YY/T 0652-2008
基本信息
标准号： YY/T 0652-2008
中文名称：ISO 17853 :2003 植入物材料的磨损聚合物和金属材料磨屑分离、表征和定量分析方法
标准类别：医药行业标准(YY)
标准状态：现行
出版语种：简体中文
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相关标签： 2003 植入物 材料 磨损 聚合物 金属材料 分离 定量分析 方法
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
YY/T 0652-2008/ISO 17853 :2003.Wear of implant materials- Polymer and metal wear particles-Isolation , characterization and quantification.
YY/T 0652规定了从植入人体的或从关节磨损试验机上的全关节假体所产生颗粒的取样方法。标准还规定了分离聚合物和金属颗粒的方法以及对这些颗粒进行表征和定量分析的仪器、试剂及试验方法,这些颗粒来源于翻修手术或尸解切取的假体周围组织,或关节磨损试验机上的液体试验介质。
YY/T 0652规定的方法不对关节假体的磨损做定量分级,也不确定具体关节表面的磨损量。本标准不包含颗粒的生物学效应,也不提供评价颗粒生物安全性的方法。
YY/T 0652列出的方法不适用于测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒。
2术语与定义
下列术语和定义适用于本标准.
2.1聚合物颗粒polymer wear debris关节假体聚合物组件因磨损所产生的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)颗粒。
2.2金属颗粒metal wear debris关节假体金属组件因磨损所产生的颗粒和颗粒状腐蚀产物。
3组织样本中聚合物 及金属颗粒的取样和分析方法
3.1原理
通过消化,将聚合物和金属颗粒从组织样本中分离出来(见3.5.1和3.6.1)。再清除消化液中所有残余的有机组织碎屑,以提纯各种颗粒。
注:聚合物和金属颗粒的分离方法稍有不同,分别在3. 5和3.6中描述。
收集颗粒之后，使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)对这些颗粒进行表征和计数。然后计算颗粒在原始组织样品中的浓度。
3.2 试剂
除非另行注明，在整个试验分析过程中使用的试剂都是经过认可的分析纯,所使用的水为蒸馏水或达到相应纯度的水。
为了避免外界微粒对样品产生污染,在使用前所有的试剂溶液,都应经过孔径小于或等于0.2 μm的过滤膜进行过滤(见3.3.4)。
3.2.1氢氧化钠溶 液(NaOH),c=0.1 mol/L和5 mol/L. .
3.2.2盐酸溶 液(HCI),c=0.01 mol/L.
3.2.3蔗糖溶液,p=1. 35 g/cm'、1.17 g/cm2.1. 08 g/cm2、1. 04 g/cm’和1. 02 g/cm2。
3.2.4 异丙醇-水混合液,p=0.96 g/cm3和p=0.90 g/cm2。
YY/T 0652规定了从植入人体的或从关节磨损试验机上的全关节假体所产生颗粒的取样方法。标准还规定了分离聚合物和金属颗粒的方法以及对这些颗粒进行表征和定量分析的仪器、试剂及试验方法,这些颗粒来源于翻修手术或尸解切取的假体周围组织,或关节磨损试验机上的液体试验介质。
YY/T 0652规定的方法不对关节假体的磨损做定量分级,也不确定具体关节表面的磨损量。本标准不包含颗粒的生物学效应,也不提供评价颗粒生物安全性的方法。
YY/T 0652列出的方法不适用于测量聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)颗粒。
2术语与定义
下列术语和定义适用于本标准.
2.1聚合物颗粒polymer wear debris关节假体聚合物组件因磨损所产生的超高分子量聚乙烯(UHMWPE)颗粒。
2.2金属颗粒metal wear debris关节假体金属组件因磨损所产生的颗粒和颗粒状腐蚀产物。
3组织样本中聚合物 及金属颗粒的取样和分析方法
3.1原理
通过消化,将聚合物和金属颗粒从组织样本中分离出来(见3.5.1和3.6.1)。再清除消化液中所有残余的有机组织碎屑,以提纯各种颗粒。
注:聚合物和金属颗粒的分离方法稍有不同,分别在3. 5和3.6中描述。
收集颗粒之后，使用扫描电子显微镜(SEM)或透射电子显微镜(TEM)对这些颗粒进行表征和计数。然后计算颗粒在原始组织样品中的浓度。
3.2 试剂
除非另行注明，在整个试验分析过程中使用的试剂都是经过认可的分析纯,所使用的水为蒸馏水或达到相应纯度的水。
为了避免外界微粒对样品产生污染,在使用前所有的试剂溶液,都应经过孔径小于或等于0.2 μm的过滤膜进行过滤(见3.3.4)。
3.2.1氢氧化钠溶 液(NaOH),c=0.1 mol/L和5 mol/L. .
3.2.2盐酸溶 液(HCI),c=0.01 mol/L.
