陈小青 李冰 付燕 朱康达 罗吉 王斌 于志强 马中春 王燕

摘 要 本文对7款喷涂类新型医用敷料的生物安全性进行评价，旨在为医用敷料的安全使用提供科学依据。采用皮肤刺激试验、皮肤致敏试验和体外细胞毒性试验对7款喷涂类新型医用敷料的生物安全性进行评价。研究结果显示，这7款喷涂类新型医用敷料均无皮肤刺激反应和皮肤致敏反应。体外细胞毒性试验显示，医用皮肤修复敷料、医用湿性修复敷料2个受试物细胞毒性反应级别为0级，无细胞毒性；医用冷敷凝胶、医用修护敷料2个受试物细胞毒性反应级别为2级，细胞毒性反应程度为轻度；医用聚乙二醇敷料、医用创面修复敷料、医用生物玻璃皮肤护理敷料3个受试物细胞毒性反应级别为3级，细胞毒性反应程度为中度。本研究结果提示，喷涂类新型医用敷料因材质不一，对健康的影响也不尽相同，建议有关部门加强监管，确保产品质量和安全性，从而进一步保障使用者的健康安全。

关键词 医用敷料；皮肤刺激试验；皮肤致敏试验；体外细胞毒性试验；生物安全性评价

Study on Biosafety Assessment of Seven

New Spray-on Medical Dressings

CHEN Xiao-Qing¹ LI Bing² FU Yan³ ZHU Kang-Da² LUO Ji²

WANG Bin² YU Zhi-Qiang² MA Zhong-Chun² WANG Yan^2*

Abstract This study evaluates the biological safety of seven new types of spray-on medical dressings to provide a scientific basis for their safe use. Dermal irritation tests, dermal sensitization tests, and in vitro cytotoxicity tests were conducted to assess the biosafety of these medical dressings. The results showed that all seven spray-on medical dressings did not induce dermal irritation or sensitization. In the in vitro cytotoxicity tests, two of the test materials, medical dermal repair dressings and medical wet repair dressings, exhibited no cytotoxicity (level 0), while two others, medical cold compress gels and medical repair dressings, showed mild cytotoxicity (level 2). Three of the test materials, medical polyethylene glycol dressings, medical wound repair dressings, and medical bioactive glass dermal care dressings, exhibited moderate cytotoxicity (level 3). These results imply that the impact of spray-on medical dressings on health varies due to differences in materials. Therefore, it is recommended that relevant authorities enhance supervision to ensure product quality and safety, further safeguarding the health and safety of users.

Keywords medical dressings; dermal irritation test; dermal sensitization test; in vitro cytotoxicity test; biosafety assessment

