Точка на болка

Тънкостенните тръби от неръждаема стомана образуват субстрата на имплантируемите лазерно изрязани хипотръбни катетри, така че биосъвместимостта не-подлежи на обсъждане. Много производители погрешно смятат, че стандартните сертификати за неръждаем материал сами по себе си отговарят на изискванията за биосъвместимост, пренебрегвайки ефектите от стъпките на обработка на тръбите. Лубрикантите за изтегляне, остатъците от почистващи химикали, повърхностните частици и качеството на пасивния филм влияят върху биологичната реакция. Остатъчните химикали, уловени в микро-жлебовете на повърхностите на тръбите, могат да се излучат и да предизвикат цитотоксичност. Повърхностните частици могат да предизвикат възпаление и тромбоза. Разликите в качеството на пасивиране създават непостоянни пасивни филми от хромен оксид, променяйки устойчивостта на корозия и освобождаването на йони. Тестването за биосъвместимост, извършено само върху насипни купони от неръждаема стомана, не представлява завършена тръба след изтегляне, почистване и повърхностна обработка. Промените в почистващата химия или параметрите на пасивиране обезсилват старите доклади от тестове за биосъвместимост. Много екипи извършват валидиране на биосъвместимост твърде късно в разработката, след завършване на настройката на процеса на хипотръба. Повторното тестване добавя разходи и забавя пускането на продукта. Лошата документация за валидиране на биосъвместимост създава големи пропуски по време на одити по ISO13485 и регулаторни изявления за интервенционални медицински устройства.

Принцип

Валидирането на биосъвместимостта на тънкостенни неръждаеми тръби потвърждава, че обработените тръби не предизвикват нежелани биологични реакции при контакт с човешка тъкан и кръв. Основният принцип е, че биосъвместимостта се определя от окончателно обработената повърхност, а не само от състава на основната сплав. Сплавта от неръждаема стомана образува богат на хром-пасивен оксиден слой, който контролира отделянето на метални йони и корозионното поведение. Производствените остатъци, повърхностните частици и повърхностните дефекти разрушават този пасивен слой и въвеждат излужващи се замърсители. Тестът за биосъвместимост оценява цитотоксичността, хемосъвместимостта, корозионното поведение и отделянето на частици съгласно стандартите ISO 10993. Всички производствени процеси, включително изтегляне, почистване, ецване, пасивиране и опаковане, могат да повлияят на крайното състояние на повърхността. Всяка промяна в процеса на повърхностна обработка или почистваща химия изисква повторно валидиране. Пробите за изпитване трябва да бъдат произведени, като се използва пълен производствен процес, съответстващ на същите стъпки на чертеж, почистване и пасивиране, използвани за търговски тръби. Валидирането показва, че тънкостенните неръждаеми тръби отговарят на изискванията за биологична безопасност за краткосрочен-или дългосрочен-контакт с кръв и тъкани и поддържат регулаторното съответствие на медицинските устройства ISO13485.

Класификация на оборудването

Оборудването за валидиране на биосъвместимост включва лабораторни системи за екстракция, инкубатори за клетъчни култури за тестване на цитотоксичност, настройки за тестове за хемолиза, ICP инструменти за анализ на метални йони, оптични и електронни микроскопи, системи за броене на частици и клетки за тестване на корозия. Съдовете за екстракция подготвят екстракти от тръби за анализ на цитотоксичност и излугване. Системите за клетъчни култури оценяват цитотоксичния отговор. ICP масспектрометрията определя количествено извличането на йони на хром, никел и желязо от повърхностите на тръбите. Оптичната и SEM микроскопия изследва морфологията на повърхността и целостта на пасивния филм. Броячите на частици определят количествено освободените микро-частици. Клетките за изпитване на електрохимична корозия измерват потенциодинамичната поляризация, за да оценят устойчивостта на корозия. Камерите за околната среда контролират температурата за тестване на екстракцията. Референтни положителни и отрицателни контролни проби се използват за валидиране на ефективността на тестовата система. Всички лаборатории за изпитване трябва да работят в рамките на контролирани системи за качество. Изборът на оборудване зависи от необходимия тестов пакет ISO10993 и предвидената продължителност на клиничния контакт.