3.2.3蔗糖溶液,p=1. 35 g/cm'、1.17 g/cm2.1. 08 g/cm2、1. 04 g/cm’和1. 02 g/cm2。
3.2.4 异丙醇-水混合液,p=0.96 g/cm3和p=0.90 g/cm2。
标准图片预览
标准内容
ICS 11. 040. 40
中华人民共和国医药行业标准
YY/T0652—2008/IS17853:2003
植入物材料的磨损
聚合物和金属材料wwW.bzxz.Net
磨屑分离、表征和定量分析方法Wear of implant materials-Polymer and metal wear particles--Isolation,characterization and quantification(ISO 17853:2003,IDT)
2008-04-25发布
国家食品药品监督管理局
2009-06-01实施
YY/T 0652—2008/ISO 17853 :2003关节假体运动所产生的颗粒会在人体内产生生物反应，导致骨溶解，进而使植人的关节假体松动，最终造成关节假体失效。需要制定一个从组织中回收颗粒并对其定性定量的标准方法，以便统一一个进行颗粒反应研究的方法。同时，通过分析关节磨损试验机中关节假体所产生的颗粒，有利于进一步了解粒特性和关节假体的性能。
本标准等同采用国际标准ISO17853；2003植人物材料的磨损案合物和金属材料磨屑分离、
表征和定量分析方法》。
本棕准由国蒙食品药品监督管理局提出。本标推由国家食品药品监督餐理属中检所医疗器械质量蓝督检验中心旧日。本标准超草单位：国家食品药品监督管理局中检所医疗器械质基监督检验中心，常州奥斯医疗器械有限公司，北京蒙太因医疗器械有限公司。本标主要起草人：汤京龙，陆颂芳、奚廷斐、王建宇、王硕、汤龙、刘丽、李佳戈、任凤妹、汤学莉、工娟。
1范围
YY/T 0652—2008/ISO 17853:2003植入物材料的磨损聚合物和金属材料磨屑分离，表征和定量分析方法本标准规定了从植入人体的或从关节磨损试验机上的全关节假体所产生颗粒的取样方法。标准还规定了分离聚合物和金属颗粒的方法以及对这些颗粒进行表征和定量分析的仪器、试剂及试验方法，这些题粒来源于翻修手术或尸解切取的假体周国组织，或关节磨损试验机上的液体试验介质。本标准规定的方法不对关节假体的磨摄做定分级，也不确定具体关节表面的磨损量。本标准不包含颗粒的生物学效应，也不提供评价颗粒生物安全性的方法。本标列山的方法不适用于测量聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)颗粒。2术语与是义
下列术语和定义适用于本标准。2、1
聚合物颗粒polymer wear debris关节假体案合物组件因磨损所产生的超高分了量案乙烯（UHMWPE)颗粒，2.2
金属颗粒metal wear debris
关节假体金属组件因磨损所产生的颗粒和题粒状腐蚀产物。3组织样本中聚合物及金属颗粒的取样和分析方法3.1原理
通过消化,将聚合物和金属颗粒从组织样本中分离出来(见 3.5.1和3.6.1)。再清除消化液中所有残余的有机组织碎屑，以提纯各种颗粒。注：桑合物和金属颗粒的分离方法稍有不同,分别在 3. 5 和 3. 6 中描述。收集颗粒之后，使用扫描电子显微镜（SEM)或透射电子显微镜（TEM)对这些颗粒进行表征和计数。然后计算颗粒在原始组织样品中的浓度。3.2试剂
除非另行注明，在整个试验分析过程中使用的试剂都是经过认可的分析纯，所使用的水为蒸馏水或达到相应纯度的水。
为了避免外界微粒对样品产生污染，在使用前所有的试剂溶液，都应经过孔径小于或等于0.2um的过滤膜进行过滤(见 3.3.4)。3.2. 1 氢氧化钠溶液(NaOH),c=0.1 mol/L和5 mol/L。3.2.2盐酸溶液(HCI),c=0.01mol/L3. 2. 3蔗糖溶被p=1. 35 g/cm、1. 17 g/cm,1. 08 g/cm2,1. 04 g/cm2 和 1.. 02 g/cm3. 2. 4 异丙醇-水混合液+0=0. 96 g/cm2 和 0=0. 90 g/cm2。3.2.5蒸馅水。
3. 2. 6木瓜蛋白酶溶液 将 100 μg 纯木,瓜蛋白酶.3. 26 mg 的 N-乙酰半胱胺酸,9 mL 蒸馅水1 mL磷酸盐缓冲液（见3.2.7)混合溶解制得。1
经完成。
3.5.2聚合物颗粒的提取与纯化
