从动物源胶原蛋白到人源细胞培养基，生物源性材料为医疗器械带来了革命性的功能突破，却也潜藏病毒污染风险。如何确保这些材料的安全无毒？病毒灭活/去除验证是国际公认的“黄金守门员”。

 

一、为何必须验证病毒灭活/去除？

风险来源

原材料污染：

生物源性材料可能携带内源性病毒（如动物源性病毒的跨物种传播）或外源性病毒（如生产过程中污染的人源病毒，如HIV、HBV、HCV等）。

例如，猪组织可能携带猪内源性逆转录病毒（PERV），人源血液制品可能潜伏乙肝病毒（HBV）；

生产引入：培养基中的牛血清、胰酶等辅料存在外源病毒污染风险；

交叉感染：医疗器械常用于手术或重症患者，若残留病毒可能导致感染扩散，甚至引发公共卫生事件（如疯牛病传播引发的变异克雅氏病）。

法规强制要求

中国《医疗器械生产质量管理规范》明确：含生物源性材料的器械必须验证病毒灭活/清除工艺有效性；

美国FDA、欧盟EMA要求：生产工艺需至少包含两种不同机制的病毒防控步骤（如“灭活+过滤”）。

 

二、验证核心：科学性与严谨性并重

1. 验证目标

证明生产工艺可稳定降低病毒载量（通常要求对数减少值LRV≥4）；

确保灭活/清除后无残留感染性病毒。

2. 关键流程

 

步骤	核心操作	示例方法
病毒选择	根据材料来源选择指示病毒	猪源器械：伪狂犬病毒（PRV）、猪细小病毒（PPV）
工艺挑战试验	模拟生产条件添加高浓度病毒，检测灭活效果	低pH孵育、溶剂去污剂（S/D）处理
数据分析	计算LRV值，验证工艺稳健性	统计学评估灭活动力学曲线

 

三、主流技术：如何“杀死”或“赶走”病毒？

1. 灭活技术

化学法：如低pH处理、S/D试剂（破坏病毒包膜）；

物理法：巴氏消毒（60℃长时间加热）、伽马辐照（破坏核酸）。
特点：直接破坏病毒结构，但对热敏感或化学敏感材料不适用。

2. 去除技术

纳米过滤：20-50nm滤膜截留病毒颗粒；

层析纯化：利用病毒与目标蛋白的电荷/大小差异分离。
特点：不改变产品活性，但对非包膜小病毒（如PPV）效率有限。

★ 黄金策略：联合使用灭活+去除技术（如先S/D处理再纳滤），实现正交性防护！

 

四、全球监管：合规申报的“通关密码”

中国（NMPA）

需提交至少3种病毒的验证数据（包括包膜/非包膜病毒）；

强制要求使用与实际风险匹配的相关病毒（如猪源产品验证PERV）。

国际标准（FDA/EMA）

遵循ICH Q5A指南，需评估工艺对“最差条件”的耐受性（如最低灭活剂浓度）；

申报资料需包含第三方实验室的验证复核报告。

 

五、案例解析：一把“生物心脏瓣膜”的诞生

以动物心包材料制成的心脏瓣膜为例：

原料预处理：用0.1M NaOH浸泡灭活潜在病毒；

交联阶段：戊二醛处理进一步破坏病毒结构；

终产品过滤：20nm滤膜去除残留病毒颗粒；

验证报告：LRV值达5.8，远超法规要求。

 

