主題 | 概念 |
生物相容性概念 | 1、生物相容性是生物醫用材料與人體之間相互作用產(chǎn)生各種復雜的生物、物理、化學(xué)反應的一種概念。 2、生物相容性是生物材料研究中始終貫穿的主題。 按ISO會(huì )議的解釋: 生物相容性是指生命體組織對非活性材料產(chǎn)生反應的一種性能。一般是指材料與宿主之間的相容性, 包括組織相容性和血液相容性。 |
生物相容性的兩大原則 | 1、生物安全性原則—安全、科學(xué)、有效 2、生物功能性原則—相容、安全、有效 |
生物安全性的原則 | 1、生物安全性原則 目的在于消除生物材料對人體器官的破壞性,比如細胞毒性和致癌性 2、生物材料對于宿主是異物 在體內必定會(huì )產(chǎn)生某種應答或出現排異現象。生物材料如果要成功,至少要使發(fā)生的反應被宿主接受,不產(chǎn)生有害作用。因此要對生物材料進(jìn)行生物安全性評價(jià),即生物學(xué)評價(jià)。 |
生物功能性準則 | 1、是指其在特殊應用中“能夠激發(fā)宿主恰當地應答”的能力。 2、隨著(zhù)對生物材料生物相容性的深入研究,人們發(fā)現不僅要對生物材料的毒副作用要進(jìn)行評價(jià),還要進(jìn)一步評價(jià)生物材料對生物功能的影響。 |
生物學(xué)反應 | 1、血液反應:血小板血栓、凝血系統激活、纖溶系統激活、溶血反應、白細胞反應、細胞因子反應、蛋白黏附。 2、免疫反應:補體系統激活、體液免疫反應、細胞免疫反應。 3、組織反應:炎癥反應、細胞黏附、細胞增值、形成囊膜、細胞質(zhì)的轉變。 |
材料反應 | 1、物理性質(zhì)變化:引起生物醫用材料變化的因素 生理活動(dòng)中骨骼、關(guān)節、肌肉的力學(xué)性動(dòng)態(tài)運動(dòng); 細胞生物電、磁場(chǎng)和電解、氧化作用; 新陳代謝過(guò)程中生物化學(xué)和酶催化反應; 細胞黏附吞噬作用; 體液中各種酶、細胞因子、蛋白質(zhì)、氨基酸、多肽、自由基對材料的生物降解作用。 2、化學(xué)性質(zhì)變化:引起生物體反應的因素 材料中殘留有毒性的低分子物質(zhì); 材料聚合過(guò)程殘留有毒性、刺激性的單體; 材料及制品在滅菌過(guò)程中吸附了化學(xué)毒劑和高溫引發(fā)的裂解產(chǎn)物; 材料和制品的形狀、大小、表面光滑程度; 材料的酸堿度 |
生物相容性分類(lèi) | 1、血液相容性:材料用于心血管系統與血液直接接觸,主要考察與血液的相互作用; 2、組織相容性:材料與心血管系統外的組織和器官接觸,主要考察與組織的相互作用。 3、血液相容性要求:抗血小板血栓形成;抗凝血性;抗溶血性;抗白細胞減少性;抗補體系統抗進(jìn)性;抗血漿蛋白吸附性;抗細胞因子吸附性. 4、組織相容性要求:細胞黏附性;無(wú)抑制細胞生長(cháng)性;細胞激活性;抗細胞原生質(zhì)變化性;抗炎癥性;無(wú)抗原性;無(wú)誘變性;無(wú)致癌性;無(wú)致畸性。 |
組織相容性的兩個(gè)問(wèn)題 | 1、生物醫用材料與炎癥: ①、非感染性炎癥:由于植入物中微量小分子物質(zhì)滲出,刺激組織所引起的炎癥反應; ②、感染性炎癥:生物醫用材料和醫用裝置植入人體內后,由于植入物滅菌不徹底或植入被污染的無(wú)菌材料而引起的并發(fā)癥。 2、生物醫用材料與腫瘤:誘發(fā)腫瘤的可能因素: 與植入材料的外形有明顯的相關(guān)性; 與植入材料的埋植方法有關(guān); 與植入材料表面的粗糙程度有關(guān); 被致癌物污染的材料或生物老化時(shí)能釋放致癌物質(zhì)的材料,在植入動(dòng)物體內能誘發(fā)惡性腫瘤; 與植入材料在體內形成的纖維包膜厚度有關(guān); 材料中殘留的有毒性或有刺激性的小分子物質(zhì)使局部組織長(cháng)期受毒或受刺激,可誘發(fā)惡性腫瘤。 |
