《GB/T16886 醫(yī)療器械生物學評價》系列標準是近年來醫(yī)療器械行業(yè)中非常關(guān)注的法規(guī)之一，該標準強調(diào)了生物學評價的整體流程：首先在材料表征的基礎(chǔ)之上，通過已有數(shù)據(jù)的評審輔以必要的生物相容性試驗，然后進行毒理學風險評定，最后完成全部評價。

生物相容性測試是推動醫(yī)療器械從實驗室走向臨床應用的關(guān)鍵挑戰(zhàn)之一，安捷倫細胞分析產(chǎn)品涵蓋多模式微孔板檢測儀、智能化顯微鏡、流式細胞儀、SeahorseXF 能量代謝分析儀及 RTCA 實時細胞分析儀器等先進設(shè)備平臺，為醫(yī)療器械的生物相容性評價提供了強有力的技術(shù)支持和全新思路。

生物相容性測試及其主要參考標準

《GB/T16886.1-2022 醫(yī)療器械生物學評價 第 1 部分：風險管理過程中的評價與試驗》中正式給出了生物相容性定義，即某一醫(yī)療器械或材料在特定應用中具有適宜宿主反應的能力。這一定義主要強調(diào)了兩方面的內(nèi)容：一方面是生物相容性離不開醫(yī)療器械或材料的特定使用條件，另一方面，就是適宜的宿主反應能力。

以膠原蛋白類醫(yī)療器械為例，近兩年出臺的《重組膠原蛋白（YY/T 1849-2022）》、《重組人源化膠原蛋白（YY/T 1888-2023）》以及《組織工程醫(yī)療器械產(chǎn)品膠原蛋白（YY/T 1805）》等行業(yè)標準和多個指導原則中，都明確提到：應按照 GB/T 16886.1 的要求對膠原蛋白原材料和產(chǎn)品進行相應的生物學評價，對于重組膠原蛋白和重組人源化膠原蛋白制品，還重點強調(diào)了需進行免疫學研究，試驗方法可參照 GB/T 16886.20 及 YY/T 1465（所有部分）進行。

常見的生物相容性分析項目

生物學試驗是生物相容性評價的主要內(nèi)容，GB/T 16886 系列標準中涵蓋了從細胞水平到整體水平的多個檢測項目（圖 1），以膠原蛋白類產(chǎn)品為例，所需要的生物相容性檢測項目主要包括細胞毒性試驗、致敏試驗、遺傳毒性和熱源檢測等。接下來我們選取幾項重點的試驗項目，和大家分享安捷倫創(chuàng)新細胞分析平臺可以帶來的新的應用思路。

圖 1. 生物相容性分析主要檢測項目

01 體外細胞毒性實驗

體外細胞毒性試驗是生物相容性評價中最基礎(chǔ)也是應用最廣泛的試驗項目。該試驗主要原理是利用細胞培養(yǎng)技術(shù)來測定由器械、材料和（或）其浸提液引起的細胞溶解（細胞死亡）、細胞生長抑制、克隆形成和細胞方面的其他影響。由于體外細胞毒性試驗具有通用性，適合于多種醫(yī)療器械產(chǎn)品，GB/T 16886.5-2017 標準中給出了開展該類檢測的三類主要的實驗方案：浸提液試驗、直接接觸試驗、間接接觸試驗。

需要注意的是，該標準中并未規(guī)定特定的試驗方法，而是涉及多種試驗方法的選擇，研究者需要根據(jù)被評價樣品的性質(zhì)、使用部位和使用特性選擇這些試驗中的一類或幾類。由此可以看出，體外細胞毒性試驗涉及方法靈活多樣 GB/T 16886.5-2017 附錄中給出了定量試驗方法舉例，包括附錄 A：中性紅（NRU）攝取細胞毒性實驗（酶標儀檢測）；附錄 B：集落形成細胞毒性試驗（顯微鏡檢測）等。

安捷倫 Cytation 成像型多功能酶標儀在經(jīng)典多功能酶標儀的基礎(chǔ)上，整合了全自動顯微成像系統(tǒng)，其中多功能酶標儀模塊能夠為 NRU、MTT 及 XTT 實驗提供快捷準確數(shù)據(jù)檢測結(jié)果，更重要的是它搭載的多功能成像模塊，能夠為集落形成細胞毒性檢測這種需要顯微鏡下定量檢測的試驗提供全新的自動化分析方案，大力減少人力的消耗（圖 2）。

圖 2. Agilent Cytation5 集落形成自動化檢測分析方案，可實現(xiàn)一站式集落形成圖像采集、圖片分析和數(shù)據(jù)輸出，同時還可開展多種基于吸收光，熒光和化學發(fā)光的酶標儀檢測

GB/T 16886.5-2017 中將細胞毒性測定中所使用的大量方法和終點測定方法主要分為四種評價類型：按形態(tài)學方法評定細胞損傷；細胞損傷的測定；細胞生長的測定；細胞代謝特性的測定。并且更為先進的是，標準中提到推薦采用包括替代細胞細及多層組織結(jié)構(gòu)（3D 結(jié)構(gòu)）用于開展體外細胞毒性檢測。

