医疗器械体外细胞毒性试验怎么做?医疗器械体外细胞毒性试验标准 GB/T 16886.5-2017

  • 检测对象医疗器械及其材料、器械浸提液
  • 检测项目体外细胞毒性判定
  • 检测方法体外细胞毒性试验(包含浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验;定量方法含中性红摄取NRU、集落形成、MTT、XTT细胞毒性试验)
  • 适用产品医疗器械、医用材料、器械组件、牙科材料、生物材料制品

检测方案

 

核心摘要

GB/T 16886.5-2017 是判定医疗器械及其材料体外细胞毒性的推荐性国家标准,规定了浸提液试验、直接接触试验和间接接触试验三类途径,以及中性红摄取、集落形成、MTT、XTT 等定量方法。该标准全称为《医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验》,适用于医疗器械、医用材料、器械组件、牙科材料、生物材料制品的体外细胞毒性判定。该标准由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于 2017-12-29 发布,全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会(SAC/TC248)归口,2018-07-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目内容
标准性质推荐性国家标准
发布单位中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
归口单位全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会(SAC/TC248)
发布日期2017-12-29
实施日期2018-07-01
一句话结论体外细胞毒性试验按浸提液、直接接触、间接接触三条路径实施,以定性分级或定量细胞活性下降幅度判定细胞毒性。

标准概述

GB/T 16886.5-2017 是推荐性国家标准,不强制执行,但它是医疗器械生物学评价体系中体外细胞毒性试验的基础方法标准。该标准属于 GB/T 16886 系列的第 5 部分,与第 1 部分评价通则、第 12 部分样品制备等共同构成生物学评价的框架。注册申报时,体外细胞毒性试验通常作为生物学评价的起点项目之一。

该标准适用于医疗器械及其材料、器械浸提液的体外细胞毒性判定。适用对象包括:

  • 医疗器械成品及其组件
  • 医用材料与生物材料制品
  • 牙科材料
  • 器械浸提液

标准中的核心术语按试验途径区分。浸提液试验指将器械或材料在特定介质中浸提后,用浸提液接触细胞;直接接触试验指试样直接覆盖在细胞层上;间接接触试验指通过琼脂或滤膜将试样与细胞层隔开。定量方法缩写包括 NRU(中性红摄取)、MTT、XTT,这些缩写为标准已定义的术语。

体外细胞毒性试验怎么做

体外细胞毒性试验按「样品制备—细胞准备—接触培养—终点测定—结果判定」五步实施,浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验三条路径在接触方式上不同,定量方法在终点检测上不同。

浸提液试验

浸提液试验是使用最广的路径。将器械或材料按标准规定的温度与时间在浸提介质中浸提,取浸提液加到已铺好细胞的培养板上,培养后观察细胞形态或测定细胞活性。浸提条件根据器械接触类型选择,短期接触器械的浸提时间有下限要求。

直接接触试验

直接接触试验将试样直接放在细胞层上,试样覆盖面积有比例要求,培养后观察试样下方及周围细胞的形态变化。

间接接触试验

间接接触试验分为琼脂扩散和滤膜扩散两种。琼脂扩散将试样放在凝固的琼脂层上,滤膜扩散将试样放在滤膜上,通过琼脂或滤膜中的介质向细胞层扩散。

定量方法

定量方法用于给出细胞活性下降的数值。NRU 通过中性红摄取量反映活细胞数量;MTT 和 XTT 通过代谢产物吸光度反映细胞活性;集落形成试验通过计数集落数反映细胞增殖能力。各方法对细胞接种密度、试剂浓度、孵育时间、测定波长均有规定。

关键参数表

参数数值单位
浸提温度与时间(a)37±1℃
浸提时间(a)24±2h
浸提温度(b)50±2℃
浸提时间(b)72±2h
浸提温度(c)70±2℃
浸提时间(c)24±2h
浸提温度(d)121±2℃
浸提时间(d)1±0.2h
短期接触器械浸提时间下限4h
浸提液试验培养温度37±1℃
浸提液试验最短培养时间24h
直接接触试验最短培养时间24h
琼脂最终质量浓度0.5~2%
琼脂扩散试验培养时间24~72h
滤膜孔径0.45μm
滤膜扩散试验培养时间2h ±10 min
平行样数3个
培养基 pH7.2~7.4 
长期冻存温度-130℃
DMSO 细胞毒性体积分数阈值0.5%(体积分数)

