Biokompatibilität Medizinprodukte – Biologische Bewertung nach EN ISO 10993

Was bedeutet Biokompatibilität bei Medizinprodukten?

Biokompatibilität beschreibt die Eigenschaft eines Materials oder Produkts, bei bestimmungsgemäßer Anwendung keine unerwünschten biologischen Reaktionen hervorzurufen. Für Medizinprodukte bedeutet das: Das Produkt darf bei Kontakt mit Körpergeweben oder Blut keine toxischen, sensibilisierenden, irritierenden, mutagenen, karzinogenen oder reproduktionstoxischen Wirkungen zeigen. Dies zumindest nicht in einem Ausmaß, das den klinischen Nutzen überwiegt.

Die EN ISO 10993-1, die Ende 2025 revisioniert wurde, bildet den Rahmen für die biologische Beurteilung von Medizinprodukten. Sie definiert einen risikobasierten Ansatz, bei dem Art und Dauer des Körperkontakts die Auswahl der erforderlichen Prüfungen bestimmen. Die aktuelle Normausgabe unterscheidet nun zwischen Produkten mit Oberflächenkontakt (intakte Haut, intakte Schleimhaut, verletzte Oberflächen und innere Gewebe ohne Kontakt mit zirkulierendem Blut) und Kontakt mit zirkulierendem Blut. Die Kategorien „extern kommunizierende Produkte“ und „implantierbare Produkte“ sind entfallen. Innerhalb jeder Kategorie wird zusätzlich nach der Kontaktdauer differenziert: kurzzeitig, (bis 24 Stunden), länger (24 Stunden bis 30 Tage) oder Langzeit (über 30 Tage). In der neuen Ausgabe der EN ISO 10993-1 wird darüber hinaus berücksichtigt, wie oft das Produkt angewendet wird, um mögliche Akkumulationen von toxischen Substanzen zu erfassen.

Die biologische Bewertung nach EN ISO 10993-1 – Der Prozess

Die biologische Beurteilung von Medizinprodukten ist kein reiner Prüfvorgang. Sie ist ein strukturierter Bewertungsprozess, der mit der Materialcharakterisierung beginnt und mit einer dokumentierten Risikobewertung endet. Die EN ISO 10993-1 beschreibt diesen Prozess in einem Flussdiagramm, das die Entscheidungsschritte nachvollziehbar darstellt. Im Ergebnis werden für die biologische Beurteilung zwei zentrale Dokumente erstellt: der Biologische Bewertungsplan (Biological Evaluation Plan, BEP) und der Biologische Bewertungsbericht (Biological Evaluation Report, BER). Der BEP definiert die Methodik, die Datenquellen, die zu prüfenden Endpunkte und die Akzeptanzkriterien. Der BER dokumentiert die Durchführung und die Schlussfolgerungen. Beide Dokumente sind Bestandteil der Technischen Dokumentation und werden von Benannten Stellen eingehend geprüft.

Der erste Schritt ist die vollständige Materialcharakterisierung: Welche Materialien kommen im Endprodukt mit dem Körper in Kontakt? Welche Herstellungsprozesse (Reinigung, Sterilisation, Oberflächenbehandlung) beeinflussen die biologischen Eigenschaften? Sind alle eingesetzten Materialien und deren Additive wie z.B. Weichmacher bekannt? Auch Produktionshilfsstoffe und potenzielle Abbauprodukte sind dokumentiert zu bewerten.
Danach erfolgt die Zuordnung zu den Kontaktkategorien (Art und Dauer) und die Ableitung der biologischen Effekte, die zu beurteilen sind.

Biokompatibilität im Kontext der MDR

Die MDR verweist in den grundlegenden Sicherheits- und Leistungsanforderungen (Anhang I, Kapitel II, Abschnitt 10) auf die Biokompatibilität von Medizinprodukten. Produkte sind so auszulegen und herzustellen, dass die Risiken im Zusammenhang mit dem Kontakt zwischen Produkt und Körpergewebe minimiert werden. Die Verordnung definiert insbesondere für CMR-Stoffe (karzinogene, mutagene, reproduktionstoxische Substanzen) sowie Stoffe mit endokrin wirksamen Eigenschaften detaillierte Vorgaben. Diese Vorgaben beziehen sich auf Höchstmengen, Kennzeichnungen bei Überschreitung der vorgegebenen Höchstmengen und auf dokumentierte Begründungen hierfür.