YY/T0652—2008/ISO17853:2003将蔗糖溶液（p=1.02g/cm）加人到每个离心管中，加人量大约为离心管容量的3/4。将已制得的浸提组织悬浮液等分，注入到每个离心管中蔗糖溶液的表面。2℃下，以100000g离心3h。仔细将各离心管内上层溶液转移到无菌管中，用65C蒸馏水蒂释残余的蔗糖。将稀释后的溶液再超声分散10min，使结团的颗粒分散开。然后在80℃下加热1h，以溶解蔗糖。将密度分别为0.96g/cm和0.90g/cm2的异丙醇-水混合物分别注人各离心管中，形成上下两层，取一定量上-步制得的悬浮液加人到各离心管中。20C下，以100000g离心1h。将离心管从离心机的转子上取下，应可以看见在两液层的界面上有一层白色颗粒物。用一支细嘴的玻璃吸液管插入异丙醇液层间，将这层UHMWPE颗粒吸出，并转移到无菌管中，超声分散10min，以进一步使结团的颗粒分散开。
如果可以证明在其他的超速离心时间和速度下，能够达到相同分离效果，并且其验证程序的结果已形成文件，也可按照该方会设定其他的高心速度和离心时间进行分离。注：本方法中，第一次超高心是为了将质量较轻的UFMWPE颗粒与质量较重的颗新分离开；第二次超速离心是通过离心形成
JHMWPE题颗粒的育的。
个更精细的密度样度场，从而达到纯化已族得的UF3.6金属颗粒的分高程序
3.6.1组织样本消化
为了节省消化时间，在消化前用解部刀和刀片将组织样本切成小块。按照每5g组织样本加人OaL的NaOH溶液的比例，向坝碎的试样中加人NaOH溶夜，将所得溶液注人各个10mL浓度为5
离心管中，在6出恒温水浴中揽拌学提量多1h3.6.2金属题粒的提取与纯化
将上一步合有漫提组织悬浮液的超速高心管从水浴槽中取出，加人蒸馏水至满管，在15℃下以100000g离心h，
收集颗粒物，再向其加人蒸留水，重新形成悬浮液。将此悬浮液超速分散10mi五。向离心管中磨度分别为1.5z/cm..17gm..cg/cm14/m的旗糖溶液，形一步制得的颗粒悬浮液接量等分，加人到已装有蔗糖溶液的各离心成多层的密度梯度蓝请溶液。取上管中。在2℃下以000g的转速离心3h，离心后，弃掉离心管中的上层液，保留底层含较重粒子的固体微粒。向这生微中注人6℃的蒸罐水，使微粒量新悬浮，以清洗微粒，在环境温度下再次离心，使微粒再次聚集管底部，弃掉离心管中的上层液。重复上述清洗离心步骤至少三次，以确保粘滞的蔗糖溶液被彻底清掉。在最后一次清洗离心后，弃掉离心管中的上层液，将离心管底部的固体颗粒转移到另一可封闭的管中
为了去除固体颗粒中的骨粒，向固体颗粒中加入EDTA溶液，在65℃的恒温水浴中搅拌浸泡3h。之后，将此溶液在环境温度下离心，弃掉离心管中的上层液，使微粒再次象集于离心管底部，向离心管的底部微粒中加人木瓜蛋白酶溶液，以去除残余的有机碎屑。加入少量0.C1mol/L的HCI溶液或0.01mol/L的NaOH溶液，将上述溶腋的pH值重新调节到6.5，再将此悬浮液转移到个试管中密封，在65℃的恒温水浴中搅拌18h～24h，用木瓜蛋白酶处理后，将悬浮液放人1面提到的熊糖溶顺的密度梯度液中进行离心。离心后弃掉离心管中上层液体，并用蒸馏水清洗离心管底部微粒三次。最后一次清洗后，向微粒中加人10mL蒸馏水，使微粒再次悬浮，封闭试管，超声分散10min，以使微粒分散。
如果可以证明在其他的超速离心时间和速度下，能够达到相同分离效果，并且其验证程序的结果已形成文件，也可按照该方法设定其他的离心速度和离心时间进行分离。3.7颗粒收集
在孔径为0.1um的滤膜上收集颗粒。或是使用每份10μL到300μL的颗粒悬浮液，或是使用较大体积稀释过的悬浮液（参见注），如果稀释，应记录每个样品的准确稀释度。用一个配有较大针径注射3
YY/T 0652—2008/IS0 17853:2003针的注射器抽取一定量的恶浮液。在确认注射针中没有体残留后，将其从注射器上取下，将注射器与滤器连接好。轻推注射器,使通过滤膜后的液体的流量大约为 1 滴/s(0. 045 mL/s),使颗粒留在滤膜上。如果滤膜发生堵塞，需更换一个新滤膜。对每一个用过的滤膜，需要进行下述步骤：用蒸馏水冲洗注射器和滤膜。最后沿过滤方向，用空气吹冲过滤膜，用缓子将滤膜从滤器中取出，将其放置在一个洁净的带盖的培养皿中干媒，
如果可能，也可使用孔径小于0.1 μm的滤膜。在这种情况下，为避免滤孔的堵塞，需要进行按序的分级过滤。