基金项目：海关总署科研项目（2019HK072，2021HK227）

第一作者：陈小青（1977—），男，汉族，江西新余人，硕士，主任医师，主要从事卫生检疫和毒理学安全性评价，E-mail: 13586926825@163.com

通信作者：王燕（1964—），女，汉族，浙江黄岩人，本科，副主任技师，主要从事卫生检疫和健康安全研究，E-mail: 13857899058@qq.com

1. 宁波国际旅行卫生保健中心（宁波海关口岸门诊部） 宁波 315012

2. 宁波海关技术中心 宁波 315012

3. 宁波市第二医院 宁波 315012

1. Ningbo International Travel Health Care Center (Ningbo Customs Port Outpatient) , Ningbo 315012

2. Ningbo Customs District Technology Center, Ningbo 315012

3. Ningbo No.2 Hospital, Ningbo 315012

近年来，随着科学技术和医疗事业的发展，医用纺织品越来越受到大众关注，已成为研究热点，医用纺织品的种类、材质和应用也越来越广泛^[1]。医用敷料作为一种用以覆盖疮、伤口或其他损害的医用纺织品，可充当皮肤保护屏障，防止伤口感染，快速吸收伤口渗出液体，引导人体组织再生，对维持人类健康和提高生活质量具有重要作用。根据现行法规文件，医用敷料可分为外科敷料、创面敷料、包扎敷料、疤痕敷料等^[2]，其用途包括防术后粘连、保护伤口、创面护理、吸收分泌物、止血、包扎、固定等。传统的医用敷料分为纱布绷带、创可贴、棉绒布等。随着对创面愈合过程的病理生理的深入研究，人们对创面愈合过程的理解也越来越深刻，从而促进了医用创面敷料的不断改进与发展，目前新型医用敷料从材质上可包括天然纱布、合成纤维类敷料、多聚膜类敷料、发泡多聚类敷料、水胶体类敷料、藻酸盐敷料等类型^[2]。其中，医用冷敷凝胶、医用伤口护理液、医用伤口护理喷雾等喷涂类新型医用敷料可直接喷涂在皮肤创面，通过在皮肤表面形成保护层，与外界细菌物理隔离，从而阻止病原微生物定植，用于皮肤不适症状的辅助治疗。新型医用敷料具有疗效快、效果好等特点，是传统敷料难以比拟的，其能够明显缩短伤口愈合时间，减少医用敷料用量，显著缩短护理时间^[3]，使用便捷，在外科护理、皮肤护理等方面应用范围很广。但有关喷涂类新型医用敷料的生物安全性研究报道并不多^[4-6]，且多为细胞毒性方面的报道^[7-10]，偶有关于银离子泡沫敷料的亚慢性全身毒性研究的报道^[11]。再加上新型材质的使用，性能不一，其安全性不容忽视。本研究从工作实际出发，按照国家相关技术要求对7款喷涂类医用敷料的生物安全性进行评价，旨在为相关研究者、使用者和监管部门提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 受试物

喷涂类医用敷料由不同厂家生产，一共7款。相关信息见表1。

表1 受试物信息汇总表

Table 1 Summary of test materials' information

1.2 实验动物

共使用2种实验动物，分别是新西兰白色兔和白色豚鼠。实验动物均由桐乡市银海牧业专业合作社提供。实验动物在本机构普通级环境中进行饲养，给予全价营养颗粒饲料，自由摄食和饮水。本机构实验动物使用许可证号为SYXK（浙）2021-0032，饲养环境为温度22～26℃，相对湿度40%～70%。相关动物实验已经本机构实验动物福利伦理审查委员会章程批准实施（动物伦理审查报告编号为2019061801、2021061501）。

1.3 细胞株

L 929细胞株（小鼠成纤维细胞株），由中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库提供。用含10%的胎牛血清和1%青霉素-链霉素溶液（青霉素100 IU/mL，链霉素100 μg/mL）的MEM培养液于5% CO₂、37℃恒温培养箱中培养。

1.4 受试物处理及剂量设置

1.4.1 皮肤刺激试验（单次接触试验）

染毒时按每只家兔涂抹0.5 g受试物的量称取受试物，滴入少许蒸馏水湿润搅拌混匀。阴性对照：氯化钠注射液（济民健康管理股份有限公司，批号：S220121E52）。阳性对照：20%十二烷基硫酸钠（上海麦克林生化科技有限公司，规格500 g/瓶，批号：C11609664）。

1.4.2 皮肤致敏试验（封闭贴敷试验）

根据预试验结果，选择0.4 g作为诱导剂量，选择0.5 g作为激发剂量。使用前均用生理盐水充分湿润。阴性对照组诱导剂量用0.4 mL生理盐水。激发剂量同受试物组。阴性对照：蒸馏水（上海穗天环保科技有限公司，生产日期：20220720，保质期：2年）。阳性对照：α-己基肉桂醛（北京百灵威科技有限公司，批号：LG90T46)。

1.4.3 体外细胞毒性试验

用受试样品原液进行试验。设受试样品组、空白对照组、阴性对照组和阳性对照组。空白对照：MEM培养液，37℃培养箱放置24 h；阴性对照：高密度聚乙烯膜（来源：Hatano Research Institute, FDSC，批号：C-211，按3 cm²/mL比例，剪取30.0 cm²于10.0 mL培养液中，(37±1)℃浸泡24 h，所得浸提液将约为培养皿表面积1/10的滤纸浸透）；阳性对照：0.1% ZDEC聚氨酯薄膜（来源：Hatano Research Institute, FDSC，批号：A-212K，按6 cm²/mL比例，剪取60.0 cm²于10.0 mL培养液中，(37±1)℃浸泡24 h，所得浸提液将约为培养皿表面积1/10的滤纸浸透）。

