Systemisk Toksisitet
det finnes tre typer systemiske toksisitetsanalyser som vanligvis utføres i medisinsk utstyrsindustrien (Tabell 31.6). Typen analyse som skal utføres, avhenger av klinisk bruk, kontaktvarighet for enheten og toksisitetspotensialet til enhetens materialer.
Tabell 31.6. Systemisk Toksisitet
Behandlingsvarighet | Akutt | Subakutt/Subkronisk | Kronisk |
---|---|---|---|
1-5 | 14-28 | 6, 8, eller 12 måneder | |
Observasjon / Parametere | |||
Kroppsvekt | + | + | + |
Kliniske observasjoner | + | + | + |
Brutto patologi | + | + | |
Histopatologi | + | + | |
Hematologi | + | + | |
Serum / klinisk kjemi | + | + |
Akutt Systemisk Toksisitet: dette er den foreløpige in vivo-testen som anbefales for enhver implanterbar enhet. Vanligvis er mus ansatt i denne analysen, men rotter kan også brukes. Minst fem dyr av begge kjønn (med mindre den kliniske bruken av enheten er spesifikk for et bestemt kjønn) brukes per gruppe. Dyr injiseres med en polar (VED IV-rute) og ikke-polar ekstrakt (VED IP-rute) av enheten. Kontrollgruppen gis polare / ikke-polare løsemidler alene. Dyr undersøkes for kroppsvekt, endringer i hud eller pels, øyne, slimhinner, unormal respirasjon og uønskede symptomer som utmattelse, kramper eller død. Dyr observeres umiddelbart, 24, 48 og 72 h etter injeksjon. En test anses som en feil, og enheten er klassifisert som giftig hvis to eller flere dyr dør eller viser uønskede kliniske symptomer eller viser tap av kroppsvekt på 10% eller mer. Hvis et dyr viser unormale kliniske symptomer og ett testdyr viser brutto tegn på toksisitet eller dør, kan testen gjentas med 10 test og 10 kontrolldyr. Avhengig av graden av toksisitet indusert av testartikkelen, kan ytterligere hematologi-og histopatologiske parametere legges til studiedesignet.
Eksempler På Akutt Systemisk Toksisitet: et av innholdsstoffene i kontaktlinser er metakrylatmonomeren. Mengden metakrylsyre i kontaktlinser er estimert er ca 6 ppm. For å vurdere akutt systemisk toksisitet ble metakrylsyre oppløst i sesamolje og mus ble injisert IP ved doser på 0,6, 6,0, 60 eller 600 ppm. Resultatene viste ingen unormale kliniske symptomer ved 2, 8, 24, 48 eller 72 timer i noen av de behandlede gruppene .
Subakutt Toksisitet: varigheten av denne testen kan være 14 daglige påfølgende injeksjoner av testartikkelekstrakter VED IP eller IV-rute hos gnagere. Alternativt kan testartikkelen bli implantert i dyrene i opptil 28 dager og dyrevevet analysert for eventuelle systemiske toksisitetsparametere.
Eksempler På Subakutt Toksisitet: Bioabsorberbare polymerer blir i økende grad brukt til vedvarende legemiddellevering, slik at stoffet utøver sine effekter på lokaliserte vev, og sparer dermed systemisk toksisitet. I en subakutt toksisitetsstudie ble rotter implantert med bioabsorberbar polyesteranhydrid ricinoleinsyre (RA) ved subkutan (SC), intramuskulær (IM) og intrakraniell (ic) metoder. Det var ingen tegn på systemisk toksisitet eller polymerinduserte lesjoner hos noen av de behandlede dyrene. På noen av implantasjonsstedene i SC-eller IM-gruppene var det tegn på typisk fremmedlegeme reaksjon på biomateriale, som ble etterfulgt av vevsreparasjon. Hos noen IC-behandlede dyr var det mild, men forbigående betennelse i glialceller ved dag 14 og 21. Samlet viste studien at den bioabsorberbare polymeren er biokompatibel og ikke-toksisk .
