ICS_11.040.40 YY C 45 中华人民共和国医药行业标准 YY/T1577—2017 组织工程医疗器械产品 聚合物支架微结构评价指南 Tissue engineering medical device products- Standard guide for microstructure of polymeric scafforlds 2017-08-18发布 2018-09-01实施 国家食品药品监督管理总局 发布 YY/T1577—2017 目 次 前言 范围 规范性引用文件 2 3 术语和定义 概要 4 意义和用途 5 6 成像 物理表征 7 8 性能评价 附录A（资料性附录） 组织支架的性能要求 附录B（资料性附录） 孔径的分类 12 参考文献 13 YY/T1577—2017 前言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由国家食品药品监督管理总局提出。 本标准由全国外科植人物和矫形器械标准化技术委员会组织工程医疗器械产品分技术委员会 归口。 本标准起草单位：中国食品药品检定研究院 本标准主要起草人：陈亮、邵安良、章娜、王春仁。 I YY/T1577—2017 组织工程医疗器械产品 聚合物支架微结构评价指南 1范围 本标准给出了用于组织工程医疗产品的聚合物支架多孔材料的评价方法，包括评价孔隙尺寸、孔径 分布、孔隙率、连通性，以及通透性等性能指标时可用的试验方法指南。本标准适用于聚合物支架微结 构的评价。 注：这些指标对优化特定应用时的材料结构、发展有效的生产工艺路线和提供可靠的质量控制参数是很重要的。 2规范性引用文件 2 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件、 YY/T0606.5—2007组织工程医疗产品 第5部分：基质及支架的性能和测试 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 生物活性因子 bioactiveagent 注：生长因子、抗生素等都是典型的生物活性因子。诱发局部有限生物活性的器械结构成分或降解副产品不属于 生物活性因子。 3.2 盲（端）孔 blind(end)-pore 仅通过一个直径小于其深度的孔口与外表面或可外通的内表面相连通的孔隙。 注：示意图见图2b)。 3.3 闭孔closed cell/closedpore 固体内与外表面不具有任何连通性的空隙。 3.4 水凝胶 hydrogel 聚合物链通过化学交联或物理交联形成的开放式含水网络。 3.5 天孔 macropore 大于100μm的孔隙（包括空隙空间）。 注：一般可肉眼观察。大孔可允许化学物质、生物分子、病毒、细菌和哺乳动物细胞自由通过。对于具有相互连通 孔隙的植入物，大孔提供了植人后组织易于长人和微血管形成的空间。 1 YY/T1577—2017 3.6 微孔micropore 孔径大于0.1μm(100nm）且小于100um(100000nm）的孔隙（包括空隙空间）。 注：这一孔径范围的孔隙一般可通过常规的光学显微镜观察。微孔可允许化学物质、生物分子和病毒自由通过，但 控制或减缓细菌、哺乳动物细胞和/或组织通过。通常的微孔孔径包括从细菌到普通哺乳动物细胞可通过的 20μm或更小的孔径，以及允许组织长人的30μm以上的孔径。 3.7 纳米孔隙 nanopore/nanoporosity 孔径大于2nm（0.002μm）且小于100nm（0.1um）的孔隙（包括空隙空间）。 注：纳米孔隙可控制或减缓化学物质、生物分子和病毒通过，但绝大多数细菌、所有哺乳动物细胞不能通过孔隙 通常的纳米孔隙孔径在可通过病毒的20nm或更小的范围内。 3.8 通透性 permeability 允许液体、微粒或者气体通过某一开放孔隙的能力。 3.9 聚合物 polymer 由特定结构单元通过共价键多次重复链接而成的长链分子，包括天然和合成材料。 注：例如胶原和聚已内酯。 3.10 孔隙pore 在固体或凝胶样材料[例如：由单一或多纤维构成的网状织物（纺织支架）、开孔泡沫塑料、水凝胶」 内，可由流体（液体或气体）填充的向外连通的通道、空隙或开放空间。 注：孔隙也可称为开孔、通孔。 3.11 致孔剂 porogen 用于在固体内产生孔隙的物质。 注：例如，在有机溶剂溶解的聚合物中加人水溶性粉末。在溶剂挥发后，通常通过水将致孔剂浸出从而留下多孔结 构。致孔剂的比例需要足够高才能确保所有孔隙连通。 3.12 孔隙率 porosity 多孔材料的特性指标，可通过测定多孔材料孔隙体积与表观（总）体积的比率确定，通常以百分比 表示。 3.13 孔隙测量法 porometry 通过非挥发的润湿性流体在压力下的位移，测定相对于流体流动方向上的开孔直径分布的方法。 注：孔隙测量法一般采用氮吸附法。 3.14 孔隙率测量法 porosimetry 通过非润湿性液体（代表物汞）在压力下进入有孔材料，测定孔隙体积和孔隙大小分布的方法 注：孔隙率测量法一般采用压汞法。 3.15 支架 scaffold 用于组织替代、修复或再生组织的细胞或生物活性因子的迁移、结合或输送的一种支持物、运输载 体或基质。 2 YY/T1577—2017 3.16 贯通孔 ,through-pores 允许流体（液体或气体)从支架的一侧流动到另一侧的固有或造成的网状通道和空隙。 概要 4.1 聚合物组织支架的微结构、表面化学特性、表面形貌在细胞黏附、迁移、生长和增殖等方面发挥着 重要作用。本指南的目的是提供能表征微结构的方法和技术。所述技术涉及的范围反映了对于各种力 学性能不同的材料，定量分析其从纳米到亚毫米尺寸范围的孔径和孔径分布，以及孔隙率的实际困难。 定相对分子质量及其分布等指标），将有助于组织工程医疗产品支架的优化。充分的表征也有助于确保 支架批次间的一致性，评价不同供应商提供的基本材料，或为产业化建立规范有效的生产工艺。 4.3 应用本指南描述的技术不能保证支架能发挥设计的预期功能，但可能有助于识别成功或失败的 原因。 4.4不必进行本指南所有的试验。技术方法的选择取决于所需获取的数据以及支架的物理特性，例如 鼠含水支架。 压汞法用于表征软材料时将因为变形而得不到有效结果，也不能用 4.5对于本指南的使用者，各种不同的用于支架物理表征的测试技 的适用性简介参见表1，但使用者 不必局限于列出的技术方法。 表1 表征技术 可获取数据 相应的标准章条 6.1（电子显微镜） 6.2（光学显微镜） 显微镜 6.2.3（共聚焦显微镜） 6.2.4（光学相干断层扫描） 6.2.5（光学相干显微镜） doc X-射线显微计算机断层摄影 孔隙形状、孔径和孔径分布；孔隙率 6.3 磁共振成像 孔隙形状、孔径和孔径分布；孔隙率 6.4 密度测定法 孔隙率、孔隙体积 7.2 孔隙率测量法 孔隙率、孔总表面积、孔隙直径、孔径分布 7.3 平均孔径（假设孔隙几何形状为圆柱形）、 孔隙测量法 7.4 贯通孔孔径分布 核磁共振 孔径及其分布 7.5 标记扩散 通透性 8.2 5 意义和用途 5.1 通过培养的功能化组织来修复体内损伤或病变的组织，这提供了除异种移植或同种异体移植之外 其典型的例子是在体外将从受体获取的细胞利用支架进行培养。支架的微结构，即孔隙的孔隙率、平均 3