La biocompatibilità dei Dispositivi Medici è la capacità di un dispositivo di interagire con il corpo umano senza provocare reazioni biologiche inaccettabili, nelle condizioni d’uso previste.
Nel contesto della serie ISO 10993 (recentemente aggiornata con la pubblicazione della nuova norma quadro ISO 10993-1:2025, recepita a livello europeo come EN ISO 10993-1:2025) e del Regolamento MDR (UE) 2017/745, tale capacità viene dimostrata attraverso una valutazione biologica strutturata, basata su un approccio di gestione del rischio.
La ISO 10993-1:2025 rafforza infatti il principio secondo cui la valutazione biologica deve essere pienamente integrata nel processo di Risk Management previsto dalla ISO 14971, costituendone parte integrante. I rischi biologici devono quindi essere identificati, analizzati, valutati e controllati nell’ambito del fascicolo di gestione del rischio del dispositivo.
La valutazione biologica prende in considerazione il dispositivo nella sua configurazione finale, comprendendo materiali, processi produttivi, residui di lavorazione e sterilizzazione, nonché il confezionamento. Attraverso l’integrazione di dati chimici, tossicologici e informazioni relative al profilo di esposizione del paziente, il fabbricante deve dimostrare che i rischi biologici residui risultino accettabili rispetto ai benefici attesi del dispositivo lungo tutto il suo ciclo di vita.
Cos’è la valutazione della biocompatibilità
La valutazione della biocompatibilità è un processo integrato di natura chimica, biologica e documentale. L’obiettivo non è qualificare un singolo materiale, ma valutare se il dispositivo finito, nelle reali condizioni d’uso previste, possa generare effetti biologici avversi non accettabili per il paziente e per l’utilizzatore.
La valutazione considera:
- Composizione dei materiali e delle materie prime.
- Processi produttivi e trattamenti superficiali.
- Sterilizzazione e residui associati.
- Modalità, frequenza e durata di esposizione del paziente.
- Modifiche apportate al dispositivo o ai processi durante il ciclo di vita del prodotto.
I biological effect, ossia gli effetti biologici rilevanti da valutare per dimostrare la sicurezza del dispositivo, vengono selezionati attraverso il processo di gestione del rischio e possono includere:
- Citotossicità, irritazione e sensibilizzazione;
- Tossicità sistemica e genotossicità, ove applicabili;
- Effetti sulla riproduzione e sullo sviluppo, quando pertinenti;
- Risposte immunologiche e infiammatorie, ove rilevanti.
L’estensione della valutazione e la necessità di eseguire prove biologiche dipendono dalla natura del dispositivo, dal tipo e dalla durata del contatto con il corpo umano e dai dati già disponibili, secondo un approccio scientificamente giustificato e basato sul rischio, in linea con i requisiti della ISO 10993-1:2025 e della ISO 14971.
Profilo di esposizione e criteri di valutazione biologica
Il primo passaggio consiste nella definizione del profilo di esposizione del paziente, in base alla natura del contatto con il dispositivo e alla sua durata.
Tipi di contatto (classificazione ISO 10993-1):
- Dispositivi a contatto superficiale: es. cute integra, mucose, superfici compromesse.
- Dispositivi comunicanti con l’esterno: es. vie ematiche, tessuti interni, osso, dentina, sangue circolante.
- Dispositivi impiantabili: es. a contatto con tessuti ossei, connettivali o sangue.
Durata del contatto:
- Limitata: ≤ 24 ore
- Prolungata: 24 ore – 30 giorni
- Lungo termine: > 30 giorni
Questa classificazione consente di individuare gli endpoint biologici più pertinenti, definire l’estensione della valutazione e stabilire se siano necessari dati sperimentali o giustificazioni scientifiche.
Caratterizzazione chimica ed extractables & leachables (E&L)
Un elemento centrale è la caratterizzazione chimico-fisica del dispositivo (ISO 10993-18). L’analisi si concentra su:
- Extractables: sostanze chimiche estraibili dal dispositivo mediante l’impiego di solventi e temperature in condizioni di estrazione aggressive, forzate o accelerate, volte ad ottenere un profilo qualitativo e quantitativo del potenziale rilascio (worst-case).
- Leachables: sostanze chimiche effettivamente rilasciate dal dispositivo nelle condizioni d’uso clinico previste, oppure stimate mediante studi in condizioni simulate rappresentative dell’uso.
Questa analisi consente di identificare precocemente i pericoli biologici e supportare la valutazione tossicologica del rischio.