往：当希释后的悬浮液几乎清澈时，可以认为此时已达到比较合适的稀释度，通常释比例在1：10至1，100之间。稀释的目的是为了将滤膜上微粒的浓度保持在一定的范国之内，一方面使得滤膜上的微粒不至于太密集，从而给 SEM观测离散微粒造成很大困难;另一方面，也必须确保滤膜上保留有--定数量的微粒，以满足分析的要求（最少应有100个）。
3.8颗粒尺寸及形状表征
尺寸人于 0. 1 μm 的颗粒用 SEM来观测,用一片碳胶带将有颗粒的滤膜粘贴在 SEM 的观测座 上。对于聚合物颗粒，需要在滤膜上镀金，使颗粒导电；对于金属颗粒，则需要在滤膜上镀金或碳。SEM成像时，案合物颗粒的加速电压应不超过10keV+金属颗粒不超过15keV.在表征尺寸大于0.1 μm颗粒时,SEM可选定6 000倍的放大倍数，在滤膜上选择在意的不重登的颗粒区域进行观测，盲到能够成像的题粒总数量大于100个为止。对于尺寸大于101Ⅱ颗粒,放大倍数可适当减小，如1000倍。
用一些选定的参数来表征颗粒的尺寸、形状和面积，例如，长度、宽度、等效圆直径（具有与颗粒相同面积的圆的直径）、面积、周长、长宽比（长度/宽度）、圆度（周长\/4元×面积）等。在试验报告中，应注明测定颗粒尺寸和进行颗粒形状分析的放大倍数。对于尺寸小于 D,1 μm 的金属颗粒,使用TEM表征。将等分的金属颗粒悬浮液置于 TEM的铜栅上，以20000至25000倍的放大倍数，在80keV的加速电压下观察。注1：所有的颗粒都可以用扫描电镜 SEM成像，对于尺f小于 0.1 μm的金属颗粒可以用透射电镜 TEM成像。注2：对于金属颗粒，一次成像的颗粒数可能达不到100 个。注3：可以对纤维状或圆形聚合物题粒加以区分。注1：可以使用计算机化或人工操作的图像分析软件来确定癫粒的尺寸和形状。注 5只要粒度分析仅的分辨率在 0. 1 μm 或 0. 1 μm 以下,也可用它进行颗粒分析。但必须往意,由于微粒结团,有可能高估颗粒尺寸：
3.9对照试验
将精确称鼠的商用高密度聚乙烯（HDPE)粉末（颗粒长度小于 10 μm)和钛粉（颗粒长度小于10μm)加人到精确称量的、从初次全关节置换手术中获取的关节囊组织中。按照3.5、3.6所列出的程序将对照粉末从组织中分离出来，但在最后的纯化步中不用蒸水而用乙醇清洗，清洗后留置样品至乙醇全部挥发。用精度至少为0.1Mg的天平称重，通过质量差的方法（即试管和残余微粒总重减去空试管重)获得残余HDPE和钛粉的质量。以上步骤重复三次，计算平均回收率（参见注）。除了能够得到粉末的平均回收率之外，还可根据3.10计算对照试验前后对照颗粒的数量。为了评估试验的重复性，需进行三次对照样品试验，并计算出平均值和标准偏差。注：回收率等于回收的粉末样品质量除以初始加人的粉末样品质量。3.10颗粒数的计算
每克湿组织中向收的颗粒数量可根据SE图片已知面积中的题粒数量计算而得到，该数值还需根据消化过程中的稀释比例和对照试验中的粉末回收率进行修正。在计算过程中，不含颗粒的区域的面积也应计人总面积中。
当计算大于10μm和小于 0.1 μm的颗粒数量时，可参照上述方法，对放人倍数分别为1 000倍和20000~～25000倍的成像分别进行计算。试验报告应记录颗粒数量计算所用的准确放大倍数。4
以下示例说明计算过程；
YY/T 0652—2008/IS0 17853.2003a）原始数据：从3.01湿组织中提取出金属颗粒。整个提取过程的稀释倍数为1/3250。经过滤，在7张放大倍数为5000的SEM图片中，颗粒计数有141个。b）计算整个滤膜上的微粒总数：【张SE图片面积=3.35×101m2
所以7张SE图片面积=2.35×10-＊m2滤膜总面积=元×(0.0015)=6.36×10-5m因此整个滤膜上的微粒总数=（141×6.36×105)/2.35×109=3.82×105c）根据提取过程中的稀释量修正微粒总数提取过程中的总稀释率=1/3250
故 3. 01 湿组织中修止斥的微粒总数=1. 24×101d）根据对照试验中的粉末回收率修正微粒总数粉末回收率=37.4%
因此3.01多湿组织中修正后的微粒总数=1.24×10*×1/0.374=3.31×101ge）计算结果：每克湿组织样本中的颗粒数量一1.10×10\0注：因为粉末回收率是一个估计值，因此上述结果只是所使用组织中微粒数整的一个估计值。3.11UHMWPE颗粒的确认