定量方法参数表

参数数值单位
NRU 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
NRU 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
NRU 试验培养箱 CO₂ 浓度5%
NRU 试验培养箱温度37℃
NRU 试验湿度>90%
NR 储备液浓度0.4g/100 mL
NR 培养基离心力600g
NR 洗脱液乙酸浓度1%
NR 洗脱液乙醇浓度50%
NR 洗脱液水浓度49%
SLS 阳性对照浓度梯度0.05、0.1、0.15、0.2mg/mL
SLS 的 IC50 历史平均值0.093mg/mL
SLS 的 IC50 95% 置信区间0.070~0.116mg/mL
空白 OD540 接受标准≥0.3 
左右两列空白平均值偏差接受标准不大于15%
NRU 测定波长540nm
NR 孵育时间3h
NRU 试验震荡时间10min
NRU 试验细胞相对活性无细胞毒性阈值≥70%
集落形成试验细胞悬液浓度33.3个细胞/mL
集落形成试验每孔细胞悬液体积3mL
集落形成试验孵育时间6d
集落计数细胞数下限50个
ZDEC 的 IC50 接受标准不超过7%
ZDBC 的 IC50 接受标准不超过80%
集落形成试验平板效率无细胞毒性阈值≥70%
MTT 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
MTT 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
MTT 溶液浓度1mg/mL
MTT 溶液过滤孔径≤0.22μm
MTT 试验每孔 MTT 溶液体积50μL
MTT 孵育时间2h
MTT 试验每孔异丙醇体积100μL
MTT 测定波长570nm
MTT 参照波长650nm
MTT 空白 OD570 接受标准≥0.2 
MTT 存活率细胞毒性阈值<70%
XTT 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
XTT 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
XTT 溶液浓度1mg/mL
XTT 溶液过滤孔径≤0.22μm
PMS 溶液浓度5mmol/L
PMS 在 XTT 中浓度25μmol/L
XTT/PMS 试验每孔体积50μL
XTT 孵育时间3~5h
XTT 测定波长450nm
XTT 参照波长630nm
XTT 空白 OD450 接受标准≥0.2 
XTT 存活率细胞毒性阈值<70%

结果怎么判

体外细胞毒性试验的结果判定分定性分级和定量计算两条路,两条路各有判定阈值。定性方法通过显微镜观察细胞形态变化,按标准给出的分级表评定,大于 2 级判为有细胞毒性。定量方法通过测定细胞活性并与对照组比较,计算细胞活性下降百分比,下降大于 30% 判为有细胞毒性。

各定量方法另有各自的判定阈值。NRU 试验以细胞相对活性不低于 70% 判为无细胞毒性;MTT 和 XTT 试验以存活率不低于 70% 判为无细胞毒性。集落形成试验以平板效率不低于 70% 判为无细胞毒性。这些阈值用于区分有细胞毒性与无细胞毒性。

版本变化

GB/T 16886.5-2017 是对 GB/T 16886.5-2003 的修订,在试验方法和判定要求上做了补充与细化。2017 版纳入中性红摄取、集落形成、MTT、XTT 等定量方法的操作细节,并对浸提条件、培养时间、接受标准给出更明确的规定。使用时应以 2017 版为现行有效版本。

应用场景

体外细胞毒性试验是医疗器械生物学评价中最先开展的试验项目之一,用于筛查材料对细胞的潜在毒性。

  • 产品注册申报:医疗器械注册时,体外细胞毒性试验通常作为生物学评价的起点项目,判定材料是否适合进一步做体内试验。
  • 原材料筛选:研发阶段对候选材料做细胞毒性筛查,排除有明显毒性的配方。
  • 生产变更验证:原材料供应商变更、工艺调整后,用体外细胞毒性试验确认材料生物相容性未发生不利变化。
  • 监督抽检:监管部门对上市医疗器械开展生物学评价抽检时,体外细胞毒性试验是常选项目。
  • 实验室扩项:检测机构申请 CMA/CNAS 生物学评价能力时,该标准是体外细胞毒性试验的扩项行业一般依据。

常见问题

GB/T 16886.5-2017 是什么标准?

GB/T 16886.5-2017 是推荐性国家标准,全称为《医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验》,规定医疗器械及其材料体外细胞毒性试验的途径、方法和判定要求。

什么情况需要做体外细胞毒性试验?

医疗器械注册申报、原材料筛选、生产变更验证、监督抽检等场景通常需要做体外细胞毒性试验。该试验用于筛查材料对细胞的潜在毒性,是生物学评价的起点项目之一。

浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验有什么区别?

