7.遗传毒性、致癌性和生殖毒性GB/T
16886.3适用于已识别或未知的可能有遗传毒性、致癌性和生殖毒性的医疗器械或组件的评价。与常规器械相比，应用纳米材料的医疗器械可能具有不同的遗传毒性、致癌性和生殖毒性。 （1）遗传毒性纳米材料可以透过细胞膜，进入细胞核并与遗传物质（DNA或染色体）相互作用。也可能通过氧化应激或炎症等作用机制诱发染色体或DNA断裂。因此，纳米材料的遗传毒性风险可能是直接或间接机制的结果，可能表现为基因突变和/或染色体损伤。 遗传毒性评价的最终目的是预测供试品潜在的致癌性或其它可遗传的危害。对遗传毒性试验结果进行评价时，应结合纳米材料的作用特点、毒代动力学和其他毒理学研究的结果等信息进行综合分析。遗传毒性试验组合可减少假阴性结果的风险。此外，任何一项遗传毒性试验中的阳性结果并不一定说明供试品对人类真正具有遗传毒性或致癌性的风险。 评价供试品的潜在遗传毒性时，应全面考虑各项试验结果、体内和体外试验方法的内在价值及其局限性，进行综合分析与评价。 a）体外遗传毒性 对于应用纳米材料医疗器械的遗传毒性评价，应优先开展体外遗传毒性试验。传统的细菌回复突变试验（Ames）体系存在一些局限，导致纳米材料不易与细菌的遗传物质充分接触，而有些纳米材料（如，纳米银及其释放的银离子等）自身也有一定的抑菌作用。因此，开展细菌回复突变试验时，应提供所用试验条件下细菌对该纳米材料摄取能力以及纳米材料溶解性的资料，作为结果判定的参考。小鼠淋巴瘤tk基因突变试验涵盖了基因突变和染色体断裂两个检测终点，可考虑作为第二项纳米材料潜在致突变能力的检测方法。体外微核试验或体外染色体畸变试验在检测终点上与Ames试验和小鼠淋巴瘤tk基因突变试验互补，可考虑任选一项作为第三项遗传毒性评价方法。在提供相应研究数据的同时应提供研究所用试验条件下细胞对该纳米材料摄取能力、纳米材料溶解性以及纳米材料对试验体系的干扰，作为试验结果判定的参考。 b）体内遗传毒性 首先应基于体外遗传毒性研究结果和GB/T 16886.3的要求评估是否需要开展体内遗传试验。 进行体内试验时，应证实纳米材料可在取材时间点到达取材的组织/器官。建议基于毒代动力学研究和/或亚慢性体内研究以确定取材组织/器官，并基于预期人群的接触途径和靶器官来制定应用纳米材料的医疗器械体内遗传毒性的评价策略。常用的体内遗传毒性试验包括：啮齿类动物红细胞微核试验、哺乳动物骨髓染色体畸变试验和啮齿类动物体内彗星试验。 （2）致癌性体外和体内研究提示纳米材料可诱导DNA损伤和突变。基因突变、染色体损伤或重组等遗传物质损伤被认为具有遗传效应，也是决定恶性肿瘤多阶段发展的重要因素。某些致突变/遗传毒性化合物的暴露与致癌性之间存在明确相关性，遗传毒性试验结果对供试品的致癌性有一定提示作用。可根据具体纳米材料的作用特点及机制，并参考遗传毒性试验结果，决定是否有必要进一步开展致癌性试验。 另外，如果人体高剂量或长期暴露应考虑评估致癌风险。应根据GB/T 16886.3的要求考虑应用纳米材料的医疗器械致癌性评估，同时也可参考评估化学物致癌可能性的体内试验，如ECB.32及OECD 451中描述的致癌性试验和ECB.33及OECD 453描述的慢性致癌性联合试验。与两年致癌性研究相比，转基因动物，如鼠rasH2模型可用作短期替代试验。 在开展应用纳米材料医疗器械的致癌性实验时，需结合纳米材料的特性，可能的暴露途径和暴露方式，暴露时间等，科学合理地设计能够反映实际暴露情况的试验方案。 （3）生殖毒性纳米材料具有能够穿透生殖系统屏障（例如血睾屏障和胎盘屏障等），影响精子的活力和功能以及胚胎发育的可能性。另外，纳米材料通过与DNA分子相互作用导致的遗传物质损伤也可能导致突变和影响下一代的生殖和发育。应根据GB/T
