ISO 10993-5:1992

NORME IS0
I NT E R NAT I O N AL E
10993-5
Première édition
1992-1 2-1 5
Évaluation biologique des dispositifs
médicaux -
Partie 5:
Essais de cytotoxicité: méthodes in vitro
Biological evaluation of medical devices -
Part 5: Tests for cytotoxicity: in vitro methods
Numéro de référence
IS0 10993-5:1992(F)

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IS0 10993-5:1992(F)
Sommaire
1 Domaine d'application . 1
2 Référence normative . 1
3 Définitions . 1
4 Préparation des échantillons . 2
4.1 Généralités . 2
4.2 Préparation des liquides d'extraction du matériau . 2
4.3 Préparation du matériau pour les essais en contact direct . 2
5 Lignées cellulaires . 3
6 Milieu de culture . 3
7 Préparation de la culture-stock cellulaire . 4
8 Modes opératoires . 4
8.1 Nombre d'exemplaires . 4
8.2 Essais à partir di. extraits . 4
8.3 Essais en contact direct . 4
8.4 Essais en contact indirect . 5
8.5 Détermination de la cytotoxicité . 6
9 Rapport d'essai . 6
10 Interprétation des résultats . 6
Annexe
A Bibliographie . 7
63 IS0 1992
Droits de reproduction réservés . Sauf prescription différente. aucune partie de cette publication
ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé.
électronique ou mécanique. y compris la photocopie et les microfilms. sans l'accord écrit de
l'éditeur .
Organisation internationale de normalisation
Case postale 56 0 CH-1 21 1 Genève 20 0 Suisse
Version française tirée en 1994
Imprimé en Suisse
II

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IS0 10993-51992(F)
Q IS0
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
I'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de I'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouverne-
mentales, en liaison avec I'ISO participent également aux travaux. L'ISO
collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale
(CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale IS0 10993-5 a été élaborée par le comité
technique ISO/TC 194, Évaluation biologique des dispositifs médicaux.
L'ISO 10993 comprend les parties suivantes, présentées SOUS le titre
général Évaluation biologique des dispositifs médicaux:
- Partie 1: Lignes directrices pour le choix des essais
- Partie 2: Exigences concernant la protection des animaux
- Partie 3: Essais concernant la génotoxicité, la cancérogénécité et la
toxicité sur la reproduction
- Partie 4: Choix des essais concernant les interactions avec le sang
- Partie 5: Essais de cytotoxicité: méthodes in vitro
- Partie 6: Essais concernant les effets locaux après implantation
- Partie 7: Résidus de stérilisation à l'oxyde d'éthylène
- Partie 9: Dégradation des matériaux relative à l'évaluation biologique
- Partie 1 O: Essais d'irritation et de sensibilisation
- Partie 1 1: Essais de toxicité générale
- Partie 12: Préparation des échantillons et matériaux de référence
Des parties ultérieures concerneront d'autres aspects des essais biologi-
ques.
L'annexe A de la présente partie de I'ISO 10993 est donnée uniquement à
titre d'information.
...
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IS0 10993-51992(F) O IS0
Introduction
En raison de l'application généralisée des essais de cytotoxicité in vitro et
de leur utilisation étendue pour l'évaluation d'une large gamme de
dispositifs et matériaux implantables, l'objectif de la présente partie de
I'ISO 10993 est de définir un schéma d'essai plutôt que de prescrire un
seul essai, ce qui implique de réaliser des choix à des étapes successives.
II convient que cette approche permette de sélectionner l'essai le plus
approprié.
Trois catégories d'essai sont présentées: les essais à partir d'extraits, les
essais en contact direct, les essais en contact indirect.
Le choix d'une ou plusieurs de ces catégories dépend de la nature de
à essayer, du site d'utilisation et du mode d'utilisation futurs.
l'échantillon
Ce choix détermine alors les détails de la préparation des échantillons à
essayer, la préparation des cultures cellulaires et la manière dont les
cellules vont être exposées aux échantillons ou à leurs extraits.