用FT-IR光谱分析仪对国收的颗粒物进行UHMWPE定性确认。为了进行FI-1R光谱分析，先将颗粒于燥,压人 KBr圆片,或者使用显微镜附件，如果样品颗粒的FT-IR图谱上的各主婴吸收蜂与UHMWPE（如医用级的UHMWPE粉末）的参照图谱相符合，则可认为此样品为LHMWPE。颗粒形态也可用作识别UHMWPE微粒的辅助依据，应用此方法时可比照已发表的UHMWFE图片进行分析（例如ASTMF1877—98）。注：为厂得到足够FTIR光谱分析用的微粒数盘，可以将不同样品中获得的微粒混在·起使用。3.12金属颗粒的确认
用SEM-EDS(能量色散谱仪）或TEM-FTS进行金属颗粒的确认。4对关节磨损试验机润滑剂中的聚合物和金属颗粒的取样和分析方法在不同的关节磨损试验机和不向的试验之间，所使用的牛血清的用量是不同的。因为不可能将所有的牛血清试验介质取山进行分析，所以应从混合均匀的试验介质中采集具有代表性的等分量血消样品，冷冻保存备用。取样前应从关节部件表面刮下的沉积物并搅拌试验介质，以保证取样具有代表性。在样前可以采用冷冻干燥的方法减少牛血清损失，所取血清量可以减少。按照3.5规定的程序进行聚合物题粒的分离，按照3.6规定的程序进行金属颗粒的分离，但可省略EDTA洗涤步骤。为了消化牛血清溶液，需添加NaOH粉未，使其浓度达到5mol/L5试验报告
试验报告应包括以下内容：
a）标识试验样品信息（提供组织样本匿名病人的详情、组织样品的位置、户解样品的特征、关节磨损试验机的液体试验介质、试验详情等）；b）有可能的话，植入物的种类和前期手术的细节信息；）回收体的外观（可提供颗粒来源或者植人物失效的详情，例如股骨颈部与髋白杯边缘发生碰撞或关节柄部件松动；
d）组织样本质量，或者使用的关节润滑剂总量：YY/T 0652—2008/IS0 17853:2003e)
对照试验的结果；
颗粒尺寸、形状、数量的数据及其分布性：金属颗粒成分；
分析的微粒数量；
用SEM或TEM进行微粒计数和尺寸形状分析时所选用的放大倍数；组织样本回收时所用的医疗器械的属性；如有污染物存在，列出金属/聚合物碎屑可能的来源。YY/T 0652-2008
中华人民共和国医药
行业标准
植入物材料的磨损聚合物和金属材料磨属分离、表征和定量分析方法YY/T0652—2008/IS017853.2003*
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并本880×12301/16
印张 0.75字数 12 千字
2008年9月第一次印刷
2008 年 9 月第一版
书号：155066：2-19043
定价14.00元
由本社发行中心调换
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中华人民共和国医药行业标准
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植入物材料的磨损
聚合物和金属材料wwW.bzxz.Net
磨屑分离、表征和定量分析方法Wear of implant materials-Polymer and metal wear particles--Isolation,characterization and quantification(ISO 17853:2003,IDT)
2008-04-25发布
国家食品药品监督管理局
2009-06-01实施
YY/T 0652—2008/ISO 17853 :2003关节假体运动所产生的颗粒会在人体内产生生物反应，导致骨溶解，进而使植人的关节假体松动，最终造成关节假体失效。需要制定一个从组织中回收颗粒并对其定性定量的标准方法，以便统一一个进行颗粒反应研究的方法。同时，通过分析关节磨损试验机中关节假体所产生的颗粒，有利于进一步了解粒特性和关节假体的性能。
本标准等同采用国际标准ISO17853；2003植人物材料的磨损案合物和金属材料磨屑分离、
表征和定量分析方法》。
本棕准由国蒙食品药品监督管理局提出。本标推由国家食品药品监督餐理属中检所医疗器械质量蓝督检验中心旧日。本标准超草单位：国家食品药品监督管理局中检所医疗器械质基监督检验中心，常州奥斯医疗器械有限公司，北京蒙太因医疗器械有限公司。本标主要起草人：汤京龙，陆颂芳、奚廷斐、王建宇、王硕、汤龙、刘丽、李佳戈、任凤妹、汤学莉、工娟。
1范围
