Biologische Sicherheitsprüfung, Biokompatibilität

Bei Medizinprodukten, die in direkten oder indirekten Kontakt mit dem Körper des Patienten gelangen, muss die biologische Sicherheit des Gerätes in Anbetracht seiner vorgesehenen Verwendung berücksichtigt werden. In der Regel werden, soweit erforderlich, Studien zur Bewertung der Biokompatibilität in Übereinstimmung mit ISO 10993-1:2009 „Biologische Bewertung von Medizinprodukten – Teil 1: Bewertung und Prüfungen“ durchgeführt. Im Hinblick auf eine Registrierung des Gerätes bei der US FDA können weitere Prüfungen erforderlich sein, wie im FDA-Leitfaden „Use of International Standard ISO 10993-1, “Biological evaluation of medical devices – Part 1: Evaluation and testing within a risk management process““, herausgegeben am 16. Juni 2016, beschrieben. Beide Dokumente klassifizieren medizinische Geräte hinsichtlich der Art des Körperkontakts und der Kontaktdauer und führen die für die jeweilige Gerätekategorie geltenden biologischen Prüfverfahren auf. Die Tabellen mit den geltenden biologischen Prüfverfahren sollten jedoch nicht als Checkliste verwendet werden. Die biologischen Tests können in in vitro- und in vivo-Prüfungen unterteilt werden.

Jedoch verlangt ISO 10993-1, dass vor der Durchführung mehrerer biologischer Prüfungen umfangreiche physikochemische Analysen erfolgen müssen, um zumindest die auswaschbaren Substanzen zu ermitteln und zu quantifizieren, die bei regelmäßiger Verwendung in der vorgesehenen Weise zu erwarten sind. Diese Prüfungen werden als Teil der Materialcharakterisierung durchgeführt, wie sie in ISO 10993-18:2005 beschrieben ist (siehe Kapitel „Physikalische und chemische Prüfung").

Was wir tun:

  • Zytotoxizität-Test
  • Tests für Sensibilisierung
  • Tests für Reizung und Intrakutane Reaktivität
  • Systemische Toxizität
  • Gentoxizitätstest
  • Implantationstests
  • USP Biologische Reaktionsfähigkeit-Tests
  • Hämokompatibilitätstest
  • Pyrogen Test

Mikrobiologische Basisprüfungen

Medizinische Geräte, kontaminiert mit Krankheitserregern, können für Menschen eine Infektionsquelle sein. Deshalb müssen medizinische Geräte gemäß der Medizinprodukterichtlinie so entwickelt und gefertigt werden, dass das Risiko einer mikrobiellen und/oder chemischen Kontamination des Patienten, Benutzers oder von Drittparteien entweder vollständig beseitigt oder so weit wie möglich reduziert wird.

Folglich müssen die Hersteller von Medizinprodukten, insbesondere wenn sie sterile Geräte herstellen, ihre Produkte unter angemessenen und mikrobiologisch überwachten Bedingungen mit einem klaren Zonenkonzept herstellen. Weiterhin müssen die Biobelastung der Endprodukte und ggf. der Ausgangs- und Verpackungsmaterialien bestimmt werden, um den späteren Erfolg der Sterilisation zu unterstützen. Bei Geräten mit invasiven Anwendungen müssen Endotoxin-Tests durchgeführt werden, um das potenzielle Risiko zu bewerten, dass das Gerät bei seiner Anwendung Fieberreaktionen auslösen könnte.

Anhand der grundlegenden mikrobiologischen Prüfungen von „UL MDT“ kann der Hersteller den mikrobiologischen Status seiner Produkte feststellen und die Eigenschaften von Materialien und Desinfektionsmitteln als Antiinfektiva ermitteln, und sie helfen ihm, die Herstellungsprozesse und Sterilisationsverfahren zu kontrollieren.

