, 4-dinitrofenoli, joka injektoidaan annoksella 20 mg/kg indusoituun pyrogeeniseen vasteeseen uroskaniineilla . Vastaavasti interferoni (10-2–10-6 µg) tai sen induktori polyriboinosiinihappo–polyribosytidyylihappo (poly I: c) 0, 012-12 µg: n annoksella sai aikaan annoksesta riippuvan pyrogeenisen vasteen kaniineilla .