szisztémás toxicitás
az orvostechnikai eszköziparban általában háromféle szisztémás toxicitási vizsgálatot végeznek (31.6.táblázat). Az elvégzendő vizsgálat típusa a klinikai felhasználástól, az eszköz érintkezési időtartamától és az eszköz anyagainak toxicitási potenciáljától függ.
31.6.táblázat. Szisztémás toxicitás
a kezelés időtartama | akut | szubakut / szubkrónikus | krónikus |
---|---|---|---|
1-5 | 14-28 | 6, 8, vagy 12 hónap | |
megfigyelés / paraméterek | |||
testtömeg | + | + | + |
klinikai megfigyelések | + | + | + |
bruttó patológia | + | + | |
Kórszövettan | + | + | |
Hematológia | + | + | |
szérum / klinikai kémia | + | + |
akut szisztémás toxicitás: ez az előzetes in vivo vizsgálat, amelyet minden beültethető eszközre ajánlunk. Ebben a vizsgálatban általában egereket alkalmaznak, de patkányok is alkalmazhatók. Csoportonként legalább öt állatot használnak mindkét nemből (kivéve, ha az eszköz klinikai alkalmazása egy adott nemre jellemző). Az állatokat a készülék poláris (IV útvonalon) és nem poláros kivonatával (IP útvonalon) injektálják. A kontrollcsoport csak poláris / nem poláros oldószereket kap. Az állatok testtömegét, a bőr vagy a szőr változásait, a szemeket, a nyálkahártyákat, a rendellenes légzést és az olyan káros tüneteket vizsgálják, mint a kimerültség, a görcsök vagy a halál. Az állatokat az injekció beadása után 24, 48 és 72 órával azonnal megfigyelik. A vizsgálat kudarcnak minősül, és az eszköz mérgezőnek minősül, ha két vagy több állat elpusztul, vagy káros klinikai tüneteket mutat, vagy legalább 10% – os testsúlycsökkenést mutat. Ha bármelyik állat kóros klinikai tüneteket mutat, és egy kísérleti állat súlyos toxicitási tüneteket mutat, vagy elhal, akkor a vizsgálatot meg lehet ismételni 10 kísérleti és 10 kontrollállattal. A vizsgálati cikk által kiváltott toxicitás mértékétől függően további hematológiai és hisztopatológiai paraméterek adhatók a vizsgálat tervéhez.
példák az akut szisztémás toxicitásra: a kontaktlencsék egyik összetevője a metakrilát monomer. A kontaktlencsékben a metakrilsav mennyisége körülbelül 6 ppm. Az akut szisztémás toxicitás felmérése érdekében a metakrilsavat szezámolajban oldottuk, és egereknek IP-t injektáltunk 0,6, 6,0, 60 vagy 600 ppm dózisban. Az eredmények nem mutattak kóros klinikai tüneteket 2, 8, 24, 48 vagy 72 h a kezelt csoportok egyikében sem .
szubakut toxicitás: a vizsgálat időtartama lehet 14 napi egymást követő injekció vizsgálati cikk kivonatok IP vagy IV úton rágcsálókban. Alternatív megoldásként a vizsgálati cikk akár 28 napig is beültethető az állatokba, és az állati szöveteket elemezni lehet a szisztémás toxicitási paraméterek szempontjából.
példák szubakut toxicitásra: A biológiailag felszívódó polimereket egyre inkább használják a tartós gyógyszeradagoláshoz, így a gyógyszer kifejti hatását a lokalizált szövetekben, megkímélve ezzel a szisztémás toxicitást. Egy szubakut toxicitási vizsgálatban patkányokba bioabszorbálható poliészter anhidrid ricinoleinsavat (RA) ültettek be szubkután (SC), intramuscularis (IM) és intracranialis (IC) módszerekkel. A kezelt állatokban sem szisztémás toxicitásra, sem polimer által kiváltott léziókra nem volt bizonyíték. Az SC vagy IM csoportok egyes beültetési helyein bizonyíték volt a tipikus idegen test reakciójára a biológiai anyagra, amelyet szöveti javítás követett. Néhány IC-vel kezelt állatnál a gliasejtek enyhe, de átmeneti gyulladása volt megfigyelhető a 14.és 21. napon. Összességében a tanulmány kimutatta, hogy a biológiailag felszívódó polimer biokompatibilis és nem mérgező .
