标准号:T/CSBM 0052-2024
标准名称:基于荧光探针监测生物可降解镁基金属 降解的方法
团体名称:中国生物材料学会
发布日期:2024年11月25日
实施日期:2025年04月01日
3 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1降解degradation
材料的分解。
[来源:GB/T16886.9—2022,3.1]
3.2降解产物degradationproduct
由原始材料化学裂解而产生的颗粒或化学物质。
[来源:GB/T16886.9—2022,3.7]
3.3腐蚀corrosion
化学或电化学反应引起的对金属材料的侵蚀。
[来源:GB/T16886.9—2022,3.4]
3.4荧光探针fluorescentprobe
荧光性质可随所处环境的性质改变而灵敏地改变的一类荧光性分子。
4 试验设计
4.1概述
按附录A制备的荧光探针3-(1-(4-(3-溴丙氧基)苯基)-4-氰基-9-氧代-9H-茚并[2,1-c]吡啶-3-基)亚磺酰基)丙酸(3-((1-(4-(3-bromopropoxy)phenyl)-4-cyano-9-oxo-9H-indeno[2,1-c]pyridin-3
-yl)sulfinyl)propanoicacid)(PSPA)在与医用镁合金产品的主要降解产物氢氧化镁(Mg(OH)2)结合时,在特定光源激发下会产生明亮的绿色荧光。运用荧光显微镜或紫外灯等原位监测医用镁合金产品的腐蚀情况,以荧光的有无和强弱判定结果。
4.2样品的制备
4.2.1 一般要求
样品的物理特性(如形状、表面粗糙度等)可影响材料的降解性能,每一样品都应经过相同的处理和清洁过程。
4.2.2 样品形状
样品宜为圆片状、方片状。
4.2.3 样品尺寸
样品尺寸宜为直径10?mm、厚度1?mm的圆片或边长10?mm、厚1?mm的方片。
4.2.4 结果判定
与镁合金腐蚀产物氢氧化镁有荧光反应,即可判定降解程度。
5 试验方法
5.1概述
将样品完全浸泡于腐蚀液中,加入适量按附录A制备的荧光探针PSPA用于镁合金主要降解产物氢氧化镁(Mg(OH)2)的荧光成像或特异性响应,在荧光显微镜或紫外灯下监测医用镁合金产品的腐蚀情况。
5.2仪器与试剂
正置荧光显微镜:配备405?nm激光器或紫外激光器。
手持紫外灯:配备365?nm光源的紫外灯。
电子天平:精度0.000?1?g。
pH计:最小分辨率0.01?pH。
氯化钠(NaCl)。
二甲基亚砜(DMSO)。
5.3参考监测条件
5.3.1参考荧光显微镜观察条件如下:
a)曝光时间:10?ms~200?ms之间;
b)物镜:10×或20×。
5.3.2参考手持紫外灯观察条件如下:
a)紫外灯位置:置于镁合金上方10?cm±0.5?cm;
b)紫外灯光源:365?nm。
5.4溶液制备
5.4.1 腐蚀液
称取0.900?0?g?NaCl,超纯水溶解并定容至100?mL,配制成浓度为0.9%?NaCl水溶液。
5.4.2 荧光探针溶液
分别取0.005?g?荧光探针PSPA、928?L?DMSO充分溶解作为储备液,再将该溶液用DMSO稀释10倍,配制成浓度为1?mmol/L荧光探针PSPA的DMSO溶液。
5.4.3 供试品溶液
分别取0.9%?NaCl水溶液1?980?L、浓度为1?mmol/L荧光探针PSPA的DMSO溶液20?L,充分混合均匀,配制成含荧光探针PSPA腐蚀液。
6 结果评价
6.1pH
对浸泡样品的供试品溶液进行pH值测定(n=3),pH大于9时荧光强度显著增强。
6.2降解
6.2.1 定性分析
将样品浸泡于供试品溶液中,在手持紫外灯(365?nm)下观察,根据绿色荧光的分布情况判定该医用镁合金的降解。
注:宜在黑暗中固定角度拍摄照片。
6.2.2 定量分析
利用荧光显微镜采集样品降解后的荧光图像,运用图像分析系统,按式(1)计算样品表面不同区域的平均荧光强度,平均荧光强度随着时间的变化与样品的降解程度成正相关。
()
式中:
——平均荧光强度;
——该区域荧光强度总和;
——该区域面积。
注:宜使用ImageJ软件进行分析。
7 试验报告
试验报告应包括详细的数据资料,并对结果做出独立评价。试验报告应注明检测机构和检测日期,且应报告下列项目:
a)样品:
1)分别描述样品的外形、尺寸和数量;
2)样品的处理过程,包括所采用的清洗、处理方式等。
b)体外腐蚀:
1)体外腐蚀液的成分、使用体积;
2)腐蚀液中荧光探针PSPA的浓度。
c)手持紫外灯观察:样品和参照样品(若有)在手提紫外灯下的荧光分布情况;
d)荧光显微镜观察:分别报告样品的荧光分布及降解层厚度随时间的变化;
结果评价:对生物可降解镁基金属产品降解定性和定量作出总体体外评价。
起草单位:华南理工大学、中国食品药品检定研究院、浙江沣沅生物科技有限公司、广州华睿医疗器械有限公司、沪创医疗科技(上海)有限公司、东莞宜安科技股份有限公司、广东省人民医院。
起草人:郝丽静、高蒙、童许波、付步芳、边东、程德林、张健、万子义、张志雄、刘芳菲、庞栋、李荣慧、陈军建。