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生物性能(溶血）檢測(cè)

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發(fā)布時(shí)間：2025-08-10 22:06:35 更新時(shí)間：2025-08-09 22:06:35

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測(cè)中心

生物性能（溶血）檢測(cè)：保障醫(yī)療器械血液相容性的關(guān)鍵評(píng)價(jià)

生物性能評(píng)價(jià)是醫(yī)療器械安全性和有效性的核心環(huán)節(jié)之一，而溶血試驗(yàn)則是其中評(píng)估血液相容性的至關(guān)重要的組成部分。溶血，即紅細(xì)胞的破裂和血紅蛋白的釋放，是醫(yī)療器械（尤其是那些與血液直接或間接接觸的材料或器械）可能引發(fā)的嚴(yán)重不良生物反應(yīng)之一。顯著的溶血會(huì)導(dǎo)致貧血、黃疸、甚至引發(fā)血栓形成、器官衰竭等致命后果。因此，在醫(yī)療器械的研發(fā)、生產(chǎn)和上市前評(píng)價(jià)階段，進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范的溶血檢測(cè)，對(duì)于預(yù)測(cè)器械在臨床使用中是否會(huì)引起不可接受的溶血風(fēng)險(xiǎn)，保障患者安全具有不可替代的意義。本試驗(yàn)旨在通過標(biāo)準(zhǔn)化的體外方法，定量或定性地測(cè)定醫(yī)療器械、材料或其浸提液引起體外紅細(xì)胞溶解的程度，為產(chǎn)品的生物安全性評(píng)估提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

檢測(cè)項(xiàng)目

溶血檢測(cè)的核心項(xiàng)目是通過體外試驗(yàn)測(cè)定樣品（醫(yī)療器械、材料本體或其浸提液）導(dǎo)致紅細(xì)胞溶解、釋放血紅蛋白的能力。主要評(píng)價(jià)指標(biāo)包括：

1. 溶血率（% Hemolysis）： 這是最關(guān)鍵的量化指標(biāo)，通過與陰性對(duì)照（通常為生理鹽水）和陽性對(duì)照（通常為蒸餾水）比較，計(jì)算樣品導(dǎo)致的血紅蛋白釋放量占完全溶血（陽性對(duì)照）釋放量的百分比。
2. 肉眼觀察： 試驗(yàn)后對(duì)離心管中上清液的顏色進(jìn)行直觀評(píng)估，定性判斷溶血程度（無明顯溶血、輕微溶血、中度溶血、嚴(yán)重溶血）。
3. 吸光度值（Optical Density, OD）： 使用分光光度計(jì)在特定波長(zhǎng)（通常為540 nm 或 545 nm）下測(cè)量上清液的吸光度，這是計(jì)算溶血率的原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

檢測(cè)儀器

進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶血試驗(yàn)通常需要以下關(guān)鍵儀器設(shè)備：

1. 分光光度計(jì)（Spectrophotometer）： 用于精確測(cè)量血紅蛋白在特定波長(zhǎng)下的吸光度，是定量計(jì)算溶血率的核心設(shè)備。
2. 離心機(jī)（Centrifuge）： 用于將試驗(yàn)后的混合液離心，分離未破裂的紅細(xì)胞與含有游離血紅蛋白的上清液。需能提供穩(wěn)定的特定離心力（如約700-800 g）。
3. 恒溫水浴鍋（Water Bath）或培養(yǎng)箱（Incubator）： 用于在試驗(yàn)期間維持反應(yīng)體系處于恒定的溫度（通常是37±1°C）。
4. pH計(jì)（pH Meter）： 用于精確測(cè)量和調(diào)整樣品浸提液或試驗(yàn)介質(zhì)的pH值（通常要求7.0-7.4）。
5. 分析天平（Analytical Balance）： 用于精確稱量材料或配置溶液。
6. 移液器（Pipettes）和移液管： 用于精確移取液體，如血液、樣品液、對(duì)照液等。
7. 玻璃或塑料試管/離心管： 用于盛放反應(yīng)混合液。

檢測(cè)方法

目前國(guó)際上廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)體外溶血試驗(yàn)方法主要有直接接觸法和浸提液法，其基本原則和步驟如下：

基本原理： 將抗凝的新鮮血液（人或兔）或洗滌后的紅細(xì)胞懸液，與待測(cè)樣品（材料/器械或其浸提液）在生理相容條件下（如37°C）孵育一定時(shí)間（通常為3小時(shí)±10分鐘）。孵育后離心分離紅細(xì)胞，測(cè)量上清液中的血紅蛋白含量（通過分光光度法），并與陰性對(duì)照和陽性對(duì)照比較，計(jì)算溶血率。

