全身毒性
医療機器業界で一般的に行われている全身毒性アッセイには3つのタイプがあります表31.6。 実施されるアッセイのタイプは、臨床使用、デバイスの接触期間、およびデバイス材料の毒性の可能性に依存する。
表31.6. 全身毒性
| 治療期間 | 急性 | 亜急性/亜慢性 | 慢性 |
|---|---|---|---|
| 1-5 | 14-28 | 6, 8, または12ヶ月 | |
| 観測/パラメータ | |||
| 体重 | + | + | + |
| 臨床観察 | + | + | + |
| 総病理学 | + | + | |
| 病理組織学 | + | + | |
| 血液学 | + | + | |
| 血清/臨床化学 | + | + | |
急性全身毒性：これは、任意の移植可能なデバイスに推奨される予備的なin vivo試験である。 一般にマウスはこの試金で用いられますが、ラットはまた使用することができます。 （デバイスの臨床使用は、特定の性別のために特異的でない限り）いずれかの性別の動物の最小値は、グループごとに使用されます。 動物に、デバイスの極性（ＩＶ経路による）および非極性抽出物（ＩＰ経路による）を注入する。 対照群には極性／非極性溶媒のみを与える。 動物は、体重、皮膚または毛皮の変化、眼、粘膜、異常な呼吸、および衰弱、痙攣、または死亡などの有害な症状について検査される。 動物は、注射の24時間後、48時間後、および72時間後に直ちに観察される。 テストは失敗として考慮され、2つ以上の動物が死ぬか、または不利な臨床徴候を示すか、または10%または多くの体重の損失を示せば装置は有毒と いずれかの動物が異常な臨床症状を示し、１つの試験動物が毒性の総徴候を示すか、または死亡した場合、試験は１ ０匹の試験動物および１ ０匹の対照動物 試験物品誘発毒性の程度に応じて、追加の血液学および組織病理学パラメータを試験設計に追加することができる。
急性全身毒性の例：コンタクトレンズの成分の一つはメタクリル酸モノマーである。 コンタクトレンズ中のメタクリル酸の量は約6ppmと推定されている。 急性全身毒性を評価するために、メタクリル酸をゴマ油に溶解し、マウスに0.6、6.0、60、または600ppmの用量でIPを注射した。 結果は、治療された群のいずれにおいても、2、8、24、48、または72時間で異常な臨床症状を示さなかった。
亜急性毒性：この試験の期間は、げっ歯類におけるIPまたはIV経路による試験物品抽出物の1日14回の連続注射であり得る。 あるいは、試験物品は、最大２ ８日間動物に移植することができ、動物組織は、任意の全身毒性パラメータについて分析することができる。
亜急性毒性の例: 従ってBioabsorbableポリマーは支えられた薬剤配達のためにますます使用されています従って薬剤は集中させたティッシュで効果を出し、全身の毒性を温存 亜急性毒性試験では，ラットに皮下（Ｓ ｃ），筋肉内（Ｉ ｍ）および頭蓋内（Ｉ ｃ）法により生体吸収性ポリエステル無水物リシノール酸（Ｒ ａ）を移植した。 治療された動物のいずれにおいても、全身毒性またはポリマー誘発病変の証拠はなかった。 Ｓ ｃ群またはＩＭ群の移植部位のいくつかでは，生体材料に対する典型的な異物反応の証拠があり，それに続いて組織修復があった。 いくつかのIC処理動物では、14日目と21日目にグリア細胞の軽度ではあるが一過性の炎症があった。 全体的に、この研究は、生体吸収性ポリマーが生体適合性および無毒であることを示した。
慢性毒性：この試験は、潜在的に有毒な化学物質を含むことが知られているすべての長期インプラント（組織、骨または血液接触装置）に必要です。 げっ歯類における慢性毒性の研究デザインには、以下の特徴が含まれるべきである：
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研究期間は6-12ヶ月の範囲である
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各グループの動物の数：性別/グループごとに10-15
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適切な陰性/参照対照群
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デバイスの臨床使用に一致する試験品投与経路
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全身毒性（ｉｓｏ１ ０ ９ ９ ３−１ １）および移植（ＩＳＯ１ ０ ９ ９ ３−６）の両方に準拠して、試験物品抽出物を注入することができるか、または装置の代表的な部分を動物に移植するこ
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デバイスが薬物/医薬品で被覆されている場合、または有毒な化学物質を含む場合、選択された用量は人間の安全性の十分なマージンを提供する必要が
評価されるべきテスト変数は毎日/週間体重、臨床印、血液学、血清化学、器官の組織学、等を含んでいます。 移植された試験片の場合、病理組織学による移植部位における局所組織効果の評価のために、剖検中に標本を収集する。 これは別の注入テストを行なう時間およびコストを削減するのを助ける。
慢性全身毒性の例：骨折、骨腫瘍の発生、または骨粗鬆症により骨損失が生じる。 治療の選択肢の1つは、コラーゲン足場のような生物活性骨誘導材料（BBIM）を注入することである。 潜在的な毒性を評価するために、6ヶ月の慢性全身毒性試験では、ラットのグループは、BBIMブロック（各0.5×0.5×0.5cm）と脊柱の両側に皮下移植されました。 対照群は偽手術であった。 終了時に，肝臓，ひ臓，腎臓，副腎，心臓，胸腺，精巣，脳などの種々の臓器を移植した。 湿潤臓器重量および病理組織学的データは対照群と比較して有意差を示さなかった。 これらの動物から採取した血液は、白色、赤血球、および血小板数、平均小体体積、ヘマトクリット、およびプロトロンビン時間などのルーチンの血液学的 同様に臨床化学変数はアラニンのaminotransferase、ブドウ糖、尿素、ビリルビン、トリグリセリド、等を含んでいます。 結果は、骨生理活性物質が無毒、生体適合性、およびヒトの使用のために安全であることを示す、治療群と対照群の間に有意差を示さなかった。
材料媒介性ウサギ発熱物質アッセイ:発熱物質は、患者の血流に導入すると発熱を生じる物質である。 グラム陰性細菌の細胞壁に由来するパイロゲンはエンドトキシンと呼ばれ、通常、LAL（limulus amoebocyte lysate）試験を用いた医療機器の日常的な微生物検査中に検出される。 ウサギのpyrogenの試金はLALテストが内毒素にだけ特定である一方内毒素およびnonendotoxin関連のpyrogensを検出できます。 グラム陽性細菌によって産生されるいくつかの物質は、LAL試験では検出が困難であり、ウサギ発熱物質試験では反応性ではないが、患者の発熱、炎症、 これらのnonendotoxinのpyrogensはpeptidoglycansとして知られ、カイコの幼虫血しょうテストによって検出することができます;患者の不利な応答はIL-6およびTNF-αによって仲介さ
材料媒介性パイロゲンの例: 発熱は、発熱性刺激に対する脳による正常な適応生理学的応答である。 共通の材料仲介されたnonendotoxinのpyrogenは男性のウサギの20のmg/kg誘発されたpyrogenic応答の線量で注入される2-、4-dinitrophenolを含んでいます。 同様に、インターフェロン（10–2から10–6μ g）またはその誘導剤ポリリボイノシン酸-ポリリボシチジル酸（ポリI：C）0.012-12μ gでウサギの用量依存的発熱応答を生