Prüfverfahren zur Biokompatibilität von Medizinprodukten mit Hautkontakt: Was verlangt ISO 10993 wirklich?

Ich habe schon zu viele Startups an der Biokompatibilitätsprüfung scheitern sehen. Sie gehen davon aus, dass jedes Medizinprodukt mit Hautkontakt alle Tests durchlaufen muss, verbrauchen ihr gesamtes Budget und stoßen trotzdem noch auf behördliche Widerstände. Die Wahrheit ist: ISO 10993 ist ein Rahmenwerk, keine Checkliste.

Die Biokompatibilitätsprüfung nach ISO 10993 für Medizinprodukte mit Hautkontakt erfordert einen risikobasierten Ansatz: Die Auswahl der Tests erfolgt anhand einer Matrix, die auf der Kontaktart (Oberflächenkontakt, externe Kommunikation oder Implantat), der Kontaktdauer (kurzfristig, verlängert oder dauerhaft) und der Materialäquivalenz zu etablierten Medizinprodukten basiert. Die meisten Silikon-Medizinprodukte mit Hautkontakt müssen mindestens auf Zytotoxizität, Sensibilisierung und Reizung geprüft werden.

Wenn Sie einen tragbaren Sensor, eine Silikonmaske oder ein anderes Gerät, das die Haut berührt, auf den Markt bringen, müssen Sie Ihren genauen Ablauf planen, bevor Sie Tests in Auftrag geben. Ich zeige Ihnen gerne, wie ich dabei in meinen eigenen Projekten vorgehe.

Wie finde ich heraus, welche Tests mein Gerät tatsächlich benötigt?

Ich beginne immer mit der Frage: Was berührt was und wie lange? Das klingt einfach, aber ich habe schon Teams Monate verschwenden sehen, weil sie diesen Schritt übersprungen haben.

Die Auswahl des Tests hängt von drei Faktoren ab: Art des Kontakts (Hautoberfläche, Schleimhaut, verletzte Oberfläche), Kontaktdauer (≤ 24 Stunden, > 24 Stunden bis 30 Tage, > 30 Tage) und der jeweiligen Körperstelle. Ein Silikonarmband, das rund um die Uhr getragen wird, erfordert andere Tests als eine Gesichtsmaske, die 20 Minuten lang verwendet wird.

Die ISO 10993-1-Matrix ist Ihr Ausgangspunkt, aber sie verrät Ihnen nicht Folgendes: Sie können sie an die Materialgeschichte und den Verwendungszweck anpassen. Ich unterteile den Entscheidungsprozess folgendermaßen:

Schritt 1: Definieren Sie Ihr Kontaktszenario

Schritt 2: Überprüfen Sie die anfängliche Testmatrix

Bei Medizinprodukten mit Hautkontakt umfasst die Basisausstattung typischerweise Folgendes:

• Zytotoxizität (ISO 10993-5): Immer erforderlich, prüft auf Zellschäden
• Sensibilisierung (ISO 10993-10): Tests auf allergische Reaktionen
• Reizung (ISO 10993-10): Bewertet akute Entzündungen
• Systemische Toxizität (ISO 10993-11): Erforderlich bei längerem/dauerhaftem Kontakt

Schritt 3: Überlegen Sie sich Ihre materielle Geschichte

Hier sehe ich das größte Optimierungspotenzial. Wenn Ihr Silikonlieferant bereits Biokompatibilitätsdaten für genau dieselbe Formulierung besitzt, könnten Sie die Gleichwertigkeit nachweisen, anstatt jeden Test zu wiederholen. Aber – und das ist entscheidend – die Beweislast für die tatsächliche Materialgleichwertigkeit liegt bei Ihnen.

Kann ich Tests überspringen, wenn mein Lieferant bereits Biokompatibilitätsberichte besitzt?

Diese Frage wird mir ständig gestellt. Die kurze Antwort: Vielleicht, aber man braucht einen stichhaltigen Äquivalenzbeweis.

Sie können vorhandene Biokompatibilitätsdaten unter Umständen durch eine Materialäquivalenzbewertung nutzen, wenn Sie nachweisen können, dass Ihr Material die gleiche chemische Zusammensetzung, Verarbeitung und den gleichen Verwendungszweck wie das getestete Material aufweist. Sie benötigen jedoch weiterhin einen eigenen biologischen Bewertungsbericht, der diese Äquivalenz dokumentiert.

Hier ist mein Rahmenkonzept für die Äquivalenzbewertung:

Was Sie nachweisen müssen:

1. Chemische ÄquivalenzGleiches Basispolymer, gleiches Katalysatorsystem, gleiche Additive (einschließlich Farbstoffe und Stabilisatoren). Ich fordere von den Lieferanten eine vollständige Offenlegungserklärung, in der alle Komponenten mit einem Gewichtsanteil über 0,11 TP3T aufgeführt sind.
2. FertigungsäquivalenzGleiche Verarbeitungsmethode (LSR-Silikon verhält sich anders als HTV-Silikon), gleiche Aushärtungsbedingungen, gleiche Nachbearbeitung (wie Waschen oder Oberflächenbehandlung).
3. KontaktäquivalenzDas getestete Gerät wies ein gleichwertiges oder sogar anspruchsvolleres Kontaktszenario auf als Ihres. Wenn die vorliegenden Daten für einen einstündigen Kontakt gelten und Sie eine 24/7-Tragedauer benötigen, können Sie keine Gleichwertigkeit geltend machen.

