Glossar

Biokompatibilität von Medizinprodukten

Biokompatibilität bezeichnet die Eigenschaft eines Medizinprodukts, im vorgesehenen Körperkontakt keine unvertretbaren biologischen Reaktionen auszulösen. Sie ist keine Materialkonstante, sondern eine produktbezogene Bewertungsaussage: Sie hängt von Werkstoff, Fertigungs- und Reinigungsprozess, Sterilisationsverfahren, Art und Dauer des Körperkontakts sowie von der Zweckbestimmung ab. Methodischer Rahmen ist die Normenreihe ISO 10993, deren Teil 1 die biologische Bewertung ausdrücklich als Prozess innerhalb des Risikomanagements nach ISO 14971 verortet und Produkte nach Art und Dauer des Körperkontakts kategorisiert. Rechtlich verlangt Anhang I Kapitel II der Verordnung (EU) 2017/745 unter anderem die Prüfung von Werkstoffverträglichkeit, Toxizität, Auslaugbarkeit und Abbauprodukten. Der Nachweis wird im Bericht zur biologischen Bewertung zusammengeführt.

Werkstoff- und chemische Charakterisierung

Ausgangspunkt ist die vollständige Kenntnis des Produkts im Endzustand: Werkstoffe aller körperkontaktierenden Komponenten inklusive Additive, Farbmittel und Klebstoffe, Prozesshilfsmittel wie Trennmittel oder Kühlschmierstoffe, Rückstände aus Reinigung und Sterilisation sowie Alterungs- und Abbauverhalten. ISO 10993-18 beschreibt hierfür die chemische Charakterisierung, üblicherweise über Extraktionsstudien unter erschöpfenden oder simulierten Bedingungen und anschließende analytische Identifizierung und Quantifizierung der extrahierbaren und auslaugbaren Bestandteile. Die identifizierten Stoffe werden nach ISO 10993-17 einer toxikologischen Risikobewertung unterzogen, in der Expositionsdosen mit toxikologischen Schwellenwerten verglichen werden. Diese Route kann in vielen Fällen Tierversuche ersetzen; sie setzt jedoch belastbare Analytik, korrekt gewählte Extraktionsbedingungen und eine nachvollziehbare Ableitung der Exposition aus der klinischen Anwendung voraus.

Biologische Endpunkte und Prüfstrategie

ISO 10993-1 leitet aus der Kategorisierung des Körperkontakts ab, welche biologischen Endpunkte zu adressieren sind. Bei nahezu allen Produkten mit Körperkontakt gehören dazu Zytotoxizität nach ISO 10993-5, Sensibilisierung nach ISO 10993-10 sowie Irritation beziehungsweise intrakutane Reaktivität nach ISO 10993-23. Je nach Kontaktart und -dauer kommen systemische Toxizität, subchronische und chronische Toxizität, Genotoxizität, Implantationsverhalten, Hämokompatibilität, Karzinogenität und Reproduktionstoxizität hinzu; für Produkte mit Materialabbau sind zusätzlich Abbauprodukte zu bewerten. Wesentlich ist, dass ein Endpunkt adressiert, nicht zwingend geprüft werden muss: Vorhandene Daten aus Literatur, Vorgängerprodukten, Rohstoffdossiers oder die toxikologische Risikobewertung können den Endpunkt abdecken. Die Prüfstrategie wird vorab in einem Plan zur biologischen Bewertung festgelegt, Datenlücken werden begründet identifiziert und geschlossen; Prüfungen sollen am sterilisierten Endprodukt oder an repräsentativen Mustern erfolgen.

Abgrenzung zur klinischen Bewertung und zur Sterilitätsprüfung

Die biologische Bewertung ist eine präklinische, material- und expositionsbezogene Sicherheitsbewertung; die klinische Bewertung beurteilt anhand klinischer Daten Leistung und Sicherheit des Produkts in der Anwendung. Beide sind eigenständige Nachweise der technischen Dokumentation, verweisen aber aufeinander: Ergebnisse der biologischen Bewertung fließen als präklinische Evidenz in die klinische Bewertung ein, klinische Beobachtungen zu lokalen Reaktionen oder Unverträglichkeiten wiederum in die Aktualisierung der biologischen Bewertung. Deutlich zu trennen ist Biokompatibilität ferner von mikrobiologischen Anforderungen: Sterilität, Bioburden, Endotoxine und Verpackungsintegrität sind Gegenstand eigener Normen und beantworten die Frage der Keimfreiheit, nicht die der Materialverträglichkeit. Ebenso ist die biologische Bewertung keine Aussage über mechanische Eignung, Alterungsfestigkeit oder elektrische Sicherheit.

Bedeutung für klinische Studien

Vor Beginn einer klinischen Prüfung muss die biologische Sicherheit des Prüfprodukts nachgewiesen sein. Anhang XV der Verordnung (EU) 2017/745 verlangt in den Antrags- und Anzeigeunterlagen präklinische Daten einschließlich der Ergebnisse der biologischen Bewertung; Ethikkommissionen und Behörden prüfen, ob die Materialsicherheit die Exposition der Prüfungsteilnehmer rechtfertigt. Offene biologische Endpunkte sind daher ein häufiger Grund für Rückfragen oder Verzögerungen und lassen sich nicht durch klinische Beobachtung ersetzen.

Innerhalb der Studie liefern lokale Verträglichkeitsbefunde, Entzündungsparameter, Explantatanalysen bei Implantaten und Angaben zu Kontaktdauer und Expositionsfläche Daten, die der Aktualisierung der biologischen Bewertung dienen. Jede Änderung an Werkstoff, Lieferant, Fertigungs- oder Sterilisationsprozess während der Studienlaufzeit erfordert eine Bewertung, ob die biologische Sicherheit weiterhin belegt ist und ob der Prüfplan angepasst werden muss. Full-Service-CROs wie Mediconomics unterstützen Hersteller und Sponsoren dabei, präklinische und biologische Nachweise für die Studienunterlagen zu strukturieren, Datenlücken vor der Einreichung zu identifizieren und Verträglichkeitsendpunkte im Prüfplan sachgerecht zu operationalisieren.

Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Muss jeder biologische Endpunkt experimentell geprüft werden?

Nein. ISO 10993-1 verlangt, jeden relevanten Endpunkt zu adressieren. Der Nachweis kann auch über vorhandene Daten, Literatur, Materialhistorie oder eine toxikologische Risikobewertung nach ISO 10993-17 erfolgen; nur begründete Datenlücken werden durch Prüfungen geschlossen.

Genügt ein Biokompatibilitätszertifikat des Materiallieferanten?

Nein. Bewertet wird das Endprodukt nach allen Fertigungs-, Reinigungs- und Sterilisationsschritten. Rohstoffdaten sind eine wertvolle Eingangsinformation, ersetzen aber die produktbezogene Bewertung nicht.

Wann ist die biologische Bewertung zu aktualisieren?

Bei Änderungen an Werkstoffen, Lieferanten, Fertigungs- oder Sterilisationsprozessen, bei erweiterter Zweckbestimmung oder längerer Kontaktdauer sowie bei neuen Erkenntnissen aus Überwachung, Vigilanz und Literatur.

Regulatorische Referenzen

ISO 10993-1:2018 – Biologische Beurteilung von Medizinprodukten, Teil 1: Beurteilung und Prüfungen im Rahmen eines Risikomanagementprozesses
ISO 10993-5, ISO 10993-10 und ISO 10993-23 – Zytotoxizität, Sensibilisierung, Irritation
ISO 10993-18:2020 und ISO 10993-17:2023 – chemische Charakterisierung und toxikologische Risikobewertung
Verordnung (EU) 2017/745, Anhang I Kapitel II Abschnitt 10 – chemische, physikalische und biologische Eigenschaften
Verordnung (EU) 2017/745, Anhang II Abschnitt 6.1 und Anhang XV – präklinische Daten in der technischen Dokumentation und in Studienunterlagen

Dr. Richard Smith

Dr. Richard Smith verbindet über drei Jahrzehnte medizinische, pharmazeutische und unternehmerische Expertise in der internationalen Arzneimittelentwicklung. Als Gründer und langjähriger Chairman von Pharmakopius International hat er den europäischen CRO-Markt mitgeprägt und bringt dieses Wissen heute als Autor und Berater bei Mediconomics ein. Als britischer Mediziner, promovierter Wissenschaftler und zertifizierter Biologe verläuft seine Laufbahn konsequent an der Schnittstelle von Klinik, Wissenschaft und Unternehmensführung. Seine Ausbildung umfasst einen Bachelor of Science, die medizinischen Grade MB ChB sowie einen forschungsbasierten Doctor of Medicine. Als Fellow der Faculty of Pharmaceutical Medicine des Royal College of Physicians (FFPM) gehört er zu jenem exklusiven Kreis von Medizinern, die Pharmaceutical Medicine als eigenständige Disziplin maßgeblich mitgestalten; ergänzt wird sein Profil durch das Diploma of Pharmaceutical Medicine, die Zertifizierung als Biologe (C.Biol., F.I.Biol.) sowie die Fellowship des Institute of Management (F.Inst.M.) – eine seltene Kombination aus medizinischer, naturwissenschaftlicher und betriebswirtschaftlicher Qualifikation. 1998 setzte Dr. Richard Smith mit dem erfolgreichen Trade Sale von Pharmakoplus International, einem international aufgestellten Dienstleistungsunternehmen mit Standorten in Großbritannien, Frankreich, Deutschland, Polen und den USA und über 100 Mitarbeitenden, einen Meilenstein seiner unternehmerischen Laufbahn; der Fokus lag auf pharmazeutischer Produktentwicklung von der präklinischen Phase bis zur Zulassung. Diese Expertise in paneuropäischer und transatlantischer Studiensteuerung, Regulatory Affairs und pharmazeutischem Projektmanagement macht ihn bis heute zum gefragten Sparringspartner für Sponsoren, die anspruchsvolle klinische Programme in multiplen Jurisdiktionen umsetzen. Seine fachliche Autorität spiegelt sich in zahlreichen Führungsrollen wider: als früherer Chairman der British Association of Pharmaceutical Physicians (BRAPP), früherer Vice-Chairman der Association of Independent Clinical Research Contractors (AICRC), früheres Mitglied des Medical Committee der Association of the British Pharmaceutical Industry (ABPI), Mitglied des Finance Committee der BioIndustry Association sowie Chairman des Livery Committee der Worshipful Society of Apothecaries. Darüber hinaus ist er Mitglied der British Medical Association, Fellow des Institute of Biology, Fellow des British Institute of Management sowie Fellow der Royal Numismatic Society. Bei Mediconomics schreibt und berät Dr. Richard Smith zu internationaler klinischer Arzneimittelentwicklung in den Phasen I bis IV, zum Aufbau und zur Steuerung multinationaler CRO-Strukturen, zu Regulatory Strategy in EU, UK und USA, zu Pharmaceutical Medicine und Good Clinical Practice (GCP), zu Medical Affairs und medizinisch-wissenschaftlicher Publikationsarbeit sowie zu Due Diligence, Lizenzierung und Trade-Sale-Prozessen in der Pharma-Industrie. Er spricht Englisch als Muttersprache sowie fließend Französisch und Deutsch – eine Grundlage für die reibungslose Zusammenarbeit mit Sponsoren, Prüfzentren und Behörden in ganz Europa.