根據(jù)以上思路，安捷倫細胞分析平臺還能夠以產(chǎn)品組合的形式提供更為全面的細胞毒性檢測方案。其中 Seahorse XF 能量代謝分析平臺能夠深入評價細胞的代謝特性；xCELLigence RTCA 提供了客觀且高靈敏度的無標記細胞毒性動力學分析方法；而 NovoCyte 流式細胞儀能為基于流式細胞術(shù)的細胞毒性檢測提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)以及簡單易于使用的平臺（圖 3）。

圖 3. 安捷倫細胞分析平臺為體外細胞毒性評價提供全面應用方案，其中不同檢測項目有對應推薦的一種或幾種檢測儀器

02 遺傳毒性、致癌性和生殖毒性檢測

醫(yī)療器械的生物相容性評價重點關(guān)注人體安全性，尤其重視癌癥等嚴重風險的控制。遺傳毒性、致癌性和生殖毒性的評定是風險控制的關(guān)鍵，國家標準 GB/T 16886.3-2019《醫(yī)療器械生物學評價第 3 部分：遺傳毒性、致癌性和生殖毒性試驗》中詳細介紹了相應的試驗策略、試驗要求及試驗方法。

以遺傳毒性為例，標準中詳細介紹了體外和體內(nèi)兩大類試驗，包括 OECD 給出的細菌回復突變試驗（Ames）、體外哺乳動物染色體畸變試驗，以及體外哺乳動物細胞微核試驗等。并且，GB/T 16886.3 中還指出，最新 OECD 489 指南草案開發(fā)了堿性單細胞凝膠泳（彗星）試驗用于檢驗化學物對咽齒類動物作用的遺傳毒性。此外，在 2023 年 6 月的中華人民共和國醫(yī)藥行業(yè)標準《醫(yī)療器械遺傳毒性試驗》中還提到了體內(nèi)哺乳動物肝細胞程序外 DNA 合成試驗。

安捷倫的 Lionheart LX 小型智能成像儀能夠為需要開展此類遺傳毒性試驗的研究人員提供一套全新的更為標準化和自動化的成像分析應用方案，該系統(tǒng)支持基于 H&E 染色的組織切片成像，還支持多種熒光標記的細胞或組織學水平的圖像自動捕獲，并且可以通過 Gen5 軟件開展圖像定量分析（圖 4）。

圖 4. 安捷倫 Lionheart LX 成像儀用于彗星實驗及微核試驗檢測

03 免疫原性評價

《YY/T 1888-2023【現(xiàn)行】重組人源化膠原蛋白》標準中指出，對于重組膠原蛋白類產(chǎn)品，基于部分人膠原蛋白氨基酸序列進行編輯組合重組制備的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，特別是作為植入物長期反復使用時，可能引起人體預測不到的免疫原性。需進行免疫學研究，試驗方法可參照 GB/T 16886.20 及 YY/T 1465（所有部分）進行，重組人源化膠原蛋白作為醫(yī)療器械用原材料，可采用適宜方法，進行免疫學評價。表 1 匯總了 YY/T1465 涉及的主要免疫原性檢測項目和相對應的檢測方法及檢測設(shè)備。

表 1. YY/T 1465 涉及的主要免疫原性檢測項目及主要原理和方法

基于流式細胞術(shù)的分析方法在免疫毒理、皮膚致敏等項目中有廣泛應用，例如 T 細胞亞群檢測、細胞表面標志物檢測等。安捷倫的 NovoCyte 系列流式細胞儀能夠為用戶提供操作更為簡便、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性更高的流式細胞術(shù)應用方案。同時，結(jié)合多功能酶標儀產(chǎn)品、智能成像產(chǎn)品，安捷倫能夠為需要進行免疫原性評價的研究者提供多角度的產(chǎn)品應用方案（圖 5）。

圖 5. 安捷倫為膠原蛋白免致敏性及疫原性檢測提供解決方案

總結(jié)

安捷倫細胞分析產(chǎn)品在醫(yī)療器械產(chǎn)品的生物相容性評價中，能夠提供更多新的產(chǎn)品應用方法。尤其值得一提的是，當下提倡遵循動物保護與 3R 原則（即減少、優(yōu)化、替代），這意味著在保證科學性和有效性的前提下，盡量減少動物實驗的使用，開發(fā)新的體外替代方案，優(yōu)化實驗設(shè)計以減輕動物痛苦。安捷倫細胞分析產(chǎn)品涵蓋了替代實驗評價需要的多種檢測平臺，這一目標的實現(xiàn)提供了重要支撐。文章內(nèi)容所限，涉及不同醫(yī)療器械產(chǎn)品的其他生物學檢測方案，比如熱原檢測、多種生物學效力評價方法等內(nèi)容，感興趣的讀者歡迎和我們?nèi)〉寐?lián)系。

標簽：安捷倫 Cytation 成像型多功能酶標儀成像型多功能酶標儀多功能酶標儀