造成細菌性感染的原因? | 植入手術(shù)過(guò)程中對皮膚或組織造成損傷,給微生物提供侵入體內組織的機會(huì ); 植入生產(chǎn)過(guò)程中已被細菌污染的材料和制品或無(wú)菌材料已被污染; 植入材料能抑制體內的抗炎防御系統的反應性,增加了局部組織易感染性; 植入材料能抑制和吸附補體C3a、C5a,增加了多核白細胞在植入局部組織中的數量,使抑制局部炎癥反應的能力減弱。 |
血液相容性的兩個(gè)問(wèn)題: | 1、生物醫用材料與血小板; 2、生物醫用材料與補體系統。 |
生物醫用材料與血小板 | 生物醫用材料對血小板的黏附。激活引起的一系列凝血核纖溶系統的反應,形成血小板血栓,其中血小板纖維連接蛋白參與血小板膠原的黏附,增強了血小板的伸展作用,加速血栓的形成;血小板因子V能促進(jìn)凝血酶的局部生成,加速凝血過(guò)程。 |
生物醫用材料與補休系統 | 1、補體是血液中的一群蛋白質(zhì),在機體抵御感染中起重要作用。 2、補體活化:補體各成分按一定順序呈鏈鎖的酶促反應。 3、補體系統激活的兩條途徑:經(jīng)典激活途徑;旁路激活途徑(替代途徑)。 |
ISO生物學(xué)評價(jià)標準特點(diǎn) | 1、明確了醫療裝置的分類(lèi),將接觸部位分為表面接觸、體外與體內接觸、體內植入三大類(lèi); 2、在接觸時(shí)間上將小于24h的接觸列為一時(shí)接觸,短、中期接觸時(shí)間大于24h至30天,30天以上為長(cháng)期接觸; 3、將生物學(xué)評價(jià)試驗分為基本評價(jià)試驗和補充評價(jià)試驗兩大類(lèi); 將亞慢性、亞急性毒性試驗列入基本評價(jià)試驗項目中,取消了熱原試驗項目; 在補充評價(jià)試驗中增加了生殖與發(fā)育毒性和生物降解試驗兩個(gè)項目。 |
中國生物學(xué)評價(jià)標準與國際標準的不同 | 1、將熱原試驗列為基本評價(jià)的生物學(xué)評價(jià)試驗; 2、將溶血試驗列為一項生物學(xué)評價(jià)試驗; 3、將亞急性(亞慢性)毒性試驗列入補充評價(jià)部分。 |
生物學(xué)評價(jià)試驗特點(diǎn) | 1、大部分體內、外生物學(xué)試驗檢測樣品用材料浸提液,用121攝氏度生理鹽水60min浸提進(jìn)行試驗; 2、直接用材料和醫療器械植入體內,與組織、血液或體表組織、血液接觸進(jìn)行試驗; 3、大部分的體內試驗是通過(guò)外科無(wú)菌手術(shù)操作方式進(jìn)行的; 4、進(jìn)行體外細胞培養,觀(guān)察樣品的細胞毒性,測定浸提液或材料對細胞溶解(細胞死亡)、抑制生長(cháng)的毒性作用; 5、致癌試驗是用不同形狀、大小、表面狀態(tài)的材料植入體內某一部位,觀(guān)察動(dòng)物整個(gè)壽命期材料和醫療器械對體內潛在的致癌作用; 6、血液相容性試驗是通過(guò)材料和醫療器械直接接觸血液,首先觀(guān)察對血小板激活、血栓形成的凝血作用,其次觀(guān)察血漿蛋白、血液由形成分和補體系統、細胞因子的作用; 7、植入試驗是將生物材料和醫療器械埋入動(dòng)物體內某些部位,斷腸埋入不同時(shí)間材料對局部的組織病理學(xué)的改變; 8、降解試驗是采用各種體內外方法,測定材料和醫療器械的降解程度、力學(xué)強度的變化,了解降解產(chǎn)物在體內的吸收、分布、代謝過(guò)程,評價(jià)材料對機體的有害作用。 |
生物相容性評估發(fā)展趨勢 | 形態(tài)數量方法:光學(xué)顯微鏡、電子掃描顯微鏡、相差顯微鏡 功能方法: 1、四甲基偶氮唑鹽微量酶反應色法(MTT 法) 2、熒光染色法 3、流式細胞光度術(shù)(Flow cytometry, FCM) 4、放射性同位素攝入法 |