Zytotoxizitätstests

Die Fähigkeit einer Substanz, Zellen oder Gewebe zu schädigen, wird als Zytotoxizität bezeichnet.

Zytotoxizitätstests stellen im Rahmen der biologischen Bewertung von Medizinprodukten (Normenreihe DIN EN ISO 10993-5 und 10993-12) eine der einfachsten Methoden dar, um die schädlichen Wirkungen von Substanzen zu analysieren. Zellkulturtechniken ermöglichen eine schnelle und dennoch empfindliche Diagnose der biologischen Reaktivität von auswaschbaren oder diffundierbaren Materialbestandteilen.

Die Sicherheit von Medizinprodukten, die am oder im Menschen verwendet werden, ist das Hauptanliegen dieser Bewertung. Testmethoden mit Zellkulturen haben in vielen Fällen eine gute Korrelation mit Tierversuchen gezeigt.

Welches Testsystem ist das beste für mein Produkt?

• BCA kann für Einreichungen in Mitteleuropa verwendet werden, während XTT und MTT beide für Einreichungen weltweit verwendet werden können. Alle drei Methoden werden mit Extrakten oder Lösungen des Testmaterials durchgeführt (ISO 10993-5). Der XTT-Test ist dem MTT-Test vorzuziehen, da er ein wasserlösliches Formazan produziert und somit keinen Auflösungsschritt vor der Messung erfordert.
• Der Elutionstest ist für die Bewertung von Extrakten aus elastomeren Kunststoffen oder polymeren Materialien vorgesehen. Er ist für Materialien mit hoher Dichte geeignet (U.S. Pharmacopeia <87>). Dieses Testsystem kann mit dem ISO-Test für Dosis-Wirkungs-Bewertungen und die quantitative Bewertung der Zytotoxizität (ISO 10993-5) kombiniert werden.
• Der Colony Forming Assay wird speziell von den japanischen Behörden gefordert (ISO 10993-5, MHLW-Richtlinie).
• Der direkte Zellkontakttest ist für Testmaterialien mit einer flachen Oberfläche konzipiert, bei denen es sich weder um Materialien mit geringer noch mit hoher Dichte handelt. Der Prüfling wird direkt auf das Testsystem aufgebracht (ISO 10993-5).
• Der Agar-Diffusionstest ist eine Option, wenn der Prüfgegenstand nicht in Zellkulturmedium extrahiert oder aufgelöst werden kann. Wichtig ist auch, dass der Prüfgegenstand zwar durch die Agarschicht diffundiert, aber nicht mit ihr reagiert. Der Auftraggeber muss eine Begründung für die Prüfmethode vorlegen, um sein Testmaterial mit dieser Prüfmethode einzureichen (ISO 10993-5, ISO 7405).

References

1. ISO 10993-5: 2009, “Biological evaluation of medical devices – Part 5: Tests for in vitro cytotoxicity“
2. ISO 10993-12: 2012, “Biological evaluation of medical devices – Part 12: Sample preparation and reference materials“
3. United States Pharmacopeia and National Formulary (USP 41), Chapter <87> (2018). Biological Reactivity Tests, in vitro - Elution Test
4. ISO 7405: 2018, “Dentistry - Evaluation of biocompatibility of medical devices used in dentistry - Test procedures specific to dental materials”
5. MHLW (Ministry of Health, Labour and Welfare, Japan) Notification by Director of OMDE Yakushokuki-hatsu No. 0301-20, “Basic Principles of Biological Safety Evaluation Required for Application for Approval to Manufacture/Market Medical Devices”, March 1, 2012
6. MHLW (Ministry of Health, Labour and Welfare, Japan) Ministerial Notification by Director of Health, Labour and Welfare Yasuhisa Shiozaki No. 64, The Japanese Pharmacopoeia, Seventeenth Edition, March 07, 2016, chap.7.03, 4. “Cytotoxictity test”