CNS 14393-3-2004 Biological evaluation of medical devices – Part 3：Tests for genotoxicity carcinogenicity and reproductive toxicity《医疗器材生物性评估－第三部分：基因毒性、致癌性与生殖毒性之试验》.pdf

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1、 1 印行年月 94 年 10 月 本標準非經本局同意不得翻印 中華民國國家標準 CNS 總號 類號 ICS 615.46/.47 .076:541.697 T5013-314393-3經濟部標準檢驗局印行 公布日期 修訂公布日期 93 年 4 月 20 日 年月日 (共 10 頁 )醫療器材生物性評估第三部分： 基因毒性、致癌性與生殖毒性之試驗 Biological evaluation of medical devices Part 3： Tests for genotoxicity, carcinogenicity and reproductive toxicity 1. 適用範圍：本標

2、準規定下列生物性試驗 基因毒性； 致癌性； 生殖與發育毒性。 這些生物性試驗與某些類別的醫療器材 (參見備考 )的生物性評估有關。 某些種類醫療器材的生物性評估有其相互關聯， CNS 14393-1醫療器材生物性評估 -第一部分：評估與試驗提供了選擇相關試驗之指引。該指 引確定了潛在之基因毒性，致癌性或生殖毒性評估的必要性，這些特性應遵循本標準進行評估。 此標準所涵蓋之大部分試驗是參考經濟合作暨發展組織 (OECD)對化學品試驗之指引。當試驗參考相關之 OECD 指引時將註明 ” OECD 指引 ”及試驗方法之號碼。 在執行試驗時，這些試驗必須依據現行的 OECD 指引執行。 備考：器材用語與

3、 CNS 14393-1 相符，其用語涵蓋材料、牙科材料與器材。 此用語與 CEN 標準文件用語一致。 2. 用語釋義 本標準之用語依據 CNS 14393-1 及下述之定義。 2.1 基因毒性試驗 (genotoxicity test)：以哺乳類或非哺乳類細胞、細菌、酵母菌或真菌類進行試驗，以確 定被測材料、器材與 (或 )材料之萃取物是否會導致基因突變、染色體結構變化或其他 DNA 或基因之變化。 備考：整隻動物的試驗亦能顯示以上結果。 2.2 致癌性試驗 (carcinogenicity test)：試驗動物在其壽命期間於單一或多次曝露於器材，材料與 (或 )萃取物一段期間後，測試決定其

4、致腫瘤性。 備考：這些試驗可以設計在單一實驗研究中同時測驗慢性毒性與致腫瘤性。 2.3 生殖與發育毒性試驗 (reproductive and developmental toxicity tests)：評估被測器材、材料與 (或 )萃取物對生殖功能、胚胎發育 (致畸胎性 )以及胎兒產前和產後早期的發育之可能影響。 2.4 最大可植入劑量 (maximum implantable dose(MID)：對試驗動物不會引起任何物理性與機械性之不良作用的材料 (劑量 )最大植入量。 備考：在長期的試驗中，為避免動物不必要之發病，初步試驗有時是需要的。 2.5 能量提供裝置 (engergy-depo

5、siting device)：應用對電磁離子或超音波輻射吸收以達成其治療或診斷效用的裝置。 2 CNS 14393-3, T 5013-3 備考：這不包括單純提供電流的裝置，如電燒灼裝置、心率調節器或功能性電刺激器。 3. 基因毒性試驗 3.1 通則：當醫療器材必須進行基因毒性實驗性分析時，須進行一系列體外試驗。這一序列須包括至少三項分析，其中至少兩項應優先採用哺乳類動物細胞為對象。這些試驗應優先涵蓋三種層級的基因毒性作用： DNA 效應、基因突變與染色體變異。 備考：首先用 OECD 471 與 473 試驗，若有需要，可加 476 試驗。 對動物執行體內試驗須依 CNS 14393-2醫療

6、器材生物性評估第二部分：動物福利之規定第 3.1 節的規定執行之。 醫療器材須依 CNS 14393-1 之具體規定進行基因毒性試驗，除非醫療器材僅由已經證實不具基因毒性之材料所製成，或是當所有萃取物之主要成分可以用適當的分析方法加以鑑定，並已被證明不具有基因毒性 (亦參見 CNS 14393-1 之表 1)。 3.2 樣品製備 進行任何萃取或試驗步驟前，被測之任何材料與器材須是處於立即可用 (亦即最終產品 )。試驗須以萃取物或以適當介質溶解之溶解材料執行之。 若可行，須採用兩種適當的萃取劑，其中之一是生理的介質，另一個則是溶劑，如二甲碸 (DMSO)，其與試驗系統適當相容。 警告：在選定的檢

