In-vitro Zytotoxizitätstest von Medizinprodukten

Wie erfolgt die Prüfung auf Zytotoxizität?                           

Für den In-vitro-Zytotoxizitätstest werden Bindegewebszellen eingesetzt, sogenannte Fibroblasten, weil diese Zellen eine hohe Sensitivität gegenüber toxischen Substanzen aufweisen. Die Zellen werden entweder mit dem Produkt selbst oder einem Extrakt aus dem Produkt für 48 bis 72 Stunden inkubiert. Am Ende der Inkubation werden die Zellen unter dem Mikroskop auf morphologische Veränderungen sowie auf ein verändertes Wachstumsverhalten hin untersucht. Im Anschluss daran werden die Zellen eingefärbt, um die genaue Zellzahl quantifizieren zu können.

Aus dem Verhältnis der Anzahl von mit dem Produkt in Kontakt gekommenen Zellen zu Kontrollzellen ohne Kontakt zum Produkt lassen sich der Einfluss des Produktes auf das Wachstum (Proliferation) der Zellen ermitteln und Aussagen über eine Wachstumshemmung der Zellen durch das Produkt treffen.

Ein toxischer Effekt kann sich hierbei durch das Produkt selber ergeben, also durch Material und Beschichtung, durch Rückstände auf der Oberfläche, z. B. von Reinigungs- oder Desinfektionsmitteln, oder durch Verunreinigung auf der Oberfläche des Produktes. Daher kann ein positiver Befund eines In-vitro-Zytoxizitätstests zu einer Reihe von weiteren Prüfungen führen, mit denen die genaue Ursache für die Zytotoxizität des Medizinproduktes eingegrenzt und ermittelt wird.

Bestimmung der Zytotoxizität nach DIN EN ISO 10993

Das Medizinproduktegesetz verpflichtet Hersteller von Medizinprodukten, diese zum Schutz der Patienten vor dem Inverkehrbringen umfassenden Prüfungen zu unterziehen. Unser akkreditiertes Prüflabor führt Prüfungen zur Zytotoxizität von Medizinprodukten entsprechend den Vorgaben der DIN EN ISO 10993 – „Biologische Beurteilung von Medizinprodukten“ durch.

Diese Norm, die vor allem für Hersteller von Medizinprodukten sowie für Prüflabore relevant ist, verfolgt das Ziel, die biologische Verträglichkeit von Medizinprodukten zu bewerten. Die normativen Vorgaben gelten dabei nicht nur für fertige Medizinprodukte, sondern ebenso für die einzelnen Ausgangsstoffe, aus denen sie hergestellt werden.

In DIN EN ISO 10993-5 sind Grenzwerte definiert, um die Zytotoxizität von Materialien und Produkten zu bewerten. Dabei werden zwei Kriterien genannt, anhand derer bestimmt werden kann, ob eine Substanz als zytotoxisch zu klassifizieren ist:

1. „Eine Reduktion der Lebensfähigkeit von Zellen um mehr als 30 % wird als eine zytotoxische Wirkung angesehen.“
2. „Das Erreichen einer numerischen Gradeinteilung von mehr als 2 nach den Tabellen 1 und 2 wird als zytotoxische Wirkung angesehen.“

(Quelle: DIN EN ISO 10993-5, Abschnitt 8.5)

Allerdings reicht ein Zytotoxizitätstest alleine als Nachweis der Biokompatibilität oder Reinheit eines Medizinproduktes nicht aus. Denn ein bestandener Test ist an sich noch keine Garantie dafür, dass das Medizinprodukt keine kritischen Rückstände aufweist oder das Material problematische Substanzen freisetzt. Denn auch, wenn viele verschiedene Substanzen schon in niedrigen Konzentrationen gut angezeigt werden: Bei zu geringer Konzentration ist der In-vitro-Zytotoxizitätstest in seiner Aussagekraft dennoch begrenzt und signalisiert keine zytotoxische Wirkung, obwohl die entsprechenden Stoffe tatsächlich toxikologisch sehr relevant sein können. Aus diesem Grund sollten immer weitere Analysemethoden gewählt werden, um die Gefahr der Zytotoxizität von Medizinprodukten vollkommen ausschließen zu können.