1.5 试验方法

1.5.1 皮肤刺激试验（单次接触试验）

按GB/T 16886.10—2017《医疗器械生物学评价 第10部分：刺激与皮肤致敏试验》中“6.3 动物刺激试验所述方法进行”^[12]。选用3只健康、初成年的白化兔，试验前24 h在动物背部脊柱两侧约10 cm×15 cm区域除去被毛，将受试样品直接接触动物背部两侧的皮肤，用2.5 cm×2.5 cm的纱布块覆盖接触部位，然后用绷带固定贴敷片至少4 h。接触期结束后取下敷贴片，用持久性墨水对接触部位进行标记，并用温水清洗接触部位皮肤除去残留试验材料，并小心拭干。对照样品同法应用。分别在除去贴敷片后1 h、24 h、48 h、72 h记录各接触部位的情况。仅使用24 h、48 h和72 h的观察数据进行计算。在72 h评分后，将每只动物在每一规定时间的红斑和水肿刺激记分相加后再除以观察总数6（2个试验/观察部位，3个时间点），即为每只动物的原发性刺激记分。3只动物原发性刺激记分的平均数即为受试样品原发性刺激指数。计算出对照原发性刺激记分，将受试样品原发性刺激记分减去该记分，得出受试样品的原发性刺激指数。根据GB/T 16886.10—2017中“表2 兔原发性或累积刺激指数类型”^[12]评价样品的刺激指数反应类型。

1.5.2 皮肤致敏试验（封闭贴敷试验）

按GB/T 16886.10—2017中“7.6 封闭贴敷试验（Buehler试验）”所述方法进行^[12]。选用15只健康、初成年的白化豚鼠，于试验前约24 h，用电动剃刀去除动物全部试验部位被毛，将2.5 cm×2.5 cm受试样品局部贴敷于每只动物的左上背部，并用两层纱布及一层玻璃纸覆盖后用封闭式包扎带固定。6 h后移去敷贴物，清除残留受试样品。1周中连续3 d重复该步骤，同法操作3周。阴性对照组用0.9%氯化钠注射液同法操作。最后一次诱导贴敷后14 d后再用受试样品贴敷6 h对受试物组和阴性对照组动物进行激发，分别在除去贴敷片后24 h、48 h记录各接触部位的情况。按GB/T 16886.10—2017中表4所述Magnusson和Kligman分级标准^[12]对每一激发部位和每一观察时间皮肤红斑和水肿反应进行描述并分级。对照组动物等级＜1，而试验组中等级≥1时一般提示致敏。如对照组动物等级≥1时，实验动物反应超过对照动物中最严重的反应则认为致敏。各组致敏率用百分率（%）表示，并根据致敏率来判定致敏强度。

1.5.3 体外细胞毒性试验

按GB/T 16886.5—2017《医疗器械生物学评价 第5部分：体外细胞毒性试验》所述方法进行^[13]。将L929细胞培养在含10%胎牛血清和1%青霉素-链霉素溶液（青霉素100 IU/mL，链霉素100 μg/mL）的MEM培养液中，置于37℃，5% CO₂培养箱中培养。用0.25%胰酶消化细胞制备成单细胞悬液，细胞悬液离心（1000 rpm，3 min），然后将细胞重新分散于培养基中，调整细胞密度为1×10⁵个/mL的细胞悬液；接种上述细胞悬液到4个无菌培养皿中，每皿5 mL，置于37℃培养箱中（5% CO₂，＞90%湿度）培养24 h；待细胞长成单层后，吸出原来的培养液，加入5 mL新鲜培养液，分别用受试样品、空白对照、阳性对照和阴性对照将可覆盖细胞层表面约1/10的滤纸浸透，放入培养皿中央部位，37℃，5% CO₂培养24 h。培养24 h后，取出培养皿在显微镜下做细胞形态学观察。每组做3个平行。用显微镜检查细胞，评价诸如一般形态、空泡形成、脱落、细胞溶解和胞膜完整性等方面的改变并按GB/T 16886.5—2017中“表2 琼脂和滤膜扩散试验以及直接接触试验反应分级”^[13]要求进行分级，分级大于2级时被认为有细胞毒性作用。

2 试验结果

2.1 皮肤刺激试验（单次接触试验）

2.1.1 临床症状观察结果

结果显示，试验过程中阴性对照和各受试物组动物未出现异常症状或死亡。

2.1.2 皮肤刺激试验结果

阳性对照组原发性刺激指数为2.56，刺激反应类型为中度。各受试物组和阴性对照组试验部位皮肤无红斑和水肿，原发性刺激指数为0.00，刺激反应类型为极轻微。结果见表2。

2.2 皮肤致敏试验

2.2.1 临床症状观察结果

试验过程中所有动物未见异常表现。

2.2.2 致敏反应结果

各试验组和阴性对照组动物激发部位皮肤未见红斑和水肿，未观察到明显致敏反应症状，24 h和48 h致敏率均为0.00%。阳性对照组动物激发部位皮肤可见致敏反应症状，24 h致敏率为50.00%，48 h致敏率为40.00%，致敏强度为中度。结果见表3。