Unser Angebot:

  • Keimbelastungsbestimmungen
  • Sterilitätsprüfung
  • Differenzierung und Nachweis von pathogenen Mikroorganismen
  • Endotoxin-Tests (LAL-Test)
  • Anti-mikrobieller Aktivitätstest
  • Mikrobiologische Überwachung der Herstellung

Validierung von Reinigung, Wiederaufbereitung und Sterilisierung

Die Anforderungen an die Reinigung, Aufbereitung und Sterilisationsverfahren von medizinischen Geräten lassen sich in zwei Produktkategorien unterteilen:

  1. Reinigung und Sterilisation von medizinischen Geräten, geliefert in einem sterilen Zustand
  2. Reinigung, Aufbereitung und Sterilisation von wiederverwendbaren Medizinprodukten (ISO 17664)

Für beide Produktkategorien gilt gleichermaßen, dass die validierten Sterilisationsverfahren nur auf saubere und desinfizierte Geräte angewendet werden können. Reinigung und Desinfektion sind daher notwendige Voraussetzungen für einen wirksamen Sterilisationsvorgang. Alle Prozesse müssen Validierungsstudien unterzogen werden.

Unser Angebot:

  • Reinigung und Sterilisation von medizinischen Geräten, geliefert in einem sterilen Zustand
  • Reinigung, Aufbereitung und Sterilisation von wiederverwendbaren medizinischen Geräten
  • Validierung von Sterilisationsverfahren

Virologische Prüfung

Wegen des erheblichen Risikos, dass durch Material tierischen oder menschlichen Ursprungs pathogene Viren oder Prionen übertragen werden könnten, müssen alle Produkte, die solche Materialien enthalten, gemäß der ISO 22442-Normenserie bewertet werden, um ihre Sicherheit nach virologischen Gesichtspunkten zu ermitteln. Basierend auf den Klassifizierungsregeln der Medizinprodukterichtlinie werden solche Geräte in die Klasse III eingestuft (außer bei Kontakt zu intakter Haut), und sie müssen einer umfassenden Konzept- und Sicherheitsüberprüfung durch die Benannte Stelle unterzogen werden.

Sollte sich die Notwendigkeit ergeben, dass medizinische Geräte immer wieder oder von verschiedenen Personen verwendet werden, müssen angemessene Reinigungs-, Desinfektions- und Sterilisationsverfahren angewendet werden, um das Risiko einer Virusübertragung von Mensch zu Mensch zu minimieren. Daher müssen neue Reinigungs- und Desinfektionsverfahren auf ihre viruzide Wirksamkeit überprüft werden. In besonderen Fällen kann es sogar notwendig sein, die Eliminierung/Inaktivierung von Prionen zu untersuchen, da diese für die übertragbare spongioform Enzephalopathi (TSE) verantwortlich sind.

Was wir tun:

  • Antivirale Aktivität von Desinfektionsmitteln (Suspensionstest)
  • Virologische Untersuchung von Endprodukten
  • Validierung von Virusreduktion oder Inaktivierung während der Herstellung
  • Tests für antivirale Aktivität von Testsubstanzen

Physikalische und chemische Prüfungen

In der Norm ISO 10993-1, „Biologische Bewertung von Medizinprodukten – Teil 1: Bewertung und Prüfungen“ ist die Strategie für die Bewertung der biologischen Sicherheit medizinischer Geräte mit direktem oder indirektem Körperkontakt beschrieben. Gemäß dieser Norm muss jedoch zunächst die Eignung des betreffenden Materials hinsichtlich seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften bewertet werden: „Bei der Auswahl der Materialien, die in der Geräteherstellung verwendet werden sollen, muss als erstes die Eignung der Eigenschaften und Merkmale des Materials für den vorgesehenen Zweck überdacht werden. Dazu gehören unter andem seine chemischen, toxikologische,n physikalischen, elektrischen, morphologischen und mechanischen Eigenschaften. [...] die Ermittlung der chemischen Bestandteile des Materials und die Berücksichtigung der chemischen Charakterisierung (siehe ISO 10993-18) müssen allen biologischen Prüfungen vorausgehen [...].“

Für die Charakterisierung von Werkstoffen neuer medizinischer Geräte wurde EN ISO 10993-18:2005 „Biologische Beurteilung von Medizinprodukten – Teil 18: Chemische Charakterisierung von Werkstoffen“ als Leitfaden herausgegeben. Die Werkstoffcharakterisierung hilft Herstellern bereits frühzeitig, mögliche kritische Werkstoffeigenschaften oder auswaschbare chemische Substanzen zu ermitteln. Darüber hinaus müssen während der Entwicklung neuer Produkte potentielle Abbauprodukte in Übereinstimmung mit ISO 10993-9, ISO 10993-13 (Polymere), ISO 10993-14 (keramische Abbauprodukte) und ISO 10993-15 (Metalle und Legierungen) identifiziert und quantifiziert werden. Für alle identifizierten Auswasch- und Abbauprodukte ist eine toxikologische Bewertung vorzunehmen, um das toxikologische Risiko zu ermitteln, das sie bei der Anwendung des zu bewertenden Gerätes mit sich bringen würden.