BEP e BER: i documenti chiave
La valutazione biologica si sviluppa attraverso due documenti del fascicolo tecnico, fondamentali ai fini regolatori:
- Biological Evaluation Plan (BEP): definisce la strategia, include la gap analysis sui dati disponibili e pianifica le evidenze necessarie.
- Biological Evaluation Report (BER): documenta i risultati del processo, integrando le evidenze chimiche, tossicologiche e cliniche, stimando il rischio residuo e formulando le conclusioni finali sulla sicurezza biologica del dispositivo.
Un processo continuo: obblighi del fabbricante e strategia
La biocompatibilità non è un’attività una tantum, ma un processo che deve essere aggiornato lungo tutto il ciclo di vita del dispositivo. Il fabbricante deve considerare:
- Modifiche di design o materiali.
- Variazioni nei processi produttivi.
- Evidenze derivanti dalla sorveglianza post-market.
- Nuove conoscenze scientifiche e tossicologiche.
Una strategia strutturata permette di ottimizzare tempi e costi, riducendo le attività di testing non giustificate e garantendo una gestione progressiva del rischio biologico a supporto della conformità.
Per una panoramica delle più recenti revisioni della serie ISO 10993 e dei principali aggiornamenti normativi, si rimanda all’approfondimento dedicato: Biocompatibilità e sicurezza biologica dei Dispositivi Medici: le novità ISO 2025-2026.
FAQ sulla Biocompatibilità dei Dispositivi Medici
- È sempre obbligatorio eseguire test in vivo (sugli animali)?
No. La valutazione biologica moderna si fonda su un approccio rigorosamente guidato dalla gestione del rischio (risk-based). Attraverso la caratterizzazione chimico-fisica (E&L) e una solida valutazione del rischio tossicologico (Toxicological Risk Assessment – TRA), i fabbricanti possono formulare un razionale scientifico che giustifichi l’omissione di specifici test in vivo, dimostrando che l’esposizione potenziale alle sostanze rilasciate non costituisce un pericolo. Inoltre, l’utilizzo e la validazione di metodi alternativi in vitro (es. per citotossicità o irritazione cutanea su epidermide umana ricostruita) offrono soluzioni scientificamente solide che riducono sensibilmente la necessità di test sugli animali.
- Se apporto una modifica al processo produttivo o all’imballaggio, devo rifare i test?
Qualsiasi cambiamento (design, materie prime, fornitori, sterilizzazione o packaging) richiede un aggiornamento della valutazione biologica. Non significa necessariamente dover ripetere i test: si deve eseguire una gap analysis per valutare se la modifica introduce nuovi rischi biologici. Se i dati esistenti e il razionale scientifico dimostrano che la sicurezza non è compromessa, il BER viene aggiornato senza ulteriori prove sperimentali.
- A quali laboratori devo affidare i test per garantire l’integrità scientifica dei dati?
I test di caratterizzazione chimica e le prove biologiche in vitro dovrebbero essere affidati preferibilmente a laboratori operanti in conformità a sistemi di gestione della qualità riconosciuti (es. accreditamento ISO/IEC 17025 o principi GLP). I test di biocompatibilità in vivo (sugli animali), laddove strettamente necessari per la sicurezza del paziente, dovrebbero essere condotti presso centri di saggio operanti in conformità ai principi di Buona Pratica di Laboratorio (GLP), ove applicabile e richiesto dalle autorità regolatorie (ISO 10993-2).
- Quando è necessario prevedere uno studio di degradazione dei materiali?
Secondo la ISO 10993-9, la valutazione dei prodotti di degradazione biologica (diversi dai residui di usura meccanica) deve essere presa in considerazione ogniqualvolta il dispositivo possa potenzialmente generare prodotti di degradazione durante l’uso. Questo scenario è particolarmente rilevante nel caso in cui il dispositivo sia progettato per essere riassorbito dal corpo, sia destinato a rimanere impiantato a lungo termine (oltre i 30 giorni), oppure qualora la natura chimica dei materiali suggerisca il potenziale rilascio di prodotti di degradazione tossici durante il contatto con i tessuti biologici.
>>> Complife supporta i fabbricanti nella definizione della strategia di valutazione biologica, nella pianificazione delle attività di testing e nella preparazione della documentazione tecnica secondo MDR e ISO 10993 lungo l’intero ciclo di vita del dispositivo medico.
Fonti
ISO 10993-1: 2025 – Biological evaluation of Medical Devices – Part 1
ISO 10993-18: 2020 – Chemical characterization of medical device materials
ISO 10993-17: 2023 – Establishment of allowable limits for leachable substances
