Biyouyumlu silikonlar: ISO 10993 ve USP Sınıf VI'ya genel bakış
Tıbbi teknolojide hasta güvenliği her şeyden önemlidir. İnsan vücuduyla doğrudan veya dolaylı temas eden silikonlar, katı biyolojik uyumluluk gereksinimlerini karşılamalıdır. Bu kılavuz, en önemli iki standardı – ISO 10993 ve USP Sınıf VI – açıklamakta ve geliştiricilerin malzeme ve işleme yöntemlerini seçerken nelere dikkat etmeleri gerektiğini göstermektedir.
Silikonlar için biyolojik uyumluluğun önemi neden büyük?
Biyouyumluluk, bir malzemenin canlı bir organizmada zararlı reaksiyonlara neden olmaması anlamına gelir. Tıbbi cihazlar için bu, yalnızca bir kalite meselesi değil, aynı zamanda bir yasal gerekliliktir. Avrupa Tıbbi Cihaz Yönetmeliği (MDR 2017/745) ve ABD FDA, vücutla temas eden tüm ürünler için kanıtlanabilir şekilde biyouyumlu malzemeler kullanılmasını zorunlu kılmaktadır.
Üreticiler için bu şu anlama gelir: Belgelenmiş biyolojik uyumluluk testleri olmadan piyasa onayı yok. İsviçre'de Swissmedic, onay sürecinin bir parçası olarak ilgili standartlara uygunluğu doğrular. Malzeme seçimi, sorumluluk açısından da kritik öneme sahiptir; uygun olmayan malzemelerden kaynaklanan olaylar, önemli tazminat taleplerine ve itibar kaybına yol açabilir.
Silikonlar, tıbbi uygulamalar için doğal olarak birçok avantaj sunar: kimyasal olarak inerttirler, sıcaklığa dayanıklıdırlar, yaşlanmaya karşı stabildirler ve düşük yüzey enerjisine sahiptirler. Bununla birlikte, her silikon otomatik olarak biyolojik olarak uyumlu değildir. Hammadde kalitesi, katkı maddeleri, katalizör sistemleri ve işleme yöntemleri çok önemlidir.
ISO 10993: Standart serisinin açıklaması
ISO 10993 , tıbbi cihazların biyolojik değerlendirilmesi için uluslararası kabul görmüş bir standartlar serisidir . Biyouyumluluğun çeşitli yönlerini kapsayan 20'den fazla bölümden oluşmaktadır. Aşağıdakiler özellikle silikonlar için önemlidir:
- ISO 10993-1: Temas türüne (cilt, mukoza zarı, kan) ve temas süresine (kısa süreli <24 saat, uzun süreli 24 saat-30 gün, sürekli >30 gün) göre temel değerlendirme ve test seçimi.
- ISO 10993-5 : Sitotoksisite (hücre toksisitesi) testleri – neredeyse tüm malzemeler için temel test
- ISO 10993-10 : Tahriş ve cilt toksisitesi testleri – ciltle temas eden ürünler için önemlidir.
- ISO 10993-11 : Sistemik toksisite testleri – implantlar ve uzun süreli vücut teması olan ürünler için
Yaygın bir yanılgı: ISO 10993 bir "malzeme sertifikası" değil, son halindeki tıbbi cihaz için bir test konseptidir . Bir silikon tüp, sterilizasyon yöntemine, temas süresine ve diğer bileşenlere bağlı olarak bir cihazda biyolojik olarak uyumlu kabul edilebilirken, diğerinde olmayabilir.
Not Aygıtı Ana Kaydı
Biyouyumluluk testi her zaman Cihaz Ana Kaydı'nda (DMR) belirtilen tanımlanmış son ürüne atıfta bulunur. Malzeme, işleme veya sterilizasyondaki değişiklikler, biyouyumluluğun yeniden değerlendirilmesini gerektirir. Tüm malzeme özelliklerini ve tedarikçi değişikliklerini dikkatlice belgeleyin.
USP Sınıf VI: ABD Standardı
Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi (USP) Sınıf VI, ABD'de biyolojik olarak uyumlu malzemeler için eski ama hala çok yaygın bir standarttır. Üç ana testten oluşmaktadır:
- Sistemik Enjeksiyon Testi: Maddenin özütleri farelere enjekte edilerek toksik reaksiyonlar izlenir.
- İntrakutanöz test: Yerel tahrişi test etmek için tavşanların derisinin altına enjeksiyon yapılması.
- İmplantasyon Testi: Malzeme örnekleri deri altına implante edilir ve birkaç hafta sonra histolojik olarak incelenir.