2.3 体外细胞毒性试验

于加样24 h后观察反应区域（包括试样周围和试样下面），结果显示，空白对照组、阴性对照组试样周围和试样下面均未观察到反应区域，细胞毒性反应级别为0级，无细胞毒性；阳性对照组反应区域超出试样1.0 cm以上，细胞毒性反应级别为4级，细胞毒性反应程度为重度；医用皮肤修复敷料、医用湿性修复敷料2个受试物组，试样周围和试样下面均未观察到反应区域，细胞毒性反应级别为0级，无细胞毒性；医用冷敷凝胶、医用修护敷料2个受试物组反应区域局限在试样下方范围，细胞毒性反应级别为2级，细胞毒性反应程度为轻度；医用聚乙二醇敷料、医用创面修复敷料、医用生物玻璃皮肤护理敷料3个受试物组反应区域超出试样尺寸至1.0 cm，细胞毒性反应级别为3级，细胞毒性反应程度为中度。结果见表4。

3 讨论

医用敷料作为一种医用产品，在医药行业中起着重要作用。中国人口结构的变化、医疗体系的完善、收入水平的提高以及人们对健康质量的不断追求，推动了我国医用敷料行业市场规模的快速增长。2014年至2018年，中国医用敷料行业市场规模从55.2亿元人民币增长至136.2亿元人民币，年复合增速为25.3%。据预测，中国医用敷料行业市场规模在2019年至2023年间将维持11%的年复合增长率，2023年市场规模将达到235亿元^[14]。由于传统的医用敷料存在功能单一、吸液性能不强、抑菌效果不好，特别是在更换敷料时伤口粘连容易造成二次伤害、隔绝病菌能力不强等缺点，亟需进行技术革新与升级。为了适应医疗产业的迅速发展，越来越多的新型材料医用敷料开始得到广泛研究和生产，为医用敷料行业带来发展机遇。

新型可喷涂类医用敷料有很强的吸收性能，能够为创面创造一个利于组织再生的湿润环境，凝胶状态具有滑弹特性，能有效避免伤口粘连造成的二次伤害，并且使用起来也极为方便^[3]，应用范围广泛，已成为了研究热点。但医用敷料类产品种类繁杂，监管相对困难^[15]。按照相关监管要求，医用材料不仅要有临床所需要的良好的理化性质，还必须具备良好的生物相容性。本研究通过查阅文献，发现关于医用敷料尤其是喷涂类新型医用敷料安全性评价的报道较少^[4-6]，且多数为细胞毒性方面的报道^[7-10]，偶有关于银离子泡沫敷料的亚慢性全身毒性研究的报道^[11]。由此可见，对于医用敷料的安全性评价工作不容忽视。

本研究从工作实际出发，按照国家相关技术要求对7款喷涂类新型医用敷料的生物安全性进行了评价。皮肤刺激反应和皮肤致敏反应结果显示，这7款喷涂类新型医用敷料均无皮肤刺激反应和皮肤致敏反应。但体外细胞毒性试验显示细胞毒性程度各有不同。按照GB/T 16886.5—2017《医疗器械生物学评价 第5部分：体外细胞毒性试验》所述，细胞毒性分级大于2级时就被认为有细胞毒性作用^[13]。细胞毒性反映的是某种物质或条件对细胞产生有害影响的能力。这种影响可以造成细胞死亡、功能障碍、变异等不良后果，严重的话还可能导致组织和器官的损害甚至整个身体的疾病。因此，细胞毒性作为一种重要的生物学作用，对细胞的生理与病理过程产生重要影响，是评价一种药物或其他化学物质的安全性的重要指标之一，常用于药物筛选、环境监测、食品质量等安全性评价领域。本研究细胞毒性试验采用的是L 929细胞株，即小鼠成纤维细胞株，分离自小鼠皮肤组织的贴壁细胞，其细胞毒性程度可较为直接反映某种物质或条件对皮肤产生的有害影响及其程度。本研究结果显示医用皮肤修复敷料、医用湿性修复敷料无细胞毒性；医用冷敷凝胶、医用修护敷料具有轻度细胞毒性；医用聚乙二醇敷料、医用创面修复敷料、医用生物玻璃皮肤护理敷料具有中度细胞毒性。本研究结果为加强医用敷料的监管提供了一定的科学依据，从而在一定程度上保证了医用敷料产品质量和安全性。

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表2 皮肤刺激试验结果汇总表

Table 2 Summary of dermal irritation test results

表3 皮肤致敏试验结果汇总表

Table 3 Summary of dermal sensitization test results

表4 体外细胞毒性试验结果汇总表

Table 4 Summary of in vitro cytotoxicity results