YY/T 0652—2008/ISO 17853:2003植入物材料的磨损聚合物和金属材料磨屑分离，表征和定量分析方法本标准规定了从植入人体的或从关节磨损试验机上的全关节假体所产生颗粒的取样方法。标准还规定了分离聚合物和金属颗粒的方法以及对这些颗粒进行表征和定量分析的仪器、试剂及试验方法，这些题粒来源于翻修手术或尸解切取的假体周国组织，或关节磨损试验机上的液体试验介质。本标准规定的方法不对关节假体的磨摄做定分级，也不确定具体关节表面的磨损量。本标准不包含颗粒的生物学效应，也不提供评价颗粒生物安全性的方法。本标列山的方法不适用于测量聚甲基丙烯酸甲醋(PMMA)颗粒。2术语与是义
下列术语和定义适用于本标准。2、1
聚合物颗粒polymer wear debris关节假体案合物组件因磨损所产生的超高分了量案乙烯（UHMWPE)颗粒，2.2
金属颗粒metal wear debris
关节假体金属组件因磨损所产生的颗粒和题粒状腐蚀产物。3组织样本中聚合物及金属颗粒的取样和分析方法3.1原理
通过消化,将聚合物和金属颗粒从组织样本中分离出来(见 3.5.1和3.6.1)。再清除消化液中所有残余的有机组织碎屑，以提纯各种颗粒。注：桑合物和金属颗粒的分离方法稍有不同,分别在 3. 5 和 3. 6 中描述。收集颗粒之后，使用扫描电子显微镜（SEM)或透射电子显微镜（TEM)对这些颗粒进行表征和计数。然后计算颗粒在原始组织样品中的浓度。3.2试剂
除非另行注明，在整个试验分析过程中使用的试剂都是经过认可的分析纯，所使用的水为蒸馏水或达到相应纯度的水。
为了避免外界微粒对样品产生污染，在使用前所有的试剂溶液，都应经过孔径小于或等于0.2um的过滤膜进行过滤(见 3.3.4)。3.2. 1 氢氧化钠溶液(NaOH),c=0.1 mol/L和5 mol/L。3.2.2盐酸溶液(HCI),c=0.01mol/L3. 2. 3蔗糖溶被p=1. 35 g/cm、1. 17 g/cm,1. 08 g/cm2,1. 04 g/cm2 和 1.. 02 g/cm3. 2. 4 异丙醇-水混合液+0=0. 96 g/cm2 和 0=0. 90 g/cm2。3.2.5蒸馅水。
3. 2. 6木瓜蛋白酶溶液 将 100 μg 纯木,瓜蛋白酶.3. 26 mg 的 N-乙酰半胱胺酸,9 mL 蒸馅水1 mL磷酸盐缓冲液（见3.2.7)混合溶解制得。1
经完成。
3.5.2聚合物颗粒的提取与纯化
YY/T0652—2008/ISO17853:2003将蔗糖溶液（p=1.02g/cm）加人到每个离心管中，加人量大约为离心管容量的3/4。将已制得的浸提组织悬浮液等分，注入到每个离心管中蔗糖溶液的表面。2℃下，以100000g离心3h。仔细将各离心管内上层溶液转移到无菌管中，用65C蒸馏水蒂释残余的蔗糖。将稀释后的溶液再超声分散10min，使结团的颗粒分散开。然后在80℃下加热1h，以溶解蔗糖。将密度分别为0.96g/cm和0.90g/cm2的异丙醇-水混合物分别注人各离心管中，形成上下两层，取一定量上-步制得的悬浮液加人到各离心管中。20C下，以100000g离心1h。将离心管从离心机的转子上取下，应可以看见在两液层的界面上有一层白色颗粒物。用一支细嘴的玻璃吸液管插入异丙醇液层间，将这层UHMWPE颗粒吸出，并转移到无菌管中，超声分散10min，以进一步使结团的颗粒分散开。
如果可以证明在其他的超速离心时间和速度下，能够达到相同分离效果，并且其验证程序的结果已形成文件，也可按照该方会设定其他的高心速度和离心时间进行分离。注：本方法中，第一次超高心是为了将质量较轻的UFMWPE颗粒与质量较重的颗新分离开；第二次超速离心是通过离心形成
JHMWPE题颗粒的育的。
个更精细的密度样度场，从而达到纯化已族得的UF3.6金属颗粒的分高程序
3.6.1组织样本消化
为了节省消化时间，在消化前用解部刀和刀片将组织样本切成小块。按照每5g组织样本加人OaL的NaOH溶液的比例，向坝碎的试样中加人NaOH溶夜，将所得溶液注人各个10mL浓度为5
离心管中，在6出恒温水浴中揽拌学提量多1h3.6.2金属题粒的提取与纯化
将上一步合有漫提组织悬浮液的超速高心管从水浴槽中取出，加人蒸馏水至满管，在15℃下以100000g离心h，