16886.3的要求和ADME的研究数据对应用纳米材料的医疗器械生殖毒性进行评估。 （五）风险评估风险评估最重要的因素是纳米材料从医疗器械中释放的可能性，按照GB/T
16886.1要求进行风险评估。
与纳米材料释放相关的风险评估的阶段性方法在下面提出，并在图2中展示。
1.第一阶段：暴露评估（纳米材料释放） 第一阶段的目的是通过体外纳米材料释放实验，在模拟临床实际应用中最不利的情况下，考虑无论从材料的属性和应用类型，还是由于植入后的磨损，结合已有资料及文献分析，综合评估纳米材料释放的可能性以及潜在暴露风险。 当纳米材料存在释放的可能性时，需要进行理化表征以确定释放材料的性质、释放速率和可能对其产生影响的因素，并进一步开展生物学评价。如果纳米材料不存在释放的可能性，进一步评价可以仅限于局部反应。如果存在纳米材料潜在释放的不确定性，应开展第二阶段评估。 2.第二阶段：纳米材料分布和持续存留 这一阶段的主要目的是通过体内实验，识别游离纳米材料的生物分布和蓄积。可结合第五章第三部分毒代动力学内容进行评估，以应对在第三阶段（如下）中上述潜在暴露场景中所需的生物学评价。 无创（皮肤接触）和/或有创器械作用于人体部位所释放的纳米材料的吸收和接触持续时间，对纳米材料向其它器官的潜在分布具有重要影响，需进一步考虑纳米材料在其释放的生物介质中的持续存留/稳定性。 对于无创器械，首先需要评估纳米材料进入全身循环的潜力，如果能够得出在最差使用条件下，纳米材料都不可能进入全身循环，通常仅限于接触部位的局部反应。 对于有创器械，需要通过更详细的毒代动力学研究，评估游离的纳米材料进入并保留在特定组织中的潜力。从以上研究中的发现，可能影响下一步生物学评价方法的选择。 3.第三阶段：危害识别（生物学评价） 如果第一阶段和/或第二阶段没有识别出纳米材料的释放，医疗器械的局部效应可以参照GB/T 16886.1中已有的试验方法。 如果存在纳米材料释放，则需要附加试验。如果从第二阶段评估到纳米材料释放不太可能进入全身循环，则仅需进行局部效应的试验；如果当纳米材料在一个或多个组织暴露时，应考虑必要的附加试验，如ADME、免疫毒性、遗传毒性、亚慢性、慢性毒性、生殖毒性和神经毒性等试验。 为了能够客观地评估纳米材料的潜在风险，可能需要对现有的试验方法进行改进。 4.第四阶段：风险评估 当毒性由所用的（目标）纳米材料引起时，必须对剂量效应关系给予特别关注。在研究中的毒性反应与在靶器官（内部暴露）中检测到的纳米材料水平进行比较，以评价风险。评估的风险可以与不含纳米材料的可比医疗器械相比，并根据YY/T 0316进行评估。除评估出的潜在风险之外，在最终受益风险评价中也要考虑患者的潜在受益。 六、动物实验本指导原则仅给出应用纳米材料的医疗器械动物实验的概述。有关动物实验的具体内容，将在本系列指导原则第四部分：应用纳米材料的医疗器械动物实验指导原则中给出。 （一）可行性可行性研究是指产品设计开发阶段进行的，对产品工作原理、作用机理、设计、可操作性、功能性、安全性等方面进行确认/验证，或识别新的非预期风险的研究。 纳米技术是正在快速发展的新兴领域，在设计开发应用纳米材料的医疗器械时，会有许多新的工作原理、作用机理、设计和材料专属特性等理念出现，如何验证这些新理念是否可行以及器械性能是否有效，动物实验是重要的手段之一。 当通过台架试验或体外测试等试验不能完全评估其可行性时，可能需要通过动物实验来评估其可行性，如温敏纳米凝胶血管栓塞剂各组分不同比例的筛选，以及选择使用介入导管尺寸和材料的筛选等。
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