三者区别在试样与细胞的接触方式。浸提液试验用浸提液接触细胞;直接接触试验将试样直接覆盖在细胞层上;间接接触试验通过琼脂或滤膜将试样与细胞层隔开。选择哪条路径取决于器械的形态和接触类型。

体外细胞毒性试验的浸提条件怎么选?

浸提条件按标准规定的温度与时间组合选择,包括 37±1℃、50±2℃、70±2℃、121±2℃ 等温度档,对应不同的浸提时间。短期接触器械的浸提时间有下限要求。具体选择应结合器械的接触类型和材料耐温性。

定量方法中 NRU、MTT、XTT 怎么选?

三种方法都用于测定细胞活性,区别在检测原理和操作参数。NRU 通过中性红摄取量反映活细胞数量;MTT 和 XTT 通过代谢产物吸光度反映细胞活性。选择时考虑实验室条件、试剂可获得性和与历史数据的一致性。

体外细胞毒性试验和体内试验是什么关系?

体外细胞毒性试验用于筛查,体内试验用于确认。体外试验结果有细胞毒性时,通常需要进一步做体内试验评估;体外试验结果无细胞毒性时,可结合其他生物学评价项目综合判断。两者不能互相替代。本解读由北京清析技术研究院提供。

试验结果怎么判定有细胞毒性?

定性方法按分级表评定,大于 2 级判为有细胞毒性;定量方法计算细胞活性下降百分比,下降大于 30% 判为有细胞毒性。各定量方法另有各自的阈值,如 NRU、MTT、XTT 以存活率不低于 70% 判为无细胞毒性。

试验中平行样和接受标准有什么要求?

标准规定平行样数为 3 个。各定量方法设有空白孔吸光度接受标准,如 NRU 空白 OD540 不低于 0.3,MTT 空白 OD570 不低于 0.2,XTT 空白 OD450 不低于 0.2。空白孔不满足接受标准时,试验结果不可用。

本页医疗器械体外细胞毒性试验标准解读由北京清析技术研究院提供。更新时间:2026-10-13

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检测知识-标准解读

医疗器械体外细胞毒性试验怎么做?医疗器械体外细胞毒性试验标准 GB/T 16886.5-2017

  • 检测对象医疗器械及其材料、器械浸提液
  • 检测项目体外细胞毒性判定
  • 检测方法体外细胞毒性试验(包含浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验;定量方法含中性红摄取NRU、集落形成、MTT、XTT细胞毒性试验)
  • 适用产品医疗器械、医用材料、器械组件、牙科材料、生物材料制品

检测方案

 

核心摘要

GB/T 16886.5-2017 是判定医疗器械及其材料体外细胞毒性的推荐性国家标准,规定了浸提液试验、直接接触试验和间接接触试验三类途径,以及中性红摄取、集落形成、MTT、XTT 等定量方法。该标准全称为《医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验》,适用于医疗器械、医用材料、器械组件、牙科材料、生物材料制品的体外细胞毒性判定。该标准由中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会于 2017-12-29 发布,全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会(SAC/TC248)归口,2018-07-01 实施。本解读由北京清析技术研究院提供。


权威信号速查表

项目内容
标准性质推荐性国家标准
发布单位中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会
归口单位全国医疗器械生物学评价标准化技术委员会(SAC/TC248)
发布日期2017-12-29
实施日期2018-07-01
一句话结论体外细胞毒性试验按浸提液、直接接触、间接接触三条路径实施,以定性分级或定量细胞活性下降幅度判定细胞毒性。

标准概述

GB/T 16886.5-2017 是推荐性国家标准,不强制执行,但它是医疗器械生物学评价体系中体外细胞毒性试验的基础方法标准。该标准属于 GB/T 16886 系列的第 5 部分,与第 1 部分评价通则、第 12 部分样品制备等共同构成生物学评价的框架。注册申报时,体外细胞毒性试验通常作为生物学评价的起点项目之一。

该标准适用于医疗器械及其材料、器械浸提液的体外细胞毒性判定。适用对象包括:

  • 医疗器械成品及其组件
  • 医用材料与生物材料制品
  • 牙科材料
  • 器械浸提液

标准中的核心术语按试验途径区分。浸提液试验指将器械或材料在特定介质中浸提后,用浸提液接触细胞;直接接触试验指试样直接覆盖在细胞层上;间接接触试验指通过琼脂或滤膜将试样与细胞层隔开。定量方法缩写包括 NRU(中性红摄取)、MTT、XTT,这些缩写为标准已定义的术语。