Nach der Einführung neuer Geräte sind begleitende Kontrollen notwendig. Dazu können Inspektionen von Rohstoffen, Inprozesskontrollen, Endkontrollen des Produkts (z. B. Restmonomergehalt "Fingerabdruck" von extrahierbaren Substanzen, Sterilisationsrückstände) sowie Tests von Verpackungsmaterialien gehören.

UL MDT verwendet zahlreiche moderne analytische Testverfahren, wie GC/MS, HPLC, FTIR, ICP, XPS und SEM/EDX, um Sie bei der Durchführung der erforderlichen physikochemischen Analysen zu unterstützen.

Unser Angebot:

  • Materialcharakterisierung von medizinischen Geräten
  • Physikalisch-chemische Analysen von Polymermaterialien
  • Metall- und Keramik-Analysen
  • Rückstandsanalysen
  • Toxikologische Bewertung von auswaschbaren Substanzen und Abbauprodukten

Haltbarkeitsprüfung von Geräten & Verpackungen

Gemäß der ISO 11607-1 müssen die spezifischen Eigenschaften von medizinischen Geräten und deren Verpackungssystemen während ihrer Nutzungsdauer stabil bleiben. Deshalb müssen Hersteller von medizinischen Geräten geeignete Validierungsstudien durchführen, um die Haltbarkeit und Transportstabilität ihrer Geräte zu begründen. Dazu gehört auch die Validierung der Verpackungsprozesse, etwa des Formungs- und des Abdichtungsverfahrens für Sterilbarrieresysteme nach ISO 11607-2. Im Rahmen einer kombinierten Stabilitäts- und Verpackungsvalidierungsstudie werden die sterilisierten und endverpackten Prüfgeräte einer thermischen und regulären Alterung und einer Transportsimulation (gemäß den ISTA- oder ASTM-Normen) unterzogen. Danach können die Produkte der Prüfung gemäß den verschiedenen Systemen unterzogen werden, um die Zuverlässigkeit des Verpackungssystems (aseptische Darstellung und Eigenschaften als Nikroben-Barriere) sowie die Leistungsfähigkeit des enthaltenen Medizinprodukts (Funktionalität und Biokompatibilität) zu bewerten.

Für die Verpackungen können folgende Prüfsysteme geeignet sein: die Farbeindringprüfung für die Siegelintegrität, der Schältest, die Berstprüfung, das Blasenprüfverfahren, die Luftdurchlässigkeitsprüfung und die Prüfung auf mikrobiologische Dichtigkeit. Darüber hinaus werden die hervorgehobenen Medizinprodukte spezifischen Leistungsprüfungen sowie einer Prüfstrategie zur biologischen Bewertung unterzogen.

Unser Angebot:

  • Qualifizierung von Verpackungsmaterialien
  • Validierung der Form-, Siegel- und Montageprozesse der Verpackung für begrenzt sterilisierte medizinische Geräte
  • Validierung von Endverpackungssysteme für sterile medizinische Geräte
  • Bewertung der Haltbarkeit des steril verpackten Medizinproduktes

Untersuchung von augenheilkundlichen Geräten

Basierend auf langjähriger praktischer Erfahrung mit Prüfungen und der Mitwirkung an Normungsarbeiten in den jeweiligen Fachausschüssen hat „UL MDT“ in Bezug auf die experimentelle Untersuchung und Risikobewertung von Geräten für die Augenheilkunde eine besondere Fachkenntnis erworben.

Der wichtigste Schwerpunkt von Untersuchungen an Intraokularlinsen, Kontaktlinsen, Kapselspannringen, viskoschirurgischen Geräten und Endotamponaden liegt auf der Verifizierung der Produkteigenschaften und Haltbarkeitsannahmen gemäß den Vorgaben der relevanten Normen.

Unser Angebot:

  • Intraokularlinsen
  • Kontaktlinsen
  • Kontaktlinsenpflegemittel
  • Kompatibilität von Kontaktlinsen und Kontaktlinsenpflegeprodukten oder Augentropfen
  • Kapselspannringe
  • Viscochirurgische Geräte und Endotamponaden