Практическо ръководство за работа

Работният процес за валидиране на биосъвместимостта започва с подготовката на тестовия образец. Пробите от тръби се произвеждат с помощта на пълни производствени процеси за чертане, почистване и пасивиране, идентични с търговските необработени тръби. Пробите се почистват съгласно стандартните производствени процедури. Пробите се разделят за различни тестови елементи по ISO10993: цитотоксичност, хемолиза, оценка на частици и извличане на метални йони. Екстракцията се извършва в определена екстракционна среда при контролирана температура и продължителност. Екстрактите се прилагат към клетъчни култури за оценка на цитотоксичността. Тестът за хемолиза оценява увреждането на червените кръвни клетки. ICP анализът измерва освобождаването на метални йони от повърхностите на тръбите. Тестването на частици определя количествено отделянето на свободни частици от тръбите. SEM проверява целостта на пасивния филм и състоянието на повърхността. Ако някой тест е неуспешен, анализът на първопричината установява дали повредата произхожда от остатъчни почистващи химикали, лошо пасивиране или замърсяване с повърхностни частици. Правят се корекции на процеса и пробите се -тестват повторно. Компилират се пълни доклади от тестове, необработени данни, проследимост на проби и записи на процеса. Всяка бъдеща модификация на почистването, пасивирането или опаковането задейства повторно валидиране. Всички записи се съхраняват за одити по ISO13485 и регулаторни документи.

Практически опит

Производственият опит показва, че сертифицирането на сплави от суровини не може да замени тестовете за биосъвместимост на напълно обработени тънкостенни тръби. Дори медицински -неръждаема стомана 316L може да не премине теста за цитотоксичност, ако остатъците от почистване останат по повърхностите на тръбите. Времето за пасивиране и химията на банята оказват силно влияние върху качеството на пасивния филм. Непълното изплакване оставя киселинни остатъци, които се отделят от микро-елементи на повърхността. Изпускането на частици често се пренебрегва; фини метални остатъци, уловени в повърхностни драскотини, могат да се отделят по време на клинична употреба. Тестовите купони, изрязани от плоска неръждаема стомана, не са представителни за тънкостенни повърхности на тръби, оформени чрез изтегляне. Валидирането на биосъвместимост трябва да използва действителни образци от тръби, а не плоски проби. Смяната на доставчика на почистващи химикали изисква повторно-тестване. Валидирането на биосъвместимостта трябва да бъде завършено преди масовото производство на хипотръби, а не след прототипирането на устройството. Планът за изпитване трябва да съответства на предвидената продължителност на клиничния контакт на готовото катетърно устройство.

Резюме

Валидирането на биосъвместимост за тънкостенни неръждаеми тръби оценява биологичната безопасност съгласно ISO10993, оценявайки цитотоксичността, хемолизата, извличането на метални йони и освобождаването на частици. Биосъвместимостта зависи от окончателно обработената повърхност на тръбите и пасивния филм, а не само от състава на основната неръждаема сплав. Работният процес включва производство-съответстваща подготовка на проби, екстракция, биологично тестване, елементен анализ и характеризиране на повърхността. Производственият опит показва, че остатъците от обработката и повърхностните частици, а не основната сплав, са най-честите причини за неуспех в биосъвместимостта. Успешното валидиране потвърждава, че тънкостенните неръждаеми тръби са биологично безопасни за контакт с кръв и тъкани, като поддържат производството на хипотръби надолу по веригата и отговарят на регулаторните изисквания на ISO13485 за минимално инвазивни интервенционални катетърни системи.

Перспектива и предложение

Бъдещите тестове за биосъвместимост ще приемат модели за ускорено извличане и-in vitro взаимодействие с кръвта, за да се намали времето на тестовия цикъл. Производителите на медицинско оборудване трябва да включат валидиране на биосъвместимостта на тръбите като част от квалификацията на суровините преди разработването на процеса на хипотръби. Доставчиците ще въведат вграден контрол на качеството на повърхността, за да стабилизират образуването на пасивен филм и да сведат до минимум излугванията и частиците. Управлението на цифровите тестови записи ще опрости регулаторното подаване и одитите по ISO13485. Тъй като интервенционните устройства стават по-малки и остават в контакт с кръвта по-дълго, валидирането на биосъвместимостта на тънкостенни неръждаеми тръби ще бъде задължителен вход за суровини за всички производители на лазерно изрязани хипотръбни катетри.