Die Strategie für die Materialstammdatenverwaltung

Ich führe für jede Silikonsorte, die ich regelmäßig verwende, eine Materialstammdatei (MMF). Diese enthält:

• Vollständige Offenlegung der Rezeptur seitens des Lieferanten
• Vorhandene Biokompatibilitätstestberichte
• Verarbeitungsspezifikationen
• Änderungskontrollhistorie

Wenn ich auf ein neues Produkt mit demselben Material umsteige, verwende ich dieses MMF als Referenz und führe lediglich eine ergänzende Prüfung durch. Wenn mein MMF beispielsweise Zytotoxizität, Sensibilisierung und Reizung bei 24-stündiger Kontaktzeit abdeckt, mein neues Produkt aber eine Kontaktzeit von 7 Tagen hat, führe ich zusätzlich nur eine Prüfung auf systemische Toxizität durch.

Der Realitätscheck:

Benannte Stellen und FDA-Prüfer stehen Äquivalenzbescheinigungen zunehmend skeptisch gegenüber. Meine Bewertungen wurden abgelehnt, weil sich die Farbmasterbatch um 0,51 TP3T verändert hatte. Mein Rat: Im Zweifelsfall testen. Die Kosten einer abgelehnten Einreichung übersteigen die Kosten einer zusätzlichen Biokompatibilitätsstudie bei Weitem.

Was passiert, wenn ich die Farbe meines Silikons ändere oder den Lieferanten wechsle?

Diese Frage lässt Gründer nachts nicht schlafen, und das zu Recht. Veränderungen in der Lieferkette können Ihre Biokompatibilitätsstrategie zunichtemachen.

Jede Änderung Ihrer Materialzusammensetzung – einschließlich der Zugabe von Farbstoffen, neuer Additivchargen oder Lieferantenwechsel – erfordert eine Änderungsprüfung. Geringfügige Änderungen wie Chargenabweichungen innerhalb derselben Rezeptur erfordern in der Regel keine erneute Prüfung, Farbänderungen oder Lieferantenwechsel hingegen lösen üblicherweise neue Prüfungen aus.

Ich verwende ein gestuftes Änderungsmanagementsystem:

Stufe 1: Keine Auswirkungen (Keine erneuten Tests erforderlich)

• Neue Produktionscharge mit identischer Rezeptur vom selben Lieferanten
• Abweichungen beim Herstellungsdatum
• Änderungen des Lagerorts

Stufe 2: Geringe Auswirkungen (Risikobewertung + mögliche Wiederholungsprüfung)

• Rohstoffchargenwechsel vom qualifizierten Lieferanten
• Geringfügige Anpassungen der Verarbeitungsparameter innerhalb validierter Bereiche
• Änderungen des Verpackungsmaterials, die nicht mit dem Produkt in Berührung kommen

Stufe 3: Hohe Auswirkungen (Erneuter Test erforderlich)

• Hinzufügen oder Entfernen von Inhaltsstoffen (einschließlich Farbstoffen)
• Änderung der Basispolymerqualität oder des Lieferanten
• Modifikation des Aushärtungsprozesses oder der Nachbearbeitung
• Neuer Lieferant für das gleiche “gleichwertige” Material

Die Farbwechselfalle:

Ich musste das auf die harte Tour lernen. Wir fügten ein blaues Pigment hinzu, um es an das Branding eines Kunden anzupassen – schien trivial, oder? Falsch gedacht. Dieses Pigment führte neue chemische Substanzen ein, die erneute Zytotoxizitäts- und Sensibilisierungstests erforderlich machten. Die Farbmasterbatch selbst war zwar lebensmittelkonform zertifiziert, aber das ist für Medizinprodukte irrelevant.

Mein Änderungskontrollprozess:

1. Dokumentieren Sie die vorgeschlagene Änderung detailliert.
2. Fordern Sie vom Lieferanten eine vergleichende Analyse an, die die Unterschiede aufzeigt.
3. Führen Sie eine toxikologische Risikobewertung für alle neuen Komponenten durch.
4. Ermitteln Sie, welche Tests Ihrer Originalbatterie betroffen sein könnten.
5. Führen Sie gezielte oder vollständige Wiederholungstests je nach Risiko durch.
6. Aktualisieren Sie Ihre technischen Unterlagen und benachrichtigen Sie gegebenenfalls Ihre Aufsichtsbehörde.

Lieferantenwechselprotokoll:

Beim Wechsel des Lieferanten (selbst bei “identischem” Material) verlange ich Folgendes:

• Vollständige Offenlegung der Rezeptur sowohl von alten als auch von neuen Lieferanten
• Direkter Vergleich der technischen Spezifikationen
• Chemische Analyse (FTIR, DSC) zur Bestätigung der Äquivalenz
• Mindestens sollte ein Zytotoxizitätsscreening an neuem Material durchgeführt werden.
• Vollständige Wiederholungsprüfung, falls Zweifel an der tatsächlichen Äquivalenz bestehen.