体外细胞毒性试验怎么做

体外细胞毒性试验按「样品制备—细胞准备—接触培养—终点测定—结果判定」五步实施,浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验三条路径在接触方式上不同,定量方法在终点检测上不同。

浸提液试验

浸提液试验是使用最广的路径。将器械或材料按标准规定的温度与时间在浸提介质中浸提,取浸提液加到已铺好细胞的培养板上,培养后观察细胞形态或测定细胞活性。浸提条件根据器械接触类型选择,短期接触器械的浸提时间有下限要求。

直接接触试验

直接接触试验将试样直接放在细胞层上,试样覆盖面积有比例要求,培养后观察试样下方及周围细胞的形态变化。

间接接触试验

间接接触试验分为琼脂扩散和滤膜扩散两种。琼脂扩散将试样放在凝固的琼脂层上,滤膜扩散将试样放在滤膜上,通过琼脂或滤膜中的介质向细胞层扩散。

定量方法

定量方法用于给出细胞活性下降的数值。NRU 通过中性红摄取量反映活细胞数量;MTT 和 XTT 通过代谢产物吸光度反映细胞活性;集落形成试验通过计数集落数反映细胞增殖能力。各方法对细胞接种密度、试剂浓度、孵育时间、测定波长均有规定。

关键参数表

参数数值单位
浸提温度与时间(a)37±1℃
浸提时间(a)24±2h
浸提温度(b)50±2℃
浸提时间(b)72±2h
浸提温度(c)70±2℃
浸提时间(c)24±2h
浸提温度(d)121±2℃
浸提时间(d)1±0.2h
短期接触器械浸提时间下限4h
浸提液试验培养温度37±1℃
浸提液试验最短培养时间24h
直接接触试验最短培养时间24h
琼脂最终质量浓度0.5~2%
琼脂扩散试验培养时间24~72h
滤膜孔径0.45μm
滤膜扩散试验培养时间2h ±10 min
平行样数3个
培养基 pH7.2~7.4 
长期冻存温度-130℃
DMSO 细胞毒性体积分数阈值0.5%(体积分数)

定量方法参数表

参数数值单位
NRU 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
NRU 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
NRU 试验培养箱 CO₂ 浓度5%
NRU 试验培养箱温度37℃
NRU 试验湿度>90%
NR 储备液浓度0.4g/100 mL
NR 培养基离心力600g
NR 洗脱液乙酸浓度1%
NR 洗脱液乙醇浓度50%
NR 洗脱液水浓度49%
SLS 阳性对照浓度梯度0.05、0.1、0.15、0.2mg/mL
SLS 的 IC50 历史平均值0.093mg/mL
SLS 的 IC50 95% 置信区间0.070~0.116mg/mL
空白 OD540 接受标准≥0.3 
左右两列空白平均值偏差接受标准不大于15%
NRU 测定波长540nm
NR 孵育时间3h
NRU 试验震荡时间10min
NRU 试验细胞相对活性无细胞毒性阈值≥70%
集落形成试验细胞悬液浓度33.3个细胞/mL
集落形成试验每孔细胞悬液体积3mL
集落形成试验孵育时间6d
集落计数细胞数下限50个
ZDEC 的 IC50 接受标准不超过7%
ZDBC 的 IC50 接受标准不超过80%
集落形成试验平板效率无细胞毒性阈值≥70%
MTT 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
MTT 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
MTT 溶液浓度1mg/mL
MTT 溶液过滤孔径≤0.22μm
MTT 试验每孔 MTT 溶液体积50μL
MTT 孵育时间2h
MTT 试验每孔异丙醇体积100μL
MTT 测定波长570nm
MTT 参照波长650nm
MTT 空白 OD570 接受标准≥0.2 
MTT 存活率细胞毒性阈值<70%
XTT 试验细胞接种密度1×10⁴个细胞/孔
XTT 试验细胞悬液浓度1×10⁵个细胞/mL
XTT 溶液浓度1mg/mL
XTT 溶液过滤孔径≤0.22μm
PMS 溶液浓度5mmol/L
PMS 在 XTT 中浓度25μmol/L
XTT/PMS 试验每孔体积50μL
XTT 孵育时间3~5h
XTT 测定波长450nm
XTT 参照波长630nm
XTT 空白 OD450 接受标准≥0.2 
XTT 存活率细胞毒性阈值<70%