A la fin de la période d'exposition est réalisée l'évaluation de la présence
et de l'étendue d'un effet cytotoxique. C'est l'objectif de la présente partie
I'ISO 10993 de laisser ouvert le choix du mode d'évaluation. Une telle
de
stratégie permet de disposer d'une batterie d'essais, représentant
l'approche de nombreux groupes qui préconisent des essais biologiques in
vitro.
Les nombreuses méthodes utilisées ainsi que les paramètres mesurés
pour la détermination de la cytotoxicité peuvent être groupés en
catégories de mode d'évaluation:
a) évaluation morphologique de l'atteinte cellulaire;
b) mesure de l'atteinte cellulaire;
c) mesure de la croissance cellulaire;
d) mesure des aspects spécifiques du métabolisme cellulaire.
II existe par conséquent plusieurs moyens différents pour obtenir des
résultats dans chacune de ces quatre catégories. II convient que le cher-
cheur connaisse les catégories d'essai et la technique particulière la plus
adaptée à chaque catégorie, afin que des comparaisons puissent être
réalisées avec les résultats obtenus sur des dispositifs ou des matériaux
semblables, et que des essais interlaboratoires puissent être effectués.

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IS0 10993-5:1992(F)
NORME INTERNATIONALE O IS0
Évaluation biologique des dispositifs médicaux -
Partie 5:
n vitro
Essais de cytotoxicité: méthodes
3.1 matériau contrôle négatif: Matériau qui,
1 Domaine d'application
essayé conformément à la présente partie de I'ISO
10993, ne produit pas de réponse cytotoxique.
La présente partie de I'ISO 10993 décrit des métho-
es d'essais pour mesurer la cytotoxicité in vitro des
dispositifs médicaux. NOTE 2 L'objet du contrôle négatif est de mettre en
évidence la réponse basale des cellules. Par exemple, le
polyéthylène haute densité (voir ci-après) dans le cas des
NOTE 1 Le terme dispositifs médicaux correspond à la
définition donnée dans I'ISO 10993-1 et couvre les maté- polymères synthétiques, et les batonnets d'alumine en
riaux à usage médical ainsi que les matériaux et dispositifs
céramique dans le cas des matériaux dentaires, ont été
à usage dentaire. La définition est en conformité avec le
utilisés comme contrôles négatifs.
document CEN normalisé.
Le polyéthylène haute densité peut être obtenu auprès de
Ces méthodes prescrivent l'incubation de cellules en
la Pharmacopée des États-Unis (Rockville - Maryland -
culture soit directement, soit par diffusion
USA). Cette information est donnée pour aider l'utilisateur
de la présente partie de I'ISO 10993, mais elle ne constitue
a) avec des extraits du dispositif, et/ou
aucunement une validation par I'ISO du produit.
b) en contact direct avec le dispositif.
Ces méthodes sont destinées à déterminer la
3.2 matériau contrôle positif Matériau qui, essayé
réponse biologique de cellules de mammifères in
conformément à la présente partie de I'ISO 10993,
vitro, à l'aide de paramètres biologiques appropriés.
induit une réponse cytotoxique reproductible.
Référence normative
NOTE 3 L'objet du contrôle positif est de mettre en
évidence une réponse adaptée à l'essai choisi. Par exem-
a norme suivante contient des dispositions qui, par
ple, un chlorure de polyvinyle stabilisé par l'étain a été uti-
suite de la référence qui en est faite, constituent des
lisé comme contrôle positif pour les matériaux solides et
dispositions valables pour la présente partie de I'ISO
les extraits. Des dilutions de phénol, par exemple, ont été
10993. Au moment de la publication, l'édition indi-
utilisées comme contrôles positifs pour les extraits.
quée était en vigueur. Toute norme est sujette à révi-
sion et les parties prenantes des accords fondés sur
la présente partie de I'ISO 10993 sont invitées à
3.3 réactif contrôle: Véhicule d'extraction soumis
rechercher la possibilité d'appliquer l'édition la plus
aux conditions d'extraction et au protocole d'essai,
récente de la norme indiquée ci-après. Les membres
mais sans le matériau d'essai.
de la CE1 et de I'ISO possèdent le registre des Nor-
mes internationales en vigueur à un moment donné.