Entscheidend ist die Dokumentation. Die Aufsichtsbehörden wollen sehen, dass Sie das Risiko systematisch bewertet haben, nicht, dass Sie Gleichwertigkeit angenommen haben.

Wie strukturiere ich meine Biokompatibilitätsdokumentation für die Einreichung bei den Zulassungsbehörden?

Ich habe Dutzende von Biokompatibilitätsberichten geprüft, die abgelehnt wurden, und das Muster ist immer dasselbe: unvollständige Risikobewertung oder fehlende Rückverfolgbarkeit.

Ihre Biokompatibilitätsdokumentation muss Folgendes enthalten: einen biologischen Bewertungsplan, der Ihre Gründe für die Testauswahl darlegt, vollständige Testberichte mit klaren Kriterien für Bestehen/Nichtbestehen, einen biologischen Bewertungsbericht, der alle Daten zusammenfasst, und eine Materialcharakterisierung, die die Testmuster mit den Endprodukten verknüpft.

Meine Dokumentationsvorlage:

1. Biologischer Bewertungsplan (vor den Tests)

• Gerätebeschreibung und vorgesehene Verwendung
• Kontaktklassifizierung und -dauer
• Materialzusammensetzung und Lieferanten
• Testmatrix mit Begründung für Auswahlen oder Ausschlüsse
• Akzeptanzkriterien für jeden Endpunkt

2. Materialcharakterisierung

• Vollständige Stückliste für geräteberührende Komponenten
• Sicherheitsdatenblätter
• Chemische Zusammensetzungsanalyse (falls erforderlich)
• Verarbeitungsbedingungen
• Probenvorbereitungsmethode für die Prüfung

3. Prüfberichte (von nach ISO 17025 akkreditierten Laboren)

• Prüfverfahren und Akzeptanzkriterien
• Beispielbeschreibung mit Rückverfolgbarkeit zum Gerät
• Vollständige Rohdaten und Beobachtungen
• Ergebnis (bestanden/nicht bestanden) mit Begründung

4. Bericht zur biologischen Bewertung (nach der Prüfung)

• Zusammenfassung aller durchgeführten Tests
• Interpretation der Ergebnisse im Kontext der beabsichtigten Verwendung
• Erörterung etwaiger negativer Befunde und ihrer klinischen Bedeutung
• Gesamtschlussfolgerung zur Akzeptanz der Biokompatibilität
• Risiko-Nutzen-Analyse bei etwaigen Grenzergebnissen

Häufige Ablehnungsgründe, denen ich begegnet bin:

1. Unzureichende Rückverfolgbarkeit der ProbenDas Testlabor verwendete eine “Silikonprobe”, ohne diese mit Ihrem spezifischen Gerät oder Ihrer Formulierung in Verbindung zu bringen.
2. Fehlende TestbegründungenSie haben eine systemische Toxizität ausgeschlossen, ohne zu erklären, warum.
3. Unzureichende Extraktionsbedingungen: Der Test verwendete eine 24-Stunden-Extraktion, wenn das Gerät 7 Tage Kontakt hatte.
4. Es liegen keine materiellen Gleichwertigkeitsnachweise vor.Sie behaupteten Gleichwertigkeit, lieferten aber keine Vergleichsdaten.
5. Veraltete TestmethodenVerwendete, abgelöste Versionen der ISO 10993-Teile

Mein Qualitätsprüfungsprozess:

Vor dem Absenden bestätige ich Folgendes:

• Jeder Testbericht bezieht sich auf mein spezifisches Gerät und die Materialcharge.
• Die Testmethoden entsprechen den aktuellen ISO 10993-Versionen.
• Die Extraktionsverhältnisse und -bedingungen entsprechen meinen ungünstigsten Anwendungsfällen oder übertreffen diese sogar.
• Jegliche Abweichungen von der Standardmatrix werden schriftlich klar begründet.
• Die Testmuster werden so detailliert beschrieben, dass sie nachgebildet werden können.

Im biologischen Auswertungsbericht erzählen Sie Ihre Geschichte. Heften Sie die Testberichte nicht einfach nur zusammen – erläutern Sie Ihre Argumentation, gehen Sie proaktiv auf potenzielle Bedenken ein und zeigen Sie, dass Sie die klinischen Implikationen Ihrer Testdaten verstehen.

Abschluss

Die Einhaltung der ISO 10993 bedeutet mehr als nur das Abhaken von Checklisten. Es geht darum, eine fundierte, risikobasierte Argumentation zu entwickeln, die belegt, dass Ihr Produkt für den vorgesehenen Zweck sicher ist. Beginnen Sie mit Ihrem Kontaktszenario, nutzen Sie vorhandene Daten strategisch, kontrollieren Sie Ihre Lieferkette sorgfältig und dokumentieren Sie alles systematisch. Wenn Sie dies von Anfang an richtig machen, vermeiden Sie monatelange Verzögerungen durch behördliche Auflagen.