收集颗粒物，再向其加人蒸留水，重新形成悬浮液。将此悬浮液超速分散10mi五。向离心管中磨度分别为1.5z/cm..17gm..cg/cm14/m的旗糖溶液，形一步制得的颗粒悬浮液接量等分，加人到已装有蔗糖溶液的各离心成多层的密度梯度蓝请溶液。取上管中。在2℃下以000g的转速离心3h，离心后，弃掉离心管中的上层液，保留底层含较重粒子的固体微粒。向这生微中注人6℃的蒸罐水，使微粒量新悬浮，以清洗微粒，在环境温度下再次离心，使微粒再次聚集管底部，弃掉离心管中的上层液。重复上述清洗离心步骤至少三次，以确保粘滞的蔗糖溶液被彻底清掉。在最后一次清洗离心后，弃掉离心管中的上层液，将离心管底部的固体颗粒转移到另一可封闭的管中
为了去除固体颗粒中的骨粒，向固体颗粒中加入EDTA溶液，在65℃的恒温水浴中搅拌浸泡3h。之后，将此溶液在环境温度下离心，弃掉离心管中的上层液，使微粒再次象集于离心管底部，向离心管的底部微粒中加人木瓜蛋白酶溶液，以去除残余的有机碎屑。加入少量0.C1mol/L的HCI溶液或0.01mol/L的NaOH溶液，将上述溶腋的pH值重新调节到6.5，再将此悬浮液转移到个试管中密封，在65℃的恒温水浴中搅拌18h～24h，用木瓜蛋白酶处理后，将悬浮液放人1面提到的熊糖溶顺的密度梯度液中进行离心。离心后弃掉离心管中上层液体，并用蒸馏水清洗离心管底部微粒三次。最后一次清洗后，向微粒中加人10mL蒸馏水，使微粒再次悬浮，封闭试管，超声分散10min，以使微粒分散。
如果可以证明在其他的超速离心时间和速度下，能够达到相同分离效果，并且其验证程序的结果已形成文件，也可按照该方法设定其他的离心速度和离心时间进行分离。3.7颗粒收集
在孔径为0.1um的滤膜上收集颗粒。或是使用每份10μL到300μL的颗粒悬浮液，或是使用较大体积稀释过的悬浮液（参见注），如果稀释，应记录每个样品的准确稀释度。用一个配有较大针径注射3
YY/T 0652—2008/IS0 17853:2003针的注射器抽取一定量的恶浮液。在确认注射针中没有体残留后，将其从注射器上取下，将注射器与滤器连接好。轻推注射器,使通过滤膜后的液体的流量大约为 1 滴/s(0. 045 mL/s),使颗粒留在滤膜上。如果滤膜发生堵塞，需更换一个新滤膜。对每一个用过的滤膜，需要进行下述步骤：用蒸馏水冲洗注射器和滤膜。最后沿过滤方向，用空气吹冲过滤膜，用缓子将滤膜从滤器中取出，将其放置在一个洁净的带盖的培养皿中干媒，
如果可能，也可使用孔径小于0.1 μm的滤膜。在这种情况下，为避免滤孔的堵塞，需要进行按序的分级过滤。
往：当希释后的悬浮液几乎清澈时，可以认为此时已达到比较合适的稀释度，通常释比例在1：10至1，100之间。稀释的目的是为了将滤膜上微粒的浓度保持在一定的范国之内，一方面使得滤膜上的微粒不至于太密集，从而给 SEM观测离散微粒造成很大困难;另一方面，也必须确保滤膜上保留有--定数量的微粒，以满足分析的要求（最少应有100个）。
3.8颗粒尺寸及形状表征
尺寸人于 0. 1 μm 的颗粒用 SEM来观测,用一片碳胶带将有颗粒的滤膜粘贴在 SEM 的观测座 上。对于聚合物颗粒，需要在滤膜上镀金，使颗粒导电；对于金属颗粒，则需要在滤膜上镀金或碳。SEM成像时，案合物颗粒的加速电压应不超过10keV+金属颗粒不超过15keV.在表征尺寸大于0.1 μm颗粒时,SEM可选定6 000倍的放大倍数，在滤膜上选择在意的不重登的颗粒区域进行观测，盲到能够成像的题粒总数量大于100个为止。对于尺寸大于101Ⅱ颗粒,放大倍数可适当减小，如1000倍。
用一些选定的参数来表征颗粒的尺寸、形状和面积，例如，长度、宽度、等效圆直径（具有与颗粒相同面积的圆的直径）、面积、周长、长宽比（长度/宽度）、圆度（周长\/4元×面积）等。在试验报告中，应注明测定颗粒尺寸和进行颗粒形状分析的放大倍数。对于尺寸小于 D,1 μm 的金属颗粒,使用TEM表征。将等分的金属颗粒悬浮液置于 TEM的铜栅上，以20000至25000倍的放大倍数，在80keV的加速电压下观察。注1：所有的颗粒都可以用扫描电镜 SEM成像，对于尺f小于 0.1 μm的金属颗粒可以用透射电镜 TEM成像。注2：对于金属颗粒，一次成像的颗粒数可能达不到100 个。注3：可以对纤维状或圆形聚合物题粒加以区分。注1：可以使用计算机化或人工操作的图像分析软件来确定癫粒的尺寸和形状。注 5只要粒度分析仅的分辨率在 0. 1 μm 或 0. 1 μm 以下,也可用它进行颗粒分析。但必须往意,由于微粒结团,有可能高估颗粒尺寸：
3.9对照试验