7、驗系統中，若溶劑為二甲碸 (DMSO)其濃度大於 5 g/L 則具有細胞毒性。 每單位體積之萃取劑，須採用最高之合理可能表面積 (以 cm2/mL 表示 ) 。 在使用位置上製備的材料或器材須以製備好與尙未製備好的形式測試。 萃取須在具有最小頂部空間的封閉式容器內執行。 為了確保結果之可比較性，萃取的溫度應優先設定於 37 oC 且萃取的時間最少24h。 當預期會有雙階段釋放特性時，它的影響須列入考量。 備考： ISO 10993-12 為樣品製備之一般指引，可修正或部分取代此節。 3.3 試驗方法 3.3.1 體外基因毒性 試驗方法一般須由 OECD 指引所定有關化學品試驗方法中加以選用：包

8、括471、 472、 473、 476、 479、 480、 481 與 482。 備考：有些器材之設計含有對細胞有影響的材料，例如抗生素或抗菌等。 3.3.2 體內基因毒性 如果科學上或體外試驗結果顯 示有潛在的基因毒性，須進行體內基因毒性試驗。試驗方法一般須由 OECD 指引所定有關化學品試驗方法中加以選用：包括 474、 475、 478、 483、 484 與 485。 備考： 最近有些基因轉殖動物試驗系統正被發展應用於基因毒性試驗。這 3 CNS 14393-3, T 5013-3 些試驗對植入試驗可能有其價值，但在發表此一國際標準時，這些試驗尚未被證實過。有關應用轉殖動物的試驗系統

9、請參見第 A.1 節。 4. 致癌性試驗 4.1 通則 致癌性試驗須依據 CNS 14393-1 進行。 需要進行致癌性試驗的可能情況包含如下： (1) 可吸收的材料與器材，除非已有顯著的和足夠的人體應用或曝露資料。 (2) 在哺乳類細胞基因毒性試驗中觀察到有陽性效應的材料與器材。 (3) 會被引進人體與 (或 )其腔室，且永久性或累積與之接觸超過 30 天的材料與器材，除非已有顯著的與足夠的人體應用的資料。 對那些需要進行致癌性試驗，但在基因毒性試驗沒有發生作用的個案而言，臨床試驗可以與致癌性試驗同時執行。 當植入法無法代表最適用的曝露途徑時，應該考慮採用經科學驗證過的替代方法。 4.2 樣

10、品製備 器材須儘可能以 ”立即可用 ”的狀態接受試驗。否則須以被測材料製成適合型態之植入物，並適當考量其固態致癌性之可能性。 備考： ISO 10993-12 為樣品製備之一般指引，可修正或部分取代此節。 4.3 試驗方法 可植入的材料經適當地改變後，致癌性試驗方法須以符合 OECD 指引 451 或453 之方式執行。 通常要有兩種劑量，其一是最大可植入劑量 (MID)，另一則是最大劑量之分數量 (通常是最大可植入劑量的一半 )。 對照組通常包含聚乙烯植入物或是被記載無致癌性潛能的材料。對照組應有相匹配之組織與形狀。 在齧齒動物的的致癌性試驗中，應使用最大可植入劑量的材料或器材。如果可能的話

11、，劑量應以最壞狀況下人類曝露量的倍數加以表示，其單位為 mg/kg。 被評估的組織應涵蓋植入部位與其鄰近組織。 備考 1. 適當的細胞形態轉變系統可以用來做為致癌性 之預篩選，細胞形態轉變試驗截至目前為止尚未被國際或國家標準所 採用，有關其試驗系統的參考資料參見第 B.2 節。 2. 有證據顯示，兩步驟之細胞形態轉變分析可以 偵測出某些無基因毒性之致癌物，不過目前尚無定論顯示所有非基因 毒性之致癌物均能被細胞形態轉變分析所偵測到。因此至少必須以一 種以上之適當齧齒動物的一生，進行體內之致癌性試驗。 5. 生殖毒性試驗 5.1 通則 下列各種情況下，一般應考慮進行生殖毒性試驗： (1) 子宮內器

12、材或是任何可能與生殖組織或與胚胎 (胎兒 )長期直接接觸的器材。 4 CNS 14393-3, T 5013-3 (2) 能量提供的器材。 (3) 可吸收的或可溶出的材料或器材。 如果吸收、新陳代謝與分佈以及其萃取物中所含主要成分之生殖毒性有足夠的與再確認的資料，則這些可吸收器材或是含有可溶出的成分的器材可以不需要進行生殖毒性試驗。已知會造成生殖毒性之化合物不能為材料或器材之萃取物的主要成分。 5.2 樣品製備 對能量提供器材而言，試驗時動物之全身性照射劑量應採用人類預期照射劑量的倍數。 如果可能的話，子宮內器材、可吸收器材或是含有可溶出的成分的器材須以 ”立即可用 ”的狀態接受試驗，否則須以

