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医疗器械化学表征怎么做:ISO 10993-18与17要点

医疗器械化学表征怎么做:ISO 10993-18与17要点

先把三个最常被问到的问题答清楚。

化学表征能不能替代动物试验? 部分可以。它不能替代全部生物学终点,但一份做扎实的化学表征加毒理学风险评估,可以为若干终点提供不做动物试验的依据。反过来,化学表征做得潦草,后面的动物试验一项也省不掉,还会多一轮发补。

什么时候必须做? 器械与人体有接触、且要走注册或 510(k) 申报时,生物学评价都要在风险管理框架下做,化学表征是这个框架里的信息来源之一。材料变更、供应商变更、灭菌方式变更之后,通常也要重新评估。

要花多久? 取决于材料体系复杂度与浸提方案的设计,不是一个固定数字。方案设计不合理导致返工,是这类项目超期最常见的原因,比试验本身耗时更长。

化学表征在生物学评价里的位置

ISO 10993 系列的第 1 部分给出的是整体框架:生物学评价要在风险管理过程中进行,先评估已有信息,不足的部分才通过试验补齐。化学表征就是"已有信息"里最能减少试验量的一块。

它的基本逻辑是:先搞清楚器械在使用条件下可能释放出什么、释放多少,再判断这些成分在预期接触条件下有没有毒理学意义。 前半段是 ISO 10993-18 的事(对应国标 GB/T 16886.18-2022),后半段是 ISO 10993-17 的事(对应国标 GB/T 16886.17-2025)。

这两部标准是配套使用的,单独做任何一部都不完整。只有化学数据没有毒理学评估,等于交了一堆检出结果却没有结论;只有毒理学评估没有可靠的化学数据,评估就没有输入。

ISO 10993-18 要求交付什么

ISO 10993-18:2020 的标准名称是"风险管理过程中医疗器械材料的化学表征",标题里的"风险管理过程中"不是修饰语——它规定的不是一套固定试验清单,而是一套按风险分级决定做到什么深度的方法。

实际交付物通常包含这几层,从浅到深:

层级 内容 什么情况下够用
材料信息 配方、牌号、供应商声明、加工助剂清单 材料成熟、接触时间短、有充分的历史使用数据
定性分析 识别可提取物有哪些成分 需要判断是否存在已知高关注物质
定量分析 给出各成分的量,与分析评价阈值比较 绝大多数需要做毒理学风险评估的场景
模拟使用浸出 在模拟临床使用条件下测可浸出物 长期接触、植入类,或可提取物结果提示风险

这里有个关键概念叫分析评价阈值:低于这个阈值的检出成分,可以不逐一做毒理学评估。它的作用是把有限的评估精力放在真正有意义的成分上。阈值怎么定与器械的接触情况和评估策略有关,方案阶段要先确定,不能等数据出来再倒推——先做实验后定阈值,是审评时很容易被质疑的做法。

具体的阈值计算方法与不确定系数取值以标准原文和现行有效版本为准,本文不列数值,避免版本差异造成误导。

可提取物与可浸出物:别把两件事混着做

这是方案阶段最容易出问题的地方。

可提取物研究用的是加严条件——更强的溶剂、更高的温度、更长的时间,目的是尽可能把材料里能出来的东西都逼出来,得到一个"最坏情况"的成分清单。

可浸出物研究模拟的是真实使用条件,回答的是"临床上实际会释放多少"。

两者的关系是:先用可提取物摸清有什么,如果结果显示所有成分都在可接受范围内,往往不需要再做可浸出物;只有当可提取物结果提示风险、或器械属于长期接触与植入类时,才进一步做模拟使用的可浸出物研究。

浸提条件的选择要与 ISO 10993-12 关于样品制备的要求对应,包括浸提介质、表面积与体积比、温度与时间。这些参数一旦选错,整套数据在申报时可能不被接受,而重做意味着重新排期。

ISO 10993-17 改了什么

这是近几年变化最大的一部。旧版(2002 年版,对应国标 GB/T 16886.17-2005)的标题是"可沥滤物允许限量的建立",思路是算出一个允许限量值。

现行的 ISO 10993-17:2023 标题改成了"医疗器械成分的毒理学风险评估",国标 GB/T 16886.17-2025 同步更新为"医疗器械成分的毒理学风险评估"。从"算限量"到"做风险评估",变的不只是名字:评估要求结合成分的毒理学数据、器械的实际接触情况、以及暴露量的估算来综合判断,而不是拿一个数值去卡。

对企业的实际影响是:这部分工作需要有毒理学背景的人来做,而且评估报告本身是申报资料的一部分,不是实验室出一份检测数据就完事。很多项目在这一步卡住,不是因为数据不合格,而是因为没有人把数据翻译成风险结论。

常被发补的几种情况

从项目执行看,这几类问题出现频率较高:

  1. 只交了检测报告,没有毒理学风险评估结论。 数据齐全但没有结论,等于没有回答"这个器械安全吗"
  2. 浸提条件与器械实际接触情况对不上。 例如短期接触的器械用了长期接触的浸提条件,或反过来
  3. 未识别的成分没有处置方案。 分析中出现无法定性的峰是常态,关键是要说明怎么处理,而不是略过
  4. 材料变更后沿用旧数据。 供应商换了牌号、改了色母粒,原有化学表征数据的适用性需要重新论证
  5. 分析方法的灵敏度不足以支撑所选阈值。 方法学与阈值必须匹配,否则"未检出"没有说服力

送样与资料准备

方案阶段需要提供的信息,比很多企业预期的要多:

  • 完整的材料清单:与人体接触路径上的每一种材料,含牌号与供应商
  • 加工过程信息:脱模剂、粘合剂、油墨、涂层、润滑剂这类容易被漏掉的加工助剂
  • 灭菌方式与参数:灭菌会改变材料的化学释放行为,辐照与环氧乙烷的影响路径不同
  • 临床使用信息:接触部位、单次接触时长、使用频次、是否重复使用
  • 包装与货架期:储存期间的迁移也可能带来可浸出物

样品数量取决于浸提方案设计的组数,方案确认后会给出明确清单。建议在设计定型前就做方案沟通——材料还能改的时候发现问题,代价远小于定型之后。

化学表征与后续的细胞毒性、致敏、刺激等生物学试验通常是并行安排的,整体项目排期见生物相容性检测。如果产品同时涉及灭菌工艺变更,还需要一并考虑灭菌确认的影响。

沙格能提供什么

沙格实验室通过 CNAS、CMA 与美国 IAS 认可,在上海与合肥设有实验室,可承接医疗器械生物学评价相关的检测项目,并配合注册申报与 510(k) 申报的报告格式要求。除生物相容性外,也覆盖电气安全、电磁兼容、灭菌确认、包装与货架期等方向,具体范围见检测服务,同类项目的处理方式可参考检测案例,更多标准解读见专业知识

如果不确定自己的产品要做到哪一层化学表征、浸提条件怎么定、需要备多少样品,可以把材料清单与产品说明书草案发过来先做方案确认:电话 132 4819 8029,或访问联系报价