结果怎么判

体外细胞毒性试验的结果判定分定性分级和定量计算两条路,两条路各有判定阈值。定性方法通过显微镜观察细胞形态变化,按标准给出的分级表评定,大于 2 级判为有细胞毒性。定量方法通过测定细胞活性并与对照组比较,计算细胞活性下降百分比,下降大于 30% 判为有细胞毒性。

各定量方法另有各自的判定阈值。NRU 试验以细胞相对活性不低于 70% 判为无细胞毒性;MTT 和 XTT 试验以存活率不低于 70% 判为无细胞毒性。集落形成试验以平板效率不低于 70% 判为无细胞毒性。这些阈值用于区分有细胞毒性与无细胞毒性。

版本变化

GB/T 16886.5-2017 是对 GB/T 16886.5-2003 的修订,在试验方法和判定要求上做了补充与细化。2017 版纳入中性红摄取、集落形成、MTT、XTT 等定量方法的操作细节,并对浸提条件、培养时间、接受标准给出更明确的规定。使用时应以 2017 版为现行有效版本。

应用场景

体外细胞毒性试验是医疗器械生物学评价中最先开展的试验项目之一,用于筛查材料对细胞的潜在毒性。

  • 产品注册申报:医疗器械注册时,体外细胞毒性试验通常作为生物学评价的起点项目,判定材料是否适合进一步做体内试验。
  • 原材料筛选:研发阶段对候选材料做细胞毒性筛查,排除有明显毒性的配方。
  • 生产变更验证:原材料供应商变更、工艺调整后,用体外细胞毒性试验确认材料生物相容性未发生不利变化。
  • 监督抽检:监管部门对上市医疗器械开展生物学评价抽检时,体外细胞毒性试验是常选项目。
  • 实验室扩项:检测机构申请 CMA/CNAS 生物学评价能力时,该标准是体外细胞毒性试验的扩项行业一般依据。

常见问题

GB/T 16886.5-2017 是什么标准?

GB/T 16886.5-2017 是推荐性国家标准,全称为《医疗器械生物学评价 第5部分:体外细胞毒性试验》,规定医疗器械及其材料体外细胞毒性试验的途径、方法和判定要求。

什么情况需要做体外细胞毒性试验?

医疗器械注册申报、原材料筛选、生产变更验证、监督抽检等场景通常需要做体外细胞毒性试验。该试验用于筛查材料对细胞的潜在毒性,是生物学评价的起点项目之一。

浸提液试验、直接接触试验、间接接触试验有什么区别?

三者区别在试样与细胞的接触方式。浸提液试验用浸提液接触细胞;直接接触试验将试样直接覆盖在细胞层上;间接接触试验通过琼脂或滤膜将试样与细胞层隔开。选择哪条路径取决于器械的形态和接触类型。

体外细胞毒性试验的浸提条件怎么选?

浸提条件按标准规定的温度与时间组合选择,包括 37±1℃、50±2℃、70±2℃、121±2℃ 等温度档,对应不同的浸提时间。短期接触器械的浸提时间有下限要求。具体选择应结合器械的接触类型和材料耐温性。

定量方法中 NRU、MTT、XTT 怎么选?

三种方法都用于测定细胞活性,区别在检测原理和操作参数。NRU 通过中性红摄取量反映活细胞数量;MTT 和 XTT 通过代谢产物吸光度反映细胞活性。选择时考虑实验室条件、试剂可获得性和与历史数据的一致性。

体外细胞毒性试验和体内试验是什么关系?

体外细胞毒性试验用于筛查,体内试验用于确认。体外试验结果有细胞毒性时,通常需要进一步做体内试验评估;体外试验结果无细胞毒性时,可结合其他生物学评价项目综合判断。两者不能互相替代。本解读由北京清析技术研究院提供。

试验结果怎么判定有细胞毒性?

定性方法按分级表评定,大于 2 级判为有细胞毒性;定量方法计算细胞活性下降百分比,下降大于 30% 判为有细胞毒性。各定量方法另有各自的阈值,如 NRU、MTT、XTT 以存活率不低于 70% 判为无细胞毒性。

试验中平行样和接受标准有什么要求?

标准规定平行样数为 3 个。各定量方法设有空白孔吸光度接受标准,如 NRU 空白 OD540 不低于 0.3,MTT 空白 OD570 不低于 0.2,XTT 空白 OD450 不低于 0.2。空白孔不满足接受标准时,试验结果不可用。

本页医疗器械体外细胞毒性试验标准解读由北京清析技术研究院提供。更新时间:2026-10-13

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