3.4 récipients de culture: Terme englobant les
IS0 10993-1 :1992, Évaluation biologique des disposi-
boîtes de Petri en verre, les boîtes de culture en
Tifs médicaux - Partie I: Lignes directrices pour le
plastique, les flacons de culture en plastique ou les
choix des essais.
plaques multipuits ou pour microtitration en plastique.
3 Définitions
NOTE 4 Les récipients de culture peuvent être utilisés de
à
manière interchangeable dans le cadre de ces méthodes,
Pour les besoins de la présente partie de I'ISO 10993,
condition qu'ils soient conformes aux prescriptions de la
les définitions données dans I'ISO 10993-1 ainsi que
classe de culture cellulaire et appropriés à la culture de
cellules de mammifères.
les définitions suivantes s'appliquent.
1

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IS0 10993-5:1992(F) O IS0
DMSO est connu pour être cytotoxique dans le cadre
4 Préparation des échantillons
d'essais sélectionnés à des concentrations supérieures à
0,5 %(V/V).
4.1 Généralités
L'essai doit être réalisé avec
4.2.3 Conditions d'extraction
a) un extrait du matériau, et/ou
4.2.3.1 L'extraction doit être réalisée dans des réci-
pients fermés, stériles, chimiquement inertes et en
b) le matériau lui-même.
conditions d'asepsie.
Pour les deux méthodes, le matériau d'essai doit être
4.2.3.2 La durée. et la température d'extraction
représentatif
dépendent des caractéristiques physico-chimiques du
matériau et du véhicule d'extraction. Les conditions
c) soit du produit final
recommandées sont les suivantes:
d) soit d'un composant du produit final qui doit être
a) pas moins de 24 h à 37 OC;
soumis à l'essai.
b) 72 hà50"C;
4.2 Préparation des liquides d'extraction du
c) 24hà70"C;
matériau
b) 1 hà 121 OC.
4.2.1 Principe d'extraction
II convient que les conditions d'extraction simulent le
plus possible les conditions dans lesquelles le dis-
Les conditions d'extraction doivent avoir tendance à
positif sera couramment utilisé. En conséquence, les
exagérer les conditions d'utilisation clinique du
conditions d'extraction à utiliser en priorité sont celles
matériau, afin de définir une probabilité potentielle de
données en a).
toxicité, sans induire de modifications significatives
telles que la fusion ou le ramollissement des pièces
Les conditions d'extraction recommandées peuvent
du matériau, et sans altérer sa structure chimique.
être mises en pratique selon les caractéristiques du
matériel et ses conditions spécifiques d'utilisation.
NOTES
Le protocole d'extraction utilisant le milieu de culture
5 Les résultats obtenus à partir d'essais où les conditions
avec sérum ne peut être utilisé que dans les condi-
d'extraction ont été exagérées doivent être interprétés à la
tions prescrites en 4.2.3.2 a).
lumière de ces exagérations. On doit juger utile, dans
l'interprétation des résultats, leur adéquation aux condi-
tions réelles d'utilisation et à la toxicité potentielle du dispo-
4.2.3.3 Quand l'agitation est considérée comme
sitif/matériau.
étant appropriée, il convient que la méthode soit
prescrite et consignée dans un rapport.