krónikus toxicitás: ezt a vizsgálatot minden olyan hosszú távú implantátumra (szövetre, csontra vagy vérrel érintkező eszközre) kell alkalmazni, amelyről ismert, hogy potenciálisan mérgező vegyi anyagokat tartalmaz. A rágcsálók krónikus toxicitására vonatkozó vizsgálati tervnek a következő jellemzőket kell tartalmaznia:
•
a vizsgálat időtartama 6-12 hónap lehet
•
állatok száma minden csoportban: 10-15 nemenként/csoportonként
•
megfelelő negatív/referencia kontrollcsoport
•
a vizsgálati cikk beadásának módja, amely megfelel az eszköz klinikai használatának
•
a vizsgálati cikk kivonata injektálható, vagy az eszköz reprezentatív része beültethető az állatba, mind a szisztémás toxicitásnak (ISO 10993-11), mind az implantációnak (ISO 10993-6) megfelelően. ha az eszköz gyógyszerrel/gyógyszerészeti anyaggal van bevonva, vagy bármilyen mérgező vegyi anyagot tartalmaz, a kiválasztott dózisnak elegendő biztonsági határt kell biztosítania az emberi biztonság szempontjából.
az értékelendő vizsgálati paraméterek közé tartozik a napi/heti testtömeg, a klinikai tünetek, a hematológia, a szérumkémia, a szerv szövettana stb. Beültetett vizsgálati cikk esetén a boncolás során gyűjtsön mintákat a beültetés helyén fellépő helyi szöveti hatások hisztopatológiával történő értékeléséhez. Ez segít csökkenteni a külön implantációs teszt elvégzéséhez szükséges időt és költséget.
példák krónikus szisztémás toxicitásra: csontvesztés csonttörések, csontdaganatok kialakulása vagy csontritkulás miatt következik be. Az egyik kezelési lehetőség a bioaktív csontindukáló anyag (BBIM), például kollagén állványok injektálása. A lehetséges toxicitás értékelése érdekében egy 6 hónapos krónikus szisztémás toxicitási vizsgálatban patkánycsoportokat subcutan ültettek be a gerincoszlop mindkét oldalára BBIM blokkokkal (mindegyik 0,5 6,5 0,5 cm). A kontroll csoport színlelt volt. A megszűnéskor különböző szerveket, például májat, lépet, vesét, mellékveséket, szívet, csecsemőmirigyet, herét és agyat expanzáltak. A nedves szervek tömege és a kórszövettani adatok nem mutattak szignifikáns különbséget a kontroll csoporthoz képest. Az ezekből az állatokból gyűjtött vért rutin hematológiai paraméterek, például fehérvérsejtek, vörösvérsejtek és vérlemezkeszámok, átlagos corpuscularis térfogat, hematokrit és protrombin idő szempontjából elemezték. Hasonlóképpen a klinikai kémiai paraméterek közé tartozik az alanin-aminotranszferáz, glükóz, karbamid, bilirubin, trigliceridek stb. Az eredmények nem mutattak szignifikáns különbséget a kezelt és a kontroll csoportok között, ami azt jelzi, hogy a csont-bioaktív anyag nem mérgező, biokompatibilis és biztonságos az emberi felhasználásra .
anyag által közvetített nyúl pirogén vizsgálat: a pirogén olyan anyag, amely a beteg véráramába kerülve lázat okoz. A gram-negatív baktériumok sejtfalából származó pirogéneket endotoxinoknak nevezzük, amelyeket általában az orvostechnikai eszközök rutin mikrobiológiai vizsgálata során detektálnak a lal (limulus amoebocyte lizate) teszt segítségével. A nyúl pirogén assay mind az endotoxinhoz, mind a nemendotoxinhoz kapcsolódó pirogéneket képes kimutatni, míg a LAL teszt csak az endotoxinokra specifikus. Néhány Gram-pozitív baktérium által termelt anyagot nehéz kimutatni a lal tesztben, és a nyúl pirogén tesztben nem reagálnak, mégis lázat, gyulladást és aszeptikus peritonitist okoznak a betegeknél. Ezeket a nonendotoxin pirogéneket peptidoglikánoknak nevezik, és a selyemhernyó lárvák plazmatesztjével kimutathatók; a betegeknél jelentkező nemkívánatos hatásaikról ismert, hogy az IL-6 és a TNF-ft-on keresztül alakulnak ki .
példák anyag által közvetített Pirogénekre: A láz az agy normális adaptív fiziológiai reakciója a pirogén ingerekre. Egy közös anyag által közvetített nonendotoxin pirogén közé tartozik a 2 -, 4-dinitrofenol injektált dózisban 20 mg/kg indukált pirogén válasz hím nyulak . Hasonlóképpen, az interferon (10-2–10-6 .. g) vagy annak induktora poliriboinozinsav–poliribocitizidilsav (poly I: C) 0,012-12 .. g-nál dózisfüggő pirogén választ váltott ki nyulakban .