13、受測材料製備適當型態之植入物進行試驗。 試驗應使用最大可植入劑量的材料或器材，如果可能的話，劑量應以最壞狀況下人類曝露量的倍數加以表示，其單位為 mg/kg。 備考： ISO 10993-12 為樣品製備之一般指引，可修正或部分取代此節。 5.3 試驗方法 對第一代 (F1)實驗動物之影響應依據吸收 -動力學資料與 OECD 指引 414 與 415加以評估，因為 OECD 指引並非為植入器材制定，因此須考慮以下修正： 劑量 (能量提供器材 )。 使用途徑。 曝露時間 (可能的話，在器官生成時血量的增加 ) 。 備考： 依據預定給人使用與材料的特性，出生前 /後相關的研究可能有其必要(參見歐洲

14、共同體醫療產品管理規則第 3 卷 )。 如果其他試驗的資訊顯示對雄性生殖系統有潛在的影響，須執行適當的雄性生殖毒性試驗。 備考：最近有體外之生殖毒性試驗系統被發展出來，它們可能可用作生殖毒性試驗的預篩選試驗。有關體外之生殖毒性試驗系 統之參考資料參見第B.4 節。 6. 引用標準 組成本標準之條款包含於下列標準之條款，在公佈此標準之時，相關標準版本都是有效的。這些標準多很容易被修訂，同意採用此一標準的團體應該儘量採用相關標準之最新版本。 IEC 與 ISO 的成員要維持登錄國際標準之最近有效版本。 1 CNS 14393-1 醫療器材生物性評估 - 第一部分：評估與試驗。 2 CNS 1439

15、3-2 醫療器材生物性評估 - 第二部分：動物福利法規定。 3 OECD 化學品試驗之指引 - 可從以下各種分析項目選擇之。 in vitro genotoxicity test 471 Genetic toxicology： Salmonella typhimurium,Reverse Mutation Assay. 472 Genetic Toxicology： Escherichia coli, Reverse Mutayion Assay. 5 CNS 14393-3, T 5013-3 473 Genetic Toxicology： In vitro Mammalian Cytoge

16、netic Test. 476 Genetic Toxicology： In vitro Mammalian Cell Gen Mutation Test. Genetic Toxicology： In vitro Sister Chromatid Exchange Assay in Manmmalian Cells. Genetic Toxicology： Saccharomycess cerevisiae,Gen Mitotic Assay. Genetic Toxicology： Saccharomycess cerevisiae,Mitotic Recombination Assay.

17、 Genetic Toxicology： DNA Damage and Repair Unscheduled DNA synthesis in Mammalian Cells in vitro. in vivo genotoxicity test 474 Genetic Toxicology： micronucleus Test. Genetic Toxicology ： In vivo Mammalian Bone Marrow Cytogenetic Test-Chromosomal Analysis. 478 Genetic Toxicology： Rodent Dominant Let

18、hal Test. 483 Genetic Toxicology： Mammalian Germ-Cell Cytogenetic Assay. 484 Genetic Toxicology： Mouse Spot Test. 485 Genetic Toxicology： Mouse Heritable Translocation Assay. Carcinogenicity tests 451 Carcinogenicity Studies. 453 Combined Chronic Toxicity Carcinogenicity Srudies. Tests for reproduct

19、ive toxicity 414 Teratogenicity Studies. 415 One-Generation Reproduction Toxicity Study. 4 歐洲共同體藥用產品管理條例，第 3 卷，人類的用藥用產品品質、安全與效用之指引，歐洲共同體委員會， 1989, ISBN 92-825-9619-2。 相對應國際標準： ISO 10993-3 Biological evaluation of medical devices Part 3: Test for geno toxicity, carcinogen icity and reproductive toxic

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48、O, dimethylsufoxide 二甲碸 Embryonic development 胚胎發育 Escherichia coli 大腸桿菌 Extractant 萃取劑 Genotoxicity 基因毒性 Heritable translocation assay 可遺傳的易位分析 In situ 原位 Maximum implantable dose(MID) 最大可植入劑量 (MID) Micronucleus test 微核試驗 Mitotic recombination 有絲分裂的再組合 Polyethylene 聚乙烯 Poly(vinylchloride) 聚氯乙烯 Reproductive toxicity 生殖毒性 Reverse mutation assay 反轉突變分析 Rodent dominant lethal test 齧齒動物顯性致命試驗 Saccharomyces cerevisiae 酵母菌 Salmonella typhimurium 沙門氏菌 Sister chromatid exchange 姊妹染色分體交換 Spot test 斑塊試驗 Teratogenicity 致畸胎性 Transgenic animal test 基因轉殖動物試驗 Tumorigenicity 致腫瘤性