李云飛
(先健科技(深圳)有限公司,廣東深圳 518057)
醫療器械化學性能檢測的重要性分析
李云飛
(先健科技(深圳)有限公司,廣東深圳 518057)
醫療器械的生物材料化學性能與其應用安全性有直接關聯。對醫療器械材料化學性能的檢測越來越得到關注。首先討論醫療器械化學性能檢測的相關要求與具體目標,梳理其化學檢測試驗原則后,通過簡述化學性能分析的實驗方法與操作內容,論證醫療器械化學性能檢測的重要性。
醫療器械;化學性能檢測;重要性
現代醫療水平的提高離不開醫療器械技術、材料以及功能的革新。要想讓醫療器械發揮出其最大功效,首先確保其構成材料具有穩定性與安全性。通常,醫療器械的聚合物生物材料中的化學成分最值得人們關注,這些成分的含量與性質決定了材料的生物相容性。研究器械材料所具備的化學性能,將反映出材料的生物相容性,因此,加強對醫療器械化學性能檢測顯得十分必要。目前,我國在醫療器械生物學評價方面的國家標準為GB/T16886,即《醫療器械生物學評價》系列集合。根據標準要求,醫療器械材料應該接受表征,同時也有標準體系中的GB/T 16886.18—2011、GB/T 16886.19—2011兩部分獨立單元,對醫療器械材料的化學檢測提供了必要的參考標準。本文探討器械化學性能檢測重要性,也基于對國家標準的正確解讀,進一步明確國家標準的實驗要求與落實。
利用化學手段完成醫療器械的性能檢測,無疑能夠梳理和評價器械材料的不同物理及生化特性。醫療器械的材料選擇,都需要經歷對化學、物理學、形態學、毒理學、電學或力學等不同特性的考量,還要重點強調材料使用的舒適體感。對化學性能檢測的要求來說,其必然要具備有效搭建貫通化學性能與生物相容性的鏈路,必須確保材料所有生物學屬性以及化學性能檢測要求都處在標準要求范圍之內。提高化學性能檢測的技術要求,應要求最終的結果可最大程度地評價器械可萃取物質的生化屬性,挖掘各種物質的潛在利用度,同時要求所得結果可為了解醫療器械的功能性與安全性提供有力依據。以化學性能檢測這一途徑來完成對醫療器械材料的集中審視,可為理清器械自身與所存宿主之間的相互關聯問題提供更多的思路。因此,醫療器械化學性能檢測的具體目標包括:明確材料規格、區別篩查非標材料、盡早查擺器械問題與隱患、降低后期的生物學評價與實驗的投入、歸同批次不等的材料。
化學性能檢測實驗思路要求既可直接實驗,也可基于規定條件制備浸提液實驗。為不斷匹配不同材料的生物相容性,化學性能實驗依然在發展中顯現出特有優勢:多元相關、感應靈敏、快速廉價。
醫療器械材料化學檢測可進行文獻初析、部分實驗、必要實驗等不同階段的操作。若能夠在有效時間內收集整理到醫療器械材料的合成資料,其中包含有合成溶劑、聚合反應單體、制備添加劑等詳細資料,且還可搜集某些重要功能醫療器械的滅菌方法、可降解醫療器械材料的降解過程、降解材料所釋產物鑒別等信息,可以只開展文獻初析和部分實驗就可完成化學性能檢測。對于原有數據資料缺失的醫療器械材料,需要開展必要實驗來掌握材料化學成分。只有基于實驗獲得更多的數據,才能標定材料化學成分,明確其中毒性或其他風險。化學性能檢測,要求工作人員應該結合開展定性或定量實驗,從而得到定性和定量數據,為材料毒理學風險分析提供有效依據。
醫療器械的化學性能檢測應結合器械與人體接觸部位與時間量來確定,實驗方法有所不同。若器械與人體接觸時間短,則采用萃取物配合傅里葉紅外光譜儀(FTIR)完成分析,如醫用手套、聽診器、內窺鏡、血壓計袖帶等器械;若醫療器械與人體接觸時間較長,甚至有不少需要直接植入病患體內,此類醫療器械還需要具體劃定用途差異來匹配不同檢測。其中,諸如透析器管路系統、體外循環管路等器械屬于直接或間接接觸血液的,應適宜中等程度化學性能檢測;諸如骨釘、人工器官、心臟支架、心臟起搏器等植入性醫療器械,則需開展程序繁瑣且要求嚴格的化學性能檢測。
通常可在醫療器械生物材料中萃取的物質主要分為水溶性物質或非極性環境溶出物質。正規的醫療器械材料需經歷極性與非極性兩種條件完成提取。常見的浸提介質即遵循如此設計。浸提液化學分析中,非揮發殘渣檢測與非水介質提取測定都屬于化學性能檢測的重要項目環節。前者可定量測定水介質中可萃取物質量,但對化學成分與結構的檢測無法實現。后者選乙醇或異丙醇為介質可有效萃取非極性物質并定量測定非揮發殘渣。
醫療器械中某些極其重要且具有高風險的產品還應接受更高規格的浸提實驗,同時可完成物質定性定量分析。目前,氣相色譜法、高效液相色譜法仍是分離并定性研究揮發性、半揮發性化學物質特性、定量測定化學成分的有效手段。此外,化學性能檢測中,紅外技術可鑒別材料化學物質;質譜分析(MS)可明確化合分子結構;原子吸收分光光度法(AAS)可測金屬量;電感耦合等離子質譜(ICP)可在高精限度下測周期表元素。
醫療器械的材料成分很多都非普通民眾可以識別。化學性能檢測的要求和目標在致力于降低化學不良影響,檢測試驗的原則靈活,且在檢測試驗方法與操作內容上都體現了對不同情況的區別對待,因此,醫療器械化學性能檢測具有十分重要的意義。
[1] 鄭彥云.化學檢驗技術[M].廣州:暨南大學出版社,2014.
Analysis on the Importance of Chemical Performance Testing of Medical Devices
Li Yun-fei
The chemical properties of biomaterials in medical devices are directly related to their application safety.The chemical properties of medical equipment,the detection of more and more attention.The article first discusses the related requirements and specific targets of the chemical properties of medical devices.After combing the principle of chemical testing,the importance of the chemical properties of medical devices is demonstrated by briefly describing the test methods and operation contents of chemical performance analysis.
medical equipment;chemical property testing;importance
TH77
B
1003-6490(2017)12-0169-02
2017-10-11
陳長浩(1972—),男,云南羅平人,工程師,主要研究方向為有色金屬治金及各種元素的分析檢測。
收稿日期:2017-10-16
作者簡介:林小軍(1988—),男,陜西榆林人,助理工程師,主要從事工程管理工作。
收稿日期:2017-09-29
作者簡介:李云飛(1986—),男,安徽安慶人,工程師,主要從事醫療器械化學測試工作。