Biokompatybilność - Biocompatibility

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Biokompatybilność jest związana z zachowaniem się biomateriałów w różnych kontekstach. Termin odnosi się do zdolności materiału do działania z odpowiednią reakcją gospodarza w określonej sytuacji. Niejednoznaczność tego terminu odzwierciedla ciągły rozwój wiedzy na temat interakcji biomateriałów z ludzkim ciałem i ostatecznie tego, jak te interakcje determinują kliniczny sukces urządzenia medycznego (takiego jak rozrusznik serca , wymiana stawu biodrowego lub stent ). Nowoczesne urządzenia medyczne i protezy często są wykonane z więcej niż jednego materiału, więc nie zawsze wystarczy mówić o biokompatybilności konkretnego materiału.

Ponieważ odpowiedź immunologiczna i funkcje naprawcze w organizmie są tak skomplikowane, opisanie biokompatybilności pojedynczego materiału w odniesieniu do jednego typu komórki lub tkanki nie jest wystarczające. Czasami słyszy się o testach zgodności biologicznej, czyli dużej baterii testów in vitro, które są stosowane zgodnie z ISO 10993 (lub innymi podobnymi normami) w celu ustalenia, czy określony materiał (lub raczej produkt biomedyczny) jest zgodny biologicznie. Testy te nie określają biokompatybilności materiału, ale stanowią ważny krok w kierunku badań na zwierzętach i wreszcie badań klinicznych, które pozwolą określić biokompatybilność materiału w danym zastosowaniu, a tym samym wyrobów medycznych, takich jak implanty czy urządzenia do podawania leków .

Definicja IUPAC
Biokompatybilność (terapia biomedyczna) : zdolność materiału do działania z odpowiednią reakcją gospodarza w określonym zastosowaniu.
Biokompatybilność : Zdolność do kontaktu z żywym organizmem bez wywoływania negatywnych skutków.
Annualpublbiocompatibility19702007.jpg

Historia

Wydaje się, że słowo biokompatybilność zostało po raz pierwszy wspomniane w czasopismach recenzowanych i na spotkaniach w 1970 r. Przez RJ Hegyeli (streszczenie z dorocznego spotkania Amer Chem Soc) i CA Homsy. Minęło prawie dwie dekady, zanim zaczęto go powszechnie używać w literaturze naukowej (patrz wykres poniżej).

Ostatnio Williams (ponownie) próbował ponownie ocenić aktualny stan wiedzy na temat czynników decydujących o sukcesie klinicznym. Oznacza to, że implant nie zawsze musi być pozytywnie bioaktywny, ale nie może powodować żadnych szkód (ani lokalnie, ani ogólnoustrojowo).

Pięć definicji biokompatybilności

  1. „Jakość braku toksycznego lub szkodliwego wpływu na systemy biologiczne”.
  2. „Zdolność materiału do działania z odpowiednią reakcją hosta w określonym zastosowaniu” - definicja Williamsa.
  3. „Porównanie odpowiedzi tkanki wytworzonej przez ścisłe powiązanie wszczepionego materiału kandydata z miejscem implantacji u zwierzęcia żywiciela z odpowiedzią tkanki rozpoznaną i uznaną za odpowiednią dla materiałów kontrolnych” - ASTM
  4. „Odnosi się do zdolności biomateriału do spełniania jego pożądanej funkcji w odniesieniu do terapii medycznej, bez wywoływania jakichkolwiek niepożądanych miejscowych lub ogólnoustrojowych skutków u biorcy lub beneficjenta tej terapii, ale generowania najbardziej odpowiedniej korzystnej odpowiedzi komórkowej lub tkankowej w tym konkretnym sytuacji i optymalizacji klinicznie istotnej skuteczności tej terapii ”.
  5. „Biokompatybilność to zdolność protezy wszczepionej do organizmu, aby istnieć w harmonii z tkanką bez powodowania szkodliwych zmian”.

