根据全球主要监管体系,如中国NMPA、美国FDA、欧盟MDR/IVDR及ISO 10993系列标准(生物相容性评价)的要求,化学表征是无源医疗器械生物学评价中至关重要、且越来越成为强制性的首要环节。
需要做化学表征的医疗器械,通常遵循 “风险越高,要求越严” 的原则。
以下是需要重点进行化学表征的医疗器械类别和具体情况:
一、 根据器械与人体接触的性质和风险
1.植入性医疗器械(三类风险最高): 骨科植入物:人工关节、脊柱植入物、骨板、骨钉、骨水泥等。 心血管植入物:心脏瓣膜、血管支架、封堵器、起搏器导线(封装部分)等。 软组织植入物:乳房植入体、疝修补片、人工韧带、可吸收缝合线等。 神经植入物:脑深部电刺激器电极等。 这些器械长期与人体接触,化学物质释放风险高,必须进行详尽的可萃取物/可浸提物研究,并进行毒理学风险评估。 2.与循环血液或体内组织/骨长期接触(≥30天)的器械: 例如,血液透析器、体外循环管路、长期留置导管等。 化学物质可能直接进入血液,风险极高。 3.与粘膜或损伤表面长期接触(≥24小时至30天)的器械: 例如,导尿管、中心静脉导管、某些敷料、气管插管等。 4.与体表短期接触,但材料复杂或含有潜在风险物质的器械: 即使接触时间短,如果使用了新的聚合物材料、粘合剂、颜色染料、增塑剂(如邻苯二甲酸酯)等,也可能需要化学表征。 二、 根据器械材料和生产工艺的特殊性 (一)含有或由以下材料制成的器械: 1.聚合物/塑料:特别是PVC(含增塑剂)、聚氨酯、硅橡胶等。 2.动物源性或同种异体材料:如经过处理的猪心包、牛心包、脱细胞真皮基质等。需要关注残留的化学处理试剂(如戊二醛、环氧化物)。 3.可降解/可吸收材料:如聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)等。需要表征其降解产物的化学性质。 4.含有已知有毒害作用的物质:如某些重金属、残留单体、塑化剂、抗氧化剂、偶联剂等。 5.纳米材料:需要特别的表征以确定其尺寸、分布和表面化学性质。 (二)采用特殊生产工艺的器械: 1.使用粘合剂、溶剂、润滑剂、脱模剂 的器械。 2.经过灭菌(尤其是辐照灭菌、环氧乙烷灭菌) 的器械。必须分析灭菌过程可能产生的降解产物(如辐解产物)和残留物(如EO/ECH残留)。 3.3D打印(增材制造) 的器械。需要关注未反应的单体、支撑材料残留、粉末残留等。 由多种材料复合或组装而成的器械,可能产生协同或未知的浸提物。 三、 根据监管和合规的特定情况 1.新产品注册(尤其是首次注册): 对于中高风险器械,化学表征报告是生物相容性评价的基础性支持文件,通常可以替代部分生物学试验(如亚慢性毒性、遗传毒性等),符合 “3R”原则(减少、优化、替代动物试验)。 2.对已上市产品进行变更: (1)材料来源或规格变更:更换供应商、改变聚合物牌号。 (2)生产工艺变更:改变加工参数、灭菌方式、使用新的助剂。 (3)供应链变更:更换原材料供应商。 这些变更都可能引入新的化学风险,需要通过化学表征来证明“等同性”或评估新风险。 3.回应监管机构的问询: 当监管机构对器械的材料安全性有疑问时,详尽的化学表征数据是最有力的证据。 四、 可考虑豁免或简化化学表征的情况 1.与人体接触时间极短(如手术刀、一次性针头),且材料具有长期安全使用史的。 2.由公认具有良好生物相容性的惰性材料制成(如纯钛、特定类型的医用不锈钢、某些有长期安全应用史的聚合物),且制造过程简单。但即使豁免,也需提供充分的论证和文献依据。 在当今的医疗器械监管环境下,几乎所有中高风险(二类、三类)的无源医疗器械,特别是植入物、长期接触器械、以及使用了新材料或复杂工艺的器械,都需要进行系统、完整的化学表征。 它是证明产品安全性的科学基石,也是实现产品全生命周期管理和应对监管挑战的核心工具。