EN ISO 10993-11: Pyrogenitätstests und Sicherheitsprotokolle für Medizinprodukte
Bei der Bewertung der Biokompatibilität von Medizinprodukten ist die Gewährleistung der systemischen Sicherheit des Patienten das Hauptziel. Die Norm EN ISO 10993-11 befasst sich mit der systemischen Toxizität und insbesondere der Pyrogenität (fiebererregende Wirkung) von Substanzen, die aus Medizinprodukten austreten können.
Pyrogene sind Substanzen, die beim Eindringen in den Körper das Immunsystem stimulieren und zu Fieber, Entzündungen und in schweren Fällen zu septischem Schock führen können.
Arten und Quellen von Pyrogenen
Pyrogene lassen sich grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen:
- Endotoxine (bakterielle Pyrogene): Dies sind Lipopolysaccharide (LPS), die in der Zellwand gramnegativer Bakterien vorkommen. Sie sind sehr hitzebeständig, sodass Endotoxine auch dann auf dem Produkt verbleiben können, wenn die Sterilisation die Bakterien abtötet.
- Materialbedingte Pyrogene (MP): Nicht bakterielle Pyrogene, die aus den Rohstoffen des Geräts oder chemischen Rückständen aus dem Herstellungsprozess stammen.
Pyrogenitätstestverfahren gemäß EN ISO 10993-11
Die Norm bietet verschiedene Methoden zur Messung des pyrogenen Potenzials eines Geräts. Die Wahl des Tests hängt von der Dauer und Art des Kontakts des Geräts mit dem Körper ab.
1. Kaninchen-Pyrogen-Test (RPT)
Dies ist die traditionelle und umfassendste Methode. Sie kann sowohl bakterielle Endotoxine als auch materialbedingte Pyrogene nachweisen.
- Verfahren: Der Extrakt der Testprobe wird Kaninchen intravenös injiziert und die Veränderung der Körpertemperatur der Tiere wird beobachtet.
- Vorteil: Reagiert auf alle Arten von Pyrogenen.
2. Bakterieller Endotoxintest (LAL-Test)
Wird nur zur Messung von Endotoxinen aus gramnegativen Bakterien verwendet.
- Verfahren: Es wird ein Reagenz verwendet, das aus den Blutzellen des Pfeilschwanzkrebses (Limulus polyphemus) gewonnen wird.
- Einschränkung: Materialbedingte Pyrogene (chemische Rückstände usw.) können nicht nachgewiesen werden.
3. Monozytenaktivierungstest (MAT)
Es handelt sich um ein „in vitro”-Verfahren (im Labor), bei dem menschliches Blut verwendet wird. Es wurde als Alternative zu Tierversuchen entwickelt.
- Verfahren: Es werden die Zytokine (z. B. $IL-1\beta$ oder $IL-6$) gemessen, die von menschlichen Monozyten bei Kontakt mit Pyrogenen ausgeschüttet werden.
- Bedeutung: Es handelt sich um den Test, der das menschliche Immunsystem am besten simuliert.
| Testverfahren | Zielpyrogen-Typ | Systemtyp |
| Kaninchen-Pyrogen-Test (RPT) | Endotoxin + Materialquelle | In vivo (Lebendig) |
| Bakterieller Endotoxintest (LAL-Test) | Nur bakterielles Endotoxin | In vitro (biochemisch) |
| Monozytenaktivierungstest (MAT) | Alle Pyrogene | In vitro (zellulär) |
EN ISO 10993-11: Pyrogenitätstests und Sicherheitsprotokolle für Medizinprodukte
Bei der Bewertung der Biokompatibilität von Medizinprodukten ist die Gewährleistung der systemischen Sicherheit des Patienten der kritischste Schritt. Die Norm EN ISO 10993-11 befasst sich mit der systemischen Toxizität und insbesondere der Pyrogenität (fiebererregende Wirkung) von Substanzen, die aus Medizinprodukten austreten können.
Pyrogene sind Substanzen, die beim Eindringen in den Körper das Immunsystem stimulieren und zu Fieber, Entzündungen und in schweren Fällen zu septischem Schock führen können.
Arten und Quellen von Pyrogenen
Pyrogene lassen sich grundsätzlich in zwei Kategorien einteilen:
- Endotoxine (bakterielle Pyrogene): Lipopolysaccharide (LPS), die in der Zellwand gramnegativer Bakterien vorkommen. Sie sind sehr hitzebeständig, sodass Endotoxine auch dann auf dem Produkt verbleiben können, wenn die Sterilisation die Bakterien abtötet.
- Materialbedingte Pyrogene (MP): Nicht bakterielle Pyrogene, die aus den Rohstoffen des Geräts oder chemischen Rückständen aus dem Herstellungsprozess stammen.
Pyrogenitätstestverfahren gemäß EN ISO 10993-11
Die Norm bietet verschiedene Methoden zur Messung des pyrogenen Potenzials eines Geräts. Die Wahl des Tests hängt von der Dauer und Art des Kontakts des Geräts mit dem Körper ab.
1. Kaninchen-Pyrogen-Test (RPT)
Dies ist die traditionelle und umfassendste Methode. Sie kann sowohl bakterielle Endotoxine als auch materialbedingte Pyrogene nachweisen.
- Verfahren: Der Extrakt der Testprobe wird Kaninchen intravenös injiziert und die Veränderung der Körpertemperatur der Tiere wird beobachtet.
- Vorteil: Reagiert auf alle Arten von Pyrogenen.
2. Bakterieller Endotoxintest (LAL-Test)
Wird nur zur Messung von Endotoxinen aus gramnegativen Bakterien verwendet.
- Verfahren: Es wird ein Reagenz verwendet, das aus den Blutzellen des Pfeilschwanzkrebses (Limulus polyphemus) gewonnen wird.
- Einschränkung: Kann keine materialbedingten Pyrogene (chemische Rückstände usw.) nachweisen.
3. Monozytenaktivierungstest (MAT)
Es handelt sich um ein „in vitro”-Verfahren (im Labor), bei dem menschliches Blut verwendet wird. Es wurde als Alternative zu Tierversuchen entwickelt.
- Verfahren: Es werden die Zytokine (z. B. IL−1β oder IL−6) gemessen, die von menschlichen Monozyten bei Kontakt mit Pyrogenen ausgeschüttet werden.
- Bedeutung: Es handelt sich um den Test, der das menschliche Immunsystem am besten simuliert.
Warum ist der Pyrogenitätstest erforderlich?
Für Hersteller von Medizinprodukten sind diese Tests nicht nur eine gesetzliche Vorschrift, sondern auch eine Risikomanagementstrategie. Sie sind insbesondere für die folgenden Produktgruppen von entscheidender Bedeutung:
- Kardiovaskuläre Implantate
- Intravenöse Katheter
- Medikamentenverabreichungssysteme
- Alle chirurgischen Instrumente, die mit Blut in Kontakt kommen
Hinweis: Die Tatsache, dass ein Gerät „steril” ist, bedeutet nicht, dass es „pyrogenfrei” (non-pyrogen) ist. Die Sterilisation tötet zwar Mikroorganismen ab, entfernt jedoch nicht immer pyrogene Rückstände.