6 La concentration de toute substance endogène ou
exogène dans l'extrait, et donc le taux de ces substances
4.2.3.4 Si nécessaire, couper le matériau en petits
mis au contact des cellules utilisées dans l'essai, dépen-
morceaux, avant extraction. Pour les polymères, des
dent de la surface de contact, du volume d'extraction, du
pH, de la solubilité chimique, de I'osmolarité, de l'agitation, morceaux de 10 mm x 50 mm ont été utilisés. Les
de la température et d'autres facteurs.
fermetures en élastomère moulé sont essayées
intactes.
4.2.2 Véhicule d'extraction
4.2.3.5 Le rapport entre la surface du matériau et le
volume du véhicule d'extraction ne doit pas être supé-
Pour les essais avec cellules de mammifères, les
rieur à 6cm2/ml et ne doit pas être inférieur à
solvants suivants doivent être utilisés:
0,5 cm2/ml. La surface doit être calculée sur la base
des dimensions globales de l'échantillon, en ne tenant
a) milieu de culture avec sérum;
compte ni des irrégularités superficielles, ni de la
b) milieu de culture sans sérum;
porosité. II convient cependant de considérer les
caractéristiques réelles de la surface, lors de
à 9 g/I dans de l'eau déionisée;
c) chlorure de sodium
l'interprétation des résultats d'essai. Si la surface
n'est pas déterminée, 0,l g/ml à 0,2 g/ml doivent
d) tout autre solvant approprié.
être utilisés.
NOTE 7 La liste est présentée par ordre préférentiel
4.2.3.6 Les extraits liquides doivent être, si possible,
d'utilisation. D'autres solvants sont appropriés, tels que
l'eau, l'huile végétale, le diméthylsulfoxyde (DMSO). Le utilisés immédiatement après leur préparation.
2

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IS0 10993-5:1992(F)
Si l'extrait est stocké, il est bon que la stabilité de 5 Lignées cellulaires
l'extrait dans les conditions de stockage utilisées soit
vérifiée par des méthodes appropriées.
5.1 Les lignées cellulaires établies sont préférables
et, lorsqu'elles sont utilisées, doivent être obtenues à
Si l'extrait est filtré, centrifugé ou traité par d'autres
partir de sources reconnues.
méthodes avant d'être appliqué aux cellules, le
rapport final doit le signaler (voir article 9).
NOTE 9 Par exemple, les lignées cellulaires recomman-
dées sont les CCLl (NCTC clone 9291, CCL 163 (BalbDT3
clone A31), CCL 171 (MRC-5) et CCL 75 (WI-381, CCL 81
4.3 Préparation du matériau pour les essais
(Vero) et CCLlO [BHK-21 (C-1311 de I'«American Type
en contact direct
Culture Collection)) et la V-79 379A.
4.3.1 Les matériaux qui ont des formes, des tailles
Cette information est donnée pour la commodité de l'utili-
ou des états physiques (c'est-à-dire liquide ou solide)
sateur de la présente partie de I'ISO 10993 et ne constitue
variés, peuvent être essayés sans modification pour
pas une validation par I'ISO des produits cités. D'autres
les essais de cytotoxicité.
lignées cellulaires peuvent être utilisées s'il peut être mon-
tré qu'elles permettent d'obtenir les mêmes résultats.
II convient que l'échantillon préférentiel soit un échan-
tillon solide présentant au moins une surface plane.
Des ajustements doivent être réalisés pour les autres
5.2 Lorsqu'une sensibilité spécifique est nécessaire,
0 formes et états physiques.
des cultures primaires et des lignées cellulaires obte-
nues directement à partir de tissus vivants doivent
être utilisées, seulement si la reproductibilité et la
4.3.2 La stérilité de l'échantillon d'essai doit être
précision de la réponse peuvent être démontrées.
conforme aux prescriptions décrites de 4.3.2.1 à
4.3.2.3.
5.3 Si une culture-stock d'une lignée cellulaire est
4.3.2.1 Les matériaux d'essai obtenus à pa
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