Normes ISO associées aux essais de biocompatibilité des dispositifs médicaux | Partie 1

Dans le domaine du développement des dispositifs médicaux, la garantie de la biocompatibilité est une étape essentielle pour préserver la sécurité des patients et l’efficacité des dispositifs. La biocompatibilité fait référence à la capacité d’un dispositif médical à fonctionner avec une réponse appropriée de l’hôte lorsqu’il est utilisé comme prévu. L’Organisation internationale de normalisation (ISO) a établi une série complète de normes pour guider les essais et l’évaluation de la biocompatibilité, rationalisant ainsi le processus d’approbation réglementaire et favorisant l’harmonisation au niveau mondial.

Les normes ISO couvrent divers aspects de la biocompatibilité, de la caractérisation des matériaux à l’évaluation préclinique. Cet article se penche sur l’ensemble des normes ISO associées aux essais de biocompatibilité des dispositifs médicaux, en décrivant en détail huit normes clés.

1. ISO 10993-1 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 1 : Évaluation et essais dans le cadre d’un processus de gestion des risques

La norme ISO 10993-1 est la pierre angulaire des essais de biocompatibilité. Elle décrit les principes généraux régissant l’évaluation biologique des dispositifs médicaux dans un cadre de gestion des risques. Cette norme met l’accent sur une approche par étapes des essais, en commençant par la caractérisation des matériaux et en progressant vers des évaluations in vitro et in vivo en fonction de la nature du dispositif et de l’usage auquel il est destiné.

Tests associés :

• Informations physiques et/ou chimiques
• Cytotoxicité
• Sensibilisation
• Irritation ou réactivité intracutanée
• Pyrogénicité à médiation Materiał
• Toxicité systémique aiguë
• Toxicité subaiguë
• Toxicité subchronique
• Toxicité chronique
• Effets de l’implantation
• Hémocompatibilité
• Génotoxicité
• Cancérogénicité
• Toxicité pour la reproduction et le développement
• Dégradation

2. ISO 10993-5: Biological Evaluation of Medical Devices – Part 5: Tests for In Vitro Cytotoxicité

La norme ISO 10993-5 porte sur les essais de cytotoxicité in vitro, qui évaluent le potentiel d’un matériau de dispositif médical à provoquer la mort cellulaire ou l’inhibition de la croissance cellulaire. Ce test est un outil de sélection primaire pour identifier les substances cytotoxiques.

Exemples de tests :

• Méthodes de contact direct
• Méthodes de dilution des extraits

Description : Cytotoxicité tests involve exposing cultured cells to the device material or extracts thereof. Cell viability is then assessed using assays such as the MTT assay, where mitochondrial activity (indicative of live cells) is measured.

 

3. ISO 10993-10: Biological Evaluation of Medical Devices – Part 10: Tests for Skin Sensibilisation

ISO 10993-10 provides guidelines for assessing the potential of medical devices to cause sensitization. Sensibilisation (e.g. delayed-type hypersensitivity) tests can be used to estimate the potential for contact sensitization by medical devices, materials and/or their extracts, using an appropriate model. Sensibilisation tests evaluate the potential for allergic reactions.

Exemples de tests :

• GPMT (Test de maximisation du cobaye de Kligman)
• LLNA (essai sur les ganglions lymphatiques locaux murins)
• Buehler Sensibilisation

Description : Sensibilisation tests like GPMT (Test de maximisation du cobaye de Kligman) involve repeated exposure to assess allergic response potential.

 

4. ISO 10993-11 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 11 : Essais de toxicité systémique

La norme ISO 10993-11 décrit les procédures d’évaluation de la toxicité systémique des dispositifs médicaux, qui comprend les effets indésirables sur les organes et les systèmes après une exposition prolongée. Cette norme est essentielle pour les dispositifs qui font l’objet d’une exposition à long terme ou généralisée dans le corps.

Exemples de tests :

• Test de toxicité systémique aiguë
• Tests de toxicité subaiguë et subchronique
• Toxicité chronique tests

Description : Les tests de toxicité systémique consistent à administrer des extraits de dispositifs ou des matériaux à des modèles animaux par injection, inhalation ou ingestion et à surveiller les signes cliniques, les changements hématologiques et les altérations pathologiques au fil du temps.

 

5. ISO 10993-12 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 12 : Préparation des échantillons et matériaux de référence

L’ISO 10993-12 fournit des lignes directrices sur la préparation des échantillons et la sélection des matériaux de référence pour les essais de biocompatibilité. Cette norme garantit la cohérence et la fiabilité des résultats des essais.