USP Sınıf VI, çok sıkı bir test olarak kabul edilir , ancak ISO 10993'e göre daha az farklılaştırılmıştır. Farklı temas tipleri arasında ayrım yapmadan, malzemeyi genel olarak değerlendirir. USP Sınıf VI'yı geçen bir malzeme genellikle ISO 10993'ün birçok gereksinimini de karşılar; bunun tersi her zaman doğru değildir.
Hangi standart ne zaman kullanılır? Avrupa pazarı için ISO 10993 standardı geçerlidir. ABD müşterileri ve FDA genellikle ek olarak USP Sınıf VI standardını da talep eder. Biyouyumlu silikon üreticilerinin çoğu, küresel pazar kabulünü sağlamak için her iki testi de yaptırır.
ISO 10993 ve USP Sınıf VI: Doğrudan Karşılaştırma
| kriter | ISO 10993 | USP Sınıf VI |
|---|---|---|
| Köken | Uluslararası (ISO), Avrupa tercih edilen | ABD (Amerika Birleşik Devletleri Farmakopesi) |
| Test kapsamı | İletişim türüne ve süresine göre modüler, risk tabanlı | Tüm malzemeler için üç standart test |
| esneklik | Yüksek – Testler uygulamaya göre seçilir | Düşük – her zaman aynı üç test |
| kabul | Dünya çapında, özellikle AB, İsviçre, Asya | ABD, uluslararası alanda giderek daha fazla tanınıyor |
| Test süresi | Parçalara bağlı olarak 2-12 hafta | Genellikle 4-6 hafta |
| Maliyet | Seçilen testlere bağlı olarak değişkenlik gösterir (5.000-25.000 İsviçre frangı) | Sabit fiyat, yaklaşık 8.000–12.000 İsviçre frangı |
| Düzenleyici geçerlilik | MDR/IVDR uyumlu, FDA onaylı | FDA uyumlu, ancak AB gereksinimlerini her zaman karşılamaya yetmeyebilir |
Malzeme türleri: Hangi silikonlar biyolojik olarak uyumludur?
Silikonun her türü tıbbi uygulamalar için uygun değildir. Saflık, çapraz bağlama sistemi ve kullanılan katkı maddeleri çok önemlidir
RTV-2 Katkılı kürleme silikonları
Platin katalizörlü, iki bileşenli, oda sıcaklığında vulkanize olan silikonlar. Yan ürün salınımı olmadan kürleşirler ve yüksek saflık seviyelerine ulaşırlar. Bluesil RTV 141 ve benzeri ürünler, biyolojik olarak uyumlu versiyonlarda mevcuttur. Tipik uygulamalar: prototipler, contalar ve protezler için ölçü malzemeleri.
LSR (Sıvı Silikon Kauçuk)
Enjeksiyon kalıplama için sıvı silikonlar, platin kürlemeli olarak da mevcuttur. En yüksek saflık ve tekrarlanabilirlik özelliklerine sahip olup, yüksek hacimli üretim için idealdir. Kateterler, vanalar, membranlar ve bebek ürünleri için tıbbi teknolojide standarttır. 150–200°C işlem sıcaklıkları, hızlı çevrim süreleri sağlar.
HTV (Yüksek Sıcaklıkta Vulkanizasyon)
Yüksek sıcaklıkta çapraz bağlanan katı silikonlar. 150–200°C'de kürlenir, biyolojik olarak uyumlu çeşitleri mevcuttur. Hortumlar, kalıplanmış parçalar ve tekstil kaplamaları için kullanılır. Çoğunlukla peroksit ile kürlenir, bu nedenle kapsamlı bir son kürleme işlemi çok önemlidir.
silikon jeller
Çok yumuşak silikonlar (Shore 00), tamamen çapraz bağlanmamışlardır. Yara izi bantlarında, protez yastıklarında ve giyilebilir sensörlerde kullanılırlar. Biyouyumlu jeller, genellikle geniş cilt temas alanlarına sahip oldukları için özellikle saf olmalıdır.
Önemli: Biyouyumluluk, malzemenin doğal bir özelliği değildir, ancak hammadde partisine, üretim sürecine ve son işleme bağlıdır. Tedarikçinizden malzeme veri sayfalarını ve biyouyumluluk belgelerini isteyin.
Biyouyumlu silikonlar için işleme talimatları
En iyi biyolojik uyumlu silikon bile, doğru şekilde işlenmediği takdirde özelliklerini kaybedebilir. Başlıca gereksinimler:
Temiz oda ortamı
Tıbbi cihazlar en az ISO Sınıf 8 (temiz oda sınıfı 100.000) standartlarında işlenmelidir. Parçacıklar, lifler ve mikrobiyal kontaminasyondan kaçınılmalıdır. Eldiven giyilmelidir – cilt teması yağ ve protein kalıntılarına neden olur.