主要步驟概述：

1. 樣品制備：
* 直接接觸法： 將符合規(guī)定尺寸和表面積的材料或器械小片直接浸入稀釋的抗凝血或紅細(xì)胞懸液中。
* 浸提液法： 將材料/器械按規(guī)定比例（如0.1g/mL或0.2g/mL）在適宜浸提介質(zhì)（如生理鹽水）中，于規(guī)定溫度和時(shí)間（如37°C下24小時(shí)或70°C下24小時(shí)）下浸提，取浸提液進(jìn)行試驗(yàn)。

2. 血液/紅細(xì)胞懸液制備： 采集新鮮抗凝血液（常用檸檬酸鈉或肝素抗凝），用生理鹽水洗滌或直接稀釋成所需濃度的紅細(xì)胞懸液（如4% v/v）。

3. 試驗(yàn)分組與孵育：
* 陰性對(duì)照（NC）： 紅細(xì)胞懸液 + 生理鹽水（預(yù)期無溶血）。
* 陽性對(duì)照（PC）： 紅細(xì)胞懸液 + 蒸餾水（預(yù)期100%溶血）。
* 樣品組（Test）： 紅細(xì)胞懸液 + 待測(cè)樣品（材料/器械或其浸提液）。
各管混合均勻后，置于恒溫裝置（37±1°C）中孵育規(guī)定時(shí)間（如3小時(shí)±10分鐘）。

4. 離心分離： 孵育結(jié)束后，將各管在適當(dāng)離心力（如約700-800 g）下離心固定時(shí)間（如5-10分鐘）。

5. 上清液觀察與吸光度測(cè)定： 小心吸取上清液，首先肉眼觀察顏色（清澈淡黃表示無溶血，紅色表示溶血）。將上清液轉(zhuǎn)移至比色皿，用分光光度計(jì)在最大吸收波長(zhǎng)（通常540 nm 或 545 nm）測(cè)定吸光度（OD值）。

6. 計(jì)算溶血率：
溶血率 (%) = [(OD_Test - OD_NC) / (OD_PC - OD_NC)] × 100%

檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

溶血試驗(yàn)的實(shí)施和結(jié)果判定必須嚴(yán)格遵循相關(guān)國(guó)際、國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以確保結(jié)果的可比性和可靠性。主要的標(biāo)準(zhǔn)包括：

1. ISO 10993-4: 《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第4部分：與血液相互作用試驗(yàn)選擇》
該國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)是醫(yī)療器械血液相容性評(píng)價(jià)的綱領(lǐng)性文件，明確要求對(duì)與血液接觸的器械進(jìn)行溶血試驗(yàn)，并規(guī)定了試驗(yàn)選擇的原則和基本要求。

2. ISO 10993-5: 《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第5部分：體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)》
雖然主要針對(duì)細(xì)胞毒性，但附錄中常包含對(duì)溶血試驗(yàn)方法的描述或引用，適用于材料浸提液的測(cè)試。

3. ASTM F756: 《Standard Practice for Assessment of Hemolytic Properties of Materials》
這是美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)制定的專門針對(duì)材料溶血性評(píng)價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程，提供了非常詳細(xì)的試驗(yàn)方法（包括直接接觸法和浸提液法）、材料準(zhǔn)備、血液處理、結(jié)果計(jì)算和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在行業(yè)中被廣泛引用。

4. GB/T 16886.4: 《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第4部分：與血液相互作用試驗(yàn)選擇》
等同采用ISO 10993-4的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

5. GB/T 16886.5: 《醫(yī)療器械生物學(xué)評(píng)價(jià) 第5部分：體外細(xì)胞毒性試驗(yàn)》
等同采用ISO 10993-5的中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

6. USP <87> Biological Reactivity Tests, In Vitro
美國(guó)藥典中的體外生物學(xué)反應(yīng)性測(cè)試章節(jié)也包含對(duì)溶血試驗(yàn)的要求。

結(jié)果判定標(biāo)準(zhǔn)（典型依據(jù)ASTM F756）：
* 無溶血： 溶血率 < 2%
* 輕微溶血： 溶血率 2% - 5%
* 明顯溶血： 溶血率 > 5%
對(duì)于大多數(shù)醫(yī)療器械和材料，要求其溶血率必須小于5%（通常要求<2%），方可認(rèn)為其溶血性能符合生物安全性要求。具體合格限值需結(jié)合器械預(yù)期用途、接觸部位和時(shí)間、相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的具體要求綜合判定。

結(jié)果判定與報(bào)告要求

試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)清晰記錄所有關(guān)鍵信息，包括：采用的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)與方法（直接接觸/浸提液，具體參數(shù)）、樣品信息（名稱、批號(hào)、處理方式）、血液來源（種屬、批次、抗凝劑）、試驗(yàn)條件（溫度、時(shí)間、pH）、陰性對(duì)照和陽性對(duì)照的吸光度值及來源、每個(gè)樣品組的吸光度值、計(jì)算得到的溶血率、肉眼觀察結(jié)果。最后，依據(jù)選定的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)樣品的溶血性能做出明確判定（符合