六、关心的几个问题

Q1：不同国家和地区对于动物源性医疗器械病毒清除的法规要求存在差异，在进行产品出口时，如何确保产品能够满足不同地区的法规要求？

A：在动物源性医疗器械的出口过程中，确保产品符合不同国家和地区的病毒清除法规要求可以从技术、法规和操作层面着手：1.首先应基于产品拟进口或出口的国家相关病毒清除研究的要求，深度调研并进行差异化分析：例如欧盟要求病毒灭活验证需符合EN ISO 22442系列标准而美国FDA则需要满足《 Guidance for Industry: Medical Devices Containing Materials Derived from Animal Sources》而NMPA则以《动物源性医疗器械注册技术审查指导原则》为主，不同法规的差异可能会导致试验设计均有差异。2.病毒清除研究设计与执行：在产品设计阶段，以法规要求最严格的市场为基准进行设计，确保产品在病毒清除方面具备较高的标准。例如，如果欧盟对某些病毒的清除要求更为严格，那么在设计产品时就应遵循欧盟的相关标准。选择合适原材料：严格筛选动物源原材料供应商，确保其提供的原材料符合目标市场的法规要求。对原材料进行严格的病毒检测和控制，要求供应商提供原材料的来源、动物健康状况、病毒检测报告等文件。最后应结合法规要求和产品特点，设计科学的病毒清除研究方案。对病毒清除工艺进行充分的验证和确认，确保其有效性和稳定性。3.建议将病毒灭活验证纳入产品研发和注册的早期阶段，选择深入了解不同国家和地区相关法规且经验丰富的第三方实验室进行病毒清除验证和常规检测，这样可以显著缩短研发周期并降低成本。

Q2：在病毒清除工艺的日常生产监控中，除了常规的病毒检测指标外，还应该关注哪些关键质量属性来确保病毒清除效果的稳定性和可靠性？

A：对于日常生产监控，可通过工艺参数（如工艺的时长、温度、剂量）、设备性能、物料质量、过程控制（确保工艺一致性）等多维度监测，以保证病毒清除效果的稳定性和可靠性。

对于病毒清除验证，关键考量点主要包括病毒负载方式的选择、工艺缩小模型的设计和实验设计，以此保证病毒清除效果的稳定性和可靠性。具体体现为：1.  尽可能考量材料的的特性选择合适的负载浸提方式，保证病毒负载的回收率。2.  对于一些特殊产品的生产工艺，考虑工艺对病毒的灭活效果和对材料性能的损害程度，选用合适的病毒灭活工艺，同时需关注工艺参数最差条件对病毒灭活效果的影响。3.  在实验设计时，包括完善的预实验（毒性及干扰研究）和组别设计（包括工艺处理和未处理组），避免特殊工艺对病毒灭活的影响。

Q3：带活细胞的医疗器械如何进行病毒清除研究？

A：建议在研发早期与监管部门沟通分类意向，根据作用机制和产品主要功能进行判定，确定产品属于医疗器械、药品（生物制品）或药械组合产品。所有病毒清除研究都是基于实际生产工艺进行的缩小工艺验证，会根据实际生产工艺及样品类型进行方案设计和模式病毒的选择。对于按照药械组合申报的产品则需同时满足药品与器械的病毒安全要求。

Q4：医疗器械病毒灭活需要验证几批？同批是否需要做平行试验？

A：根据NMPA要求，病毒灭活需验证3批次（单次运行），而根据EMA及FDA要求，可以选择1批次（重复运行）或3批次（单次运行）。可以根据目标市场要求选择合适的验证策略。若只选用一批次样品进行验证，则需进行重复运行即平行试验。

Q5：做三批时，如果需要做动力学，三批都需要做吗？对于辐照是否需要做动力学？

A：三批次都需要做。是否需要研究病毒灭活动力学，取决于灭活机制的特性：对于时间依赖性灭活工艺（如化学灭活），需建立动力学曲线以验证灭活速率；而对于剂量依赖性方法（如辐照），只需验证目标剂量下的灭活效果，无需动力学研究。

Q6：供应商提供了灭活文件，生产商是否需要重复做？

A：根据2021年CMDE共识回答，灭活和去除病毒的有效性验证数据可以从动物源材料供应商处获取。而2024年的最新回复则着重强调对于感染病毒和传染性因子的风险控制需至少从源头控制和工艺过程两方面着手，申报时需提交风险分析、生产过程中灭活和去除病毒和/或传染性因子工艺过程的描述及有效性验证数据或相关资料等。若申报过程提交的资料病毒污染风险评估不足、灭活验证方案不合理或验证数据不符合要求，将直接导致注册申请被驳回、要求补充资料甚至面临召回风险。因此，建议结合供应商资料与工艺验证，确保申报科学性及完整性。

 

来源：不严肃医械研究

关键词： 医疗器械 病毒灭活/去除