Kronisk Toksisitet: denne testen er nødvendig for alle langsiktige implantater (vev, bein eller blodkontaktutstyr) som er kjent for å inneholde potensielt giftige kjemikalier. Studiedesignet for kronisk toksisitet hos gnagere bør inneholde følgende egenskaper:
•
studiens Varighet kan variere fra 6 til 12 måneder
•
antall dyr i hver gruppe: 10-15 per kjønn/gruppe
•
en passende negativ/referansekontrollgruppe
•
Rute for test-artikkeladministrasjon som samsvarer med klinisk bruk av enheten
•
> test-artikkel ekstrakt kan injiseres eller en representativ del av enheten kan implanteres i dyret, i samsvar med både systemisk toksisitet (iso 10993-11) og implantasjon (iso 10993-6).hvis enheten er belagt med et legemiddel / legemiddel eller inneholder giftige kjemikalier, bør den valgte dosen gi tilstrekkelig sikkerhetsmargin for mennesker.
testparametrene som skal evalueres inkluderer daglig / ukentlig kroppsvekt, kliniske tegn, hematologi, serumkjemi, organhistologi, etc. I tilfelle av implantert testartikkel, samle prøver under nekropsy for evaluering av lokale vevseffekter på implantasjonsstedene ved histopatologi. Dette vil bidra til å redusere tid og kostnader for å gjennomføre en egen implantasjonstest.
Eksempler På Kronisk Systemisk Toksisitet: Bentap oppstår på grunn av benbrudd, utvikling av beintumorer eller osteoporose. Et av behandlingsalternativene er å injisere det bioaktive beininducerende materialet (BBIM) som kollagenstillas. For å evaluere potensiell toksisitet ble grupper av rotter i en 6-måneders kronisk systemisk toksisitetsstudie implantert subkutant på hver side AV ryggsøylen med BBIM-blokker (hver 0,5 × 0,5 × 0,5 cm). Kontrollgruppen ble operert. Ved avslutning ble ulike organer som lever, milt, nyre, binyrene, hjerte, tymus, testis og hjerne eksplodert. Våtorganvektene og histopatologidataene viste ikke signifikante forskjeller sammenlignet med kontrollgruppen. Blodet fra disse dyrene ble analysert for rutinemessige hematologiske parametere som hvite, røde blodceller og blodplater, gjennomsnittlig korpuskulært volum, hematokrit og protrombintid. Tilsvarende inkluderer de kliniske kjemiparametrene alaninaminotransferase, glukose, urea, bilirubin, triglyserider, etc. Resultatene viste ingen signifikante forskjeller mellom de behandlede og kontrollgruppene, noe som indikerer at benbioaktivt materiale er ikke-toksisk, biokompatibelt og trygt for menneskelig bruk .
Material-Mediert Kanin Pyrogen Assay: en pyrogen er et stoff som når introdusert i en pasients blodet produserer feber. Pyrogener avledet fra celleveggene til gram-negative bakterier kalles endotoksiner, som vanligvis oppdages under rutinemessig mikrobiologisk testing av medisinsk utstyr ved HJELP AV lal (limulus amoebocyte lysate) test. Kaninpyrogenanalysen kan påvise både endotoksin-og ikke-endotoksinrelaterte pyrogener, MENS LAL-testen kun er spesifikk for endotoksiner. Noen stoffer produsert av gram-positive bakterier er vanskelige å oppdage i lal-testen og er ikke reaktive i kaninpyrogen-testen, men forårsaker feber, betennelse og aseptisk peritonitt hos pasienter. Disse ikke-endotoksinpyrogenene er kjent som peptidoglykaner og kan påvises ved plasmatesten av silkeormlarver; deres bivirkninger hos pasienter er kjent for å være mediert AV IL-6 og TNF-α .
Eksempler På Materialmedierte Pyrogener: Feber er en normal adaptiv fysiologisk respons av hjernen til pyrogen stimuli. Et vanlig materialmediert ikke-endotoksinpyrogen inkluderer 2 -, 4-dinitrofenol injisert i en dose på 20 mg/kg indusert pyrogenrespons hos hannkaniner . Tilsvarende ga interferon (10-2 til 10-6 µ) eller dets induktor polyriboinosinsyre–polyribocytidylsyre (poly i: C) ved 0,012–12 µ en doseavhengig pyrogen respons hos kaniner .