Komentarze do pięciu powyższych definicji

  1. Definicja Dorland Medical nie jest zalecana według Williams Dictionary, ponieważ definiuje ona jedynie biokompatybilność jako brak odpowiedzi gospodarza i nie obejmuje żadnych pożądanych lub pozytywnych interakcji między tkanką żywiciela a biomateriałami.
  2. Nazywa się to również „definicją Williamsa” lub „definicją Williama”. Został on zdefiniowany na konferencji konsensusu Europejskiego Towarzystwa Biomateriałów I i można go łatwiej znaleźć w „The Williams Dictionary of Biomaterials”.
  3. ASTM nie jest zalecany według Williams Dictionary, ponieważ odnosi się tylko do miejscowych reakcji tkanek, w modelach zwierzęcych.
  4. Czwarta jest rozszerzeniem, a raczej bardziej precyzyjną wersją pierwszej definicji, w której zwraca się uwagę zarówno na niską toksyczność, jak i na tę, która powinna być świadoma różnych wymagań w różnych zastosowaniach medycznych tego samego materiału.


Wszystkie te definicje dotyczą materiałów, a nie urządzeń. Jest to wada, ponieważ wiele urządzeń medycznych jest wykonanych z więcej niż jednego materiału. Większość badań przedklinicznych materiałów nie jest przeprowadzana na urządzeniach, ale raczej na samym materiale. Ale na pewnym etapie testowanie będzie musiało obejmować urządzenie, ponieważ kształt, geometria i obróbka powierzchni itp. Urządzenia również wpłyną na jego biokompatybilność.

„Biokompatybilny”

W literaturze dość często natrafia się na formę przymiotnika „biokompatybilny”. Jednak zgodnie z definicją Williamsa nie ma to żadnego sensu, ponieważ biokompatybilność jest kontekstualna, tj. Znacznie więcej niż sam materiał będzie decydował o wyniku klinicznym wyrobu medycznego, którego częścią jest biomateriał. Wskazuje to również na jedną ze słabości obecnej definicji, ponieważ wyrób medyczny jest zwykle wykonany z więcej niż jednego materiału.

Metalowe szkiełka na bazie magnezu z dodatkiem cynku i wapnia są testowane jako potencjalne biokompatybilne metaliczne biomateriały do ​​biodegradowalnych implantów medycznych

Biokompatybilność (lub kompatybilność tkankowa) opisuje zdolność materiału do działania z odpowiednią reakcją gospodarza, gdy jest stosowany zgodnie z przeznaczeniem. Biokompatybilny materiał może nie być całkowicie „obojętny”; w rzeczywistości decydująca jest stosowność odpowiedzi gospodarza.

Sugerowane definicje podrzędne

Zakres pierwszej definicji jest tak szeroki, że D Williams próbował znaleźć odpowiednie podgrupy zastosowań, aby móc zawęzić definicje. W artykule MDT z 2003 roku wybranymi supgrupami i ich definicjami były:

Biokompatybilność długotrwałych implantów
Biokompatybilność długoterminowego wszczepialnego wyrobu medycznego odnosi się do zdolności tego wyrobu do wykonywania zamierzonej funkcji, z pożądanym stopniem wbudowania do gospodarza, bez wywoływania jakichkolwiek niepożądanych miejscowych lub ogólnoustrojowych skutków u tego gospodarza.
Biokompatybilność krótkoterminowych wyrobów do implantacji
Biokompatybilność wyrobu medycznego, który jest celowo umieszczany w układzie sercowo-naczyniowym w przejściowych celach diagnostycznych lub terapeutycznych, odnosi się do zdolności wyrobu do pełnienia zamierzonej funkcji w płynącej krwi, przy minimalnej interakcji między wyrobem a krwią, która niekorzystnie wpływa na działanie wyrobu, i bez wywoływania niekontrolowanej aktywacji kaskad komórkowych lub białek osocza.
Biokompatybilność produktów inżynierii tkankowej
Biokompatybilność rusztowania lub matrycy dla produktów inżynierii tkankowej odnosi się do zdolności do działania jako substrat, który będzie wspierał odpowiednią aktywność komórkową, w tym ułatwianie molekularnych i mechanicznych systemów sygnalizacji, w celu optymalizacji regeneracji tkanek, bez wywoływania jakichkolwiek niepożądane skutki w tych komórkach lub wywoływanie niepożądanych odpowiedzi miejscowych lub ogólnoustrojowych u ostatecznego gospodarza.

W tych definicjach pojęcie biokompatybilności odnosi się raczej do urządzeń niż do materiałów w porównaniu z trzema najważniejszymi definicjami. W dniach 15–16 września 2005 r. W Sorrento odbyła się konferencja konsensusu na temat definicji biomateriałów.

Zobacz też

Bibliografia

Przypisy
Uwagi