Unter der MDR wird der Zusammenhang zwischen biologischer Bewertung, Risikomanagement und klinischer Bewertung stärker betont. Die biologische Bewertung liefert Eingangsdaten für die Risikoanalyse nach EN ISO 14971, und die Ergebnisse der biologischen Prüfungen fließen in die klinische Bewertung ein. Benannte Stellen erwarten, dass diese Verknüpfungen in der Technischen Dokumentation nachvollziehbar dargestellt sind – nicht als isolierte Dokumente, sondern als Teil eines integrierten Nachweissystems.

Chemische Charakterisierung und toxikologische Risikobewertung

Die chemische Charakterisierung nach EN ISO 10993-18 bildet die Grundlage jeder biologischen Bewertung der Biokompatibilität von Medizinprodukten. Sie identifiziert und quantifiziert alle Substanzen, die aus dem Produkt freigesetzt werden können – einschließlich Monomere, Additive, Weichmacher, Verarbeitungshilfsstoffe, Abbauprodukte und Verunreinigungen aus dem Herstellungsprozess. Auf Basis dieser Daten wird entschieden, welche biologischen Prüfungen tatsächlich erforderlich sind und ob eine toxikologische Risikobewertung nach EN ISO 10993-17 ausreicht oder ob zusätzliche In-vitro- oder In-vivo-Tests durchgeführt werden sollten.

Die toxikologische Risikobewertung ist dabei ein zunehmend wichtiger Baustein: Sie bewertet die identifizierten Substanzen anhand von Grenzwerten, die auf Basis der Kontaktdauer, der Anwendungshäufigkeit sowie der Kontaktart berechnet werden. Bei eindeutigen Ergebnissen aus der toxikologischen Risikobewertung können in vielen Fällen biologische Prüfungen eingespart werden. Für Hersteller bedeutet das: Eine sorgfältige chemische Charakterisierung am Anfang des Prozesses spart Zeit und Kosten, weil sie die Prüfstrategie zielgenau steuert. In unserer Beratung legen wir besonderen Wert auf diesen ersten Schritt – er ist der Schlüssel zu einer effizienten und regulatorisch belastbaren biologischen Bewertung.

Typische Herausforderungen bei der Biokompatibilität

Aus unserer Erfahrung kennen wir die Bereiche, in denen die biologische Beurteilung von Medizinprodukten regelmäßig zu Beanstandungen führt. Die häufigsten Probleme betreffen eine unvollständige Materialcharakterisierung (nicht alle Materialien im Körperkontaktbereich sind identifiziert, Herstellungsprozesse und deren Einfluss auf die biologischen Eigenschaften werden nicht ausreichend berücksichtigt). Weiterhin sind fehlende oder veraltete Prüfberichte (die Prüfungen wurden an einem früheren Materialtyp oder mit einer anderen Sterilisationsmethode durchgeführt) ein wichtiges Thema. Ein wichtiges Problemfeld ist oftmals eine mangelnde Begründung der Prüfauswahl (warum bestimmte Effekte als nicht relevant eingestuft wurden) und die Auswahl der Produkte für die Prüfung. Da es oftmals nicht möglich ist, alle Produktvarianten testen, muss eine Ausdwahl nach dem Worst Case Prinzip getroffen werden.

Besonders bei Produkten für die Aufbereitung von Medizinprodukten stellen sich zusätzliche Fragen: Wie verändert sich die Biokompatibilität durch wiederholte Reinigungs- und Sterilisationsprozesse? Beeinflussen Prozesschemikalien die biologischen Eigenschaften des Materials? Diese Aspekte werden im Rahmen der Zertifizierung entsprechend geprüft.