Kirlenme önleme
Biyouyumlu malzemeler için ayrı aletler ve karıştırma kapları kullanın. Silikonlar, PVC borulardan plastikleştiricileri veya ayırıcı madde kalıntılarını kolayca emer. Bu maddeler biyouyumluluk testlerini olumsuz etkileyebilir.
Kür sonrası (kürleme sonrası)
Çapraz bağlama işleminden sonra, uçucu organik bileşikler (VOC'ler) genellikle malzemede kalır. Isıl işlem sonrası uygulama (tipik olarak 200°C'de 4 saat veya 150°C'de 24 saat), kalan monomerleri ve düşük molekül ağırlıklı silikonları azaltır. Bu, yalnızca mekanik özellikleri değil, aynı zamanda biyouyumluluğu da iyileştirir.
ekstraksiyon
Bazı üreticiler, çözünebilir maddeleri uzaklaştırmak için çözücü ekstraksiyonu (örneğin, hekzan veya etanol ile) da yapmaktadır. Bu, özellikle implantlar için önemlidir. Bununla birlikte, agresif temizliğin malzemenin yapısını da etkileyebileceğini unutmayın.
Biyouyumlu silikonların tıbbi teknolojideki uygulamaları
Biyouyumlu silikonlar birçok tıp alanında yaygın olarak kullanılmaktadır:
İmplantlar
Meme implantları, eklem protezleri, koklear implantlar, hidrosefali şantları. Bu ürünler, uzun vadeli stabilite ve doku uyumluluğu konusunda en yüksek talepleri ortaya koymaktadır. Tipik LSR ürünleri, ISO 10993 standardına uygun olarak eksiksiz testlerden geçmektedir.
Kateterler ve tüpler
İdrar kateterleri, venöz kateterler, besleme tüpleri, drenaj tüpleri. Silikonun pürüzsüz yüzeyi, tromboz ve biyofilm oluşumu riskini azaltır. Platin çapraz bağlama, sitotoksik kalıntıları önler.
Protezler ve ortezler
Epitezler (parmak, burun ve kulak protezleri), iç tabanlar ve bacak protezleri için astarlar. Silikon, cilt benzeri bir his ve şeffaflık sağlar. Uzun yıllar kullanımda biyolojik uyumluluğun garanti edilmesi gerekir.
Giyilebilir Tıbbi Cihazlar
İnsülin pompaları, sensör bantları, hayati belirti izleme için akıllı saat bileklikleri için gövdeler. Terleme ve hareket halinde bile ciltle temas için silikon jeller veya yumuşak RTV-2.
Teşhis cihazları
Kan analiz cihazlarındaki contalar, çip üzerinde laboratuvar sistemlerindeki membranlar, diyaliz makinelerindeki tüpler. Doğrudan hasta teması söz konusu değil, ancak vücut sıvılarıyla temas biyolojik uyumluluk gerektirir.
Sterilizasyon yöntemleri ve bunların silikonlar üzerindeki etkisi
Tıbbi cihazlar piyasaya sürülmeden önce steril olmalıdır. Sterilizasyon yönteminin seçimi, malzemenin özelliklerini etkiler:
| Tutanaklar | Sıcaklık/Yöntem | Silikonlar için uygunluk | Etkiler |
|---|---|---|---|
| Otoklavlama | 121-134°C, doymuş buhar, 15-30 dakika | ✓ Çok uygun | Hasar yok, açık renkli malzemelerde hafif renk solması olabilir |
| Gama radyasyonu | 25–50 kGy iyonlaştırıcı radyasyon | ✓ Uygun, ancak test edilmesi gerekiyor | Doz ve formülasyona bağlı olarak çapraz bağlama derecesini artırabilir (sertleşme) veya zincirleri koparabilir (yumuşama) |
| Etilen oksit (EtO) | 37–63°C, EtO gazı, birkaç saat | ✓ Çok uygun | Mekanik değişikliklere gerek yoktur, ancak yeterli gaz çıkışı gereklidir (EtO kalıntıları zehirlidir) |
| Plazma (H₂O₂) | 40–50°C, hidrojen peroksit plazması | ✓ Uygun | Çok nazik, kalıntı bırakmaz, ancak işlem yavaştır |
Öneri: Sterilizasyondan sonra malzeme özelliklerini tekrar kontrol edin. Çekme dayanımı, uzama ve Shore sertliği değişebilir. Onaylanmış sterilizasyon yöntemini Cihaz Ana Kaydı'na belgeleyin ve bundan sapmayın.