Champ d’application :

• Préparation des extraits
• Sélection des solvants et des conditions d’extraction
• Utilisation de matériel de contrôle

Description : Cette norme spécifie les méthodes d’extraction des matériaux des dispositifs à l’aide de divers solvants dans des conditions définies afin de produire des extraits d’essai qui représentent fidèlement les scénarios d’exposition clinique.

6. ISO 10993-17 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Établissement de limites admissibles pour les substances lixiviables

La norme ISO 10993-17 fournit un cadre structuré pour déterminer les limites admissibles des substances lixiviables susceptibles de migrer dans l’organisme à partir des matériaux des dispositifs médicaux. Cette norme est essentielle pour garantir la sécurité des patients en définissant les niveaux d’exposition admissibles pour ces substances.

Champ d’application :

• Évaluations toxicologiques

Description : Extraction studies involve simulating physiological conditions to extract substances from device materials. Analytical techniques are then employed to identify and quantify leachable substances. Évaluations toxicologiques evaluate the biological impact of these substances, establishing safe exposure limits to minimize risks and ensure long-term patient safety throughout the device’s lifecycle.

7. ISO 10993-18 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 18 : Caractérisation chimique des matériaux

La norme ISO 10993-18 porte sur la caractérisation chimique des matériaux des dispositifs médicaux, qui constitue une première étape essentielle de l’évaluation de la biocompatibilité. Elle implique l’identification et la quantification des constituants chimiques susceptibles d’être libérés par le dispositif.

Exemples de tests :

• GC-MS: Chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse, utilisée pour séparer et identifier les composés organiques volatils et semi-volatils.
• LC-MS : Chromatographie liquide-spectrométrie de masse, idéale pour l’analyse de molécules non volatiles et complexes.
• ICP-MS : Spectrométrie de masse à plasma inductif, utilisée pour détecter des traces de métaux et d’éléments.
• FT-IR : Spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, utile pour identifier les groupes fonctionnels et les structures moléculaires.
• UV-VIS : Spectroscopie ultraviolette-visible, utilisée pour mesurer l’absorbance d’un échantillon dans le spectre 200-800 nm.

Description : La caractérisation chimique implique l’utilisation de techniques analytiques avancées pour détecter et quantifier les substances potentiellement lixiviables du matériau du dispositif, fournissant ainsi des informations essentielles sur le profil chimique et les risques toxicologiques potentiels.

8. ISO 10993-6 : Évaluation biologique des dispositifs médicaux – Partie 6 : Essais concernant les effets locaux après implantation

La norme ISO 10993-6 traite de l’évaluation des effets locaux après l’implantation de dispositifs médicaux. Cette norme s’applique aux dispositifs destinés à être implantés et évalue la réponse des tissus au niveau du site d’implantation.

Exemples de tests :

• Implantation sous-cutanée: Évalue la réponse des tissus lorsque des matériaux sont implantés sous la peau.
• Implantation intramusculaire: Évaluation des effets locaux lors de l’implantation dans le tissu musculaire.
• Implantation osseuse: Analyse la réponse aux matériaux en contact direct avec l’os.
• Implantation cérébrale: Examine les interactions et les réactions tissulaires dans les tissus neurologiques.

Les essais durent généralement de 4 à 13 semaines, en fonction des objectifs de l’étude et des exigences réglementaires.

Description : Les tests d’implantation consistent à placer chirurgicalement le matériau du dispositif dans le tissu animal et à évaluer la réaction locale du tissu au fil du temps. L’examen histopathologique du tissu entourant l’implant fournit des informations sur l’inflammation, la fibrose et d’autres réactions locales.

 

Résumé

La série de normes ISO 10993 fournit un cadre solide pour l’évaluation de la biocompatibilité des dispositifs médicaux, garantissant qu’ils sont sûrs pour l’utilisation humaine. Ces normes englobent un large éventail de tests, de la caractérisation initiale des matériaux aux évaluations biologiques in vitro et in vivo. En adhérant à ces normes, les fabricants de dispositifs médicaux peuvent systématiquement évaluer et atténuer les risques potentiels, ce qui facilite l’approbation réglementaire et renforce la sécurité des patients. Les lignes directrices détaillées de ces normes contribuent à garantir la cohérence, la fiabilité et la reproductibilité des essais de biocompatibilité, ce qui est essentiel pour le développement et le déploiement réussis des dispositifs médicaux sur le marché des soins de santé.

A propos de l’auteur : Dr. Damian Matak

Damian Matak – expert en essais de biocompatibilité des dispositifs médicaux, PDG de laboratoires accrédités ISO 17025 et certifiés BPL, dont l’EBI (European Biomedical Institute) et le NABI (North American Biomedical Institute). En tant que membre de la Société polonaise de toxicologie et du Comité local d’éthique de l’I, le Dr Matak contribue de manière significative à l’avancement des normes de sécurité dans le domaine biomédical.