Biokompatibilität und verwandte Nachweise in der Technischen Dokumentation

Die biologische Bewertung von Medizinprodukten steht nicht isoliert – sie ist Teil eines Netzwerks von Nachweisen in der Technischen Dokumentation. Die Ergebnisse der biologischen Bewertung fließen direkt in die Nutzen-Risiko-Analyse des Risikomanagements ein. Wenn biologische Prüfungen Auffälligkeiten zeigen – etwa eine grenzwertige Zytotoxizität oder eine Sensibilisierungsneigung – muss dies im Risikomanagement adressiert und die Akzeptabilität des Restrisikos begründet werden. Umgekehrt kann das Risikomanagement Anforderungen an die biologische Bewertung stellen, die über die Standardmatrix der ISO 10993-1 hinausgehen.

Die klinische Bewertung greift ebenfalls auf die biologische Beuerteilung, da die Biokompatibilität ein relevanter Aspekt der Sicherheitsbewertung ist. Für Hersteller, die ihre Produkte international vermarkten, kommen zusätzlich die Anforderungen der FDA hinzu: Die FDA verweist in ihrem Guidance-Dokument „Use of International Standard ISO 10993-1″ auf zusätzliche Aspekte, die über die europäische Umsetzung hinausgehen können.

Wir unterstützen Hersteller dabei, die biologische Bewertung nicht als isoliertes Dokument zu erstellen, sondern als integralen Bestandteil der Technischen Dokumentation – mit klaren Querverweisen zum Risikomanagement, zur klinischen Bewertung und zur Kennzeichnung (die gegebenenfalls Hinweise auf verwendete Materialien oder Allergene enthalten sollte). So entsteht ein konsistentes Nachweissystem, das im Audit durch eine Benannte Stelle Bestand hat.

Unsere Leistungen bei der Biokompatibilität von Medizinprodukten

Unser naturwissenschaftlicher Hintergrund – Dr. Oberländer ist promovierter Diplombiologe mit Schwerpunkten in Zoologie, Physiologie und Biochemie – ermöglicht die fachliche Einordnung biologischer Prüfberichte und die Bewertung der wissenschaftlichen Literatur. Gleichzeitig bringen wir die Prüferperspektive aus 20 Jahren bei einer Benannten Stelle mit: Wir wissen, welche Fragen Auditoren stellen und welche Nachweistiefe erwartet wird. Diese Kombination macht unsere Beratung zur Biokompatibilität von Medizinprodukten besonders effektiv. Mehr zu unseren Qualifikationen.

Häufige Fragen zur Biokompatibilität von Medizinprodukten

Braucht jedes Medizinprodukt eine Biokompatibilitätsbewertung?

Jedes Medizinprodukt, das direkt oder indirekt mit dem menschlichen Körper in Kontakt kommt, erfordert eine biologische Bewertung nach EN ISO 10993-1. Der Umfang richtet sich nach Art und Dauer des Körperkontakts.

Sind immer Tierversuche erforderlich?

Nein. Die EN ISO 10993-1 fordert einen risikobasierten Ansatz und die Auswertung vorhandener Daten vor der Initiierung neuer Prüfungen. Für etablierte Materialien mit umfangreicher Datenlage kann die biologische Bewertung häufig auf Basis von Literatur und Materialdaten  erfolgen.

Wer führt die biologischen Prüfungen durch?

Biologische Prüfungen nach ISO 10993 werden von spezialisierten, akkreditierten Prüflaboren durchgeführt. Wir unterstützen bei der Auswahl geeigneter Labore, der Erstellung der Prüfaufträge und der Bewertung der Ergebnisse.

Was ändert sich unter der MDR bei der Biokompatibilität?

Die MDR verschärft insbesondere die Anforderungen an die Dokumentation von CMR-Stoffen und endokrin wirksamen Substanzen. Zudem wird eine stärkere Verknüpfung der biologischen Bewertung mit dem Risikomanagement und der klinischen Bewertung erwartet.