将精确称鼠的商用高密度聚乙烯（HDPE)粉末（颗粒长度小于 10 μm)和钛粉（颗粒长度小于10μm)加人到精确称量的、从初次全关节置换手术中获取的关节囊组织中。按照3.5、3.6所列出的程序将对照粉末从组织中分离出来，但在最后的纯化步中不用蒸水而用乙醇清洗，清洗后留置样品至乙醇全部挥发。用精度至少为0.1Mg的天平称重，通过质量差的方法（即试管和残余微粒总重减去空试管重)获得残余HDPE和钛粉的质量。以上步骤重复三次，计算平均回收率（参见注）。除了能够得到粉末的平均回收率之外，还可根据3.10计算对照试验前后对照颗粒的数量。为了评估试验的重复性，需进行三次对照样品试验，并计算出平均值和标准偏差。注：回收率等于回收的粉末样品质量除以初始加人的粉末样品质量。3.10颗粒数的计算
每克湿组织中向收的颗粒数量可根据SE图片已知面积中的题粒数量计算而得到，该数值还需根据消化过程中的稀释比例和对照试验中的粉末回收率进行修正。在计算过程中，不含颗粒的区域的面积也应计人总面积中。
当计算大于10μm和小于 0.1 μm的颗粒数量时，可参照上述方法，对放人倍数分别为1 000倍和20000~～25000倍的成像分别进行计算。试验报告应记录颗粒数量计算所用的准确放大倍数。4
以下示例说明计算过程；
YY/T 0652—2008/IS0 17853.2003a）原始数据：从3.01湿组织中提取出金属颗粒。整个提取过程的稀释倍数为1/3250。经过滤，在7张放大倍数为5000的SEM图片中，颗粒计数有141个。b）计算整个滤膜上的微粒总数：【张SE图片面积=3.35×101m2
所以7张SE图片面积=2.35×10-＊m2滤膜总面积=元×(0.0015)=6.36×10-5m因此整个滤膜上的微粒总数=（141×6.36×105)/2.35×109=3.82×105c）根据提取过程中的稀释量修正微粒总数提取过程中的总稀释率=1/3250
故 3. 01 湿组织中修止斥的微粒总数=1. 24×101d）根据对照试验中的粉末回收率修正微粒总数粉末回收率=37.4%
因此3.01多湿组织中修正后的微粒总数=1.24×10*×1/0.374=3.31×101ge）计算结果：每克湿组织样本中的颗粒数量一1.10×10\0注：因为粉末回收率是一个估计值，因此上述结果只是所使用组织中微粒数整的一个估计值。3.11UHMWPE颗粒的确认
用FT-IR光谱分析仪对国收的颗粒物进行UHMWPE定性确认。为了进行FI-1R光谱分析，先将颗粒于燥,压人 KBr圆片,或者使用显微镜附件，如果样品颗粒的FT-IR图谱上的各主婴吸收蜂与UHMWPE（如医用级的UHMWPE粉末）的参照图谱相符合，则可认为此样品为LHMWPE。颗粒形态也可用作识别UHMWPE微粒的辅助依据，应用此方法时可比照已发表的UHMWFE图片进行分析（例如ASTMF1877—98）。注：为厂得到足够FTIR光谱分析用的微粒数盘，可以将不同样品中获得的微粒混在·起使用。3.12金属颗粒的确认
用SEM-EDS(能量色散谱仪）或TEM-FTS进行金属颗粒的确认。4对关节磨损试验机润滑剂中的聚合物和金属颗粒的取样和分析方法在不同的关节磨损试验机和不向的试验之间，所使用的牛血清的用量是不同的。因为不可能将所有的牛血清试验介质取山进行分析，所以应从混合均匀的试验介质中采集具有代表性的等分量血消样品，冷冻保存备用。取样前应从关节部件表面刮下的沉积物并搅拌试验介质，以保证取样具有代表性。在样前可以采用冷冻干燥的方法减少牛血清损失，所取血清量可以减少。按照3.5规定的程序进行聚合物题粒的分离，按照3.6规定的程序进行金属颗粒的分离，但可省略EDTA洗涤步骤。为了消化牛血清溶液，需添加NaOH粉未，使其浓度达到5mol/L5试验报告
试验报告应包括以下内容：
a）标识试验样品信息（提供组织样本匿名病人的详情、组织样品的位置、户解样品的特征、关节磨损试验机的液体试验介质、试验详情等）；b）有可能的话，植入物的种类和前期手术的细节信息；）回收体的外观（可提供颗粒来源或者植人物失效的详情，例如股骨颈部与髋白杯边缘发生碰撞或关节柄部件松动；
d）组织样本质量，或者使用的关节润滑剂总量：YY/T 0652—2008/IS0 17853:2003e)
对照试验的结果；
颗粒尺寸、形状、数量的数据及其分布性：金属颗粒成分；
分析的微粒数量；
用SEM或TEM进行微粒计数和尺寸形状分析时所选用的放大倍数；组织样本回收时所用的医疗器械的属性；如有污染物存在，列出金属/聚合物碎屑可能的来源。YY/T 0652-2008
中华人民共和国医药
行业标准
植入物材料的磨损聚合物和金属材料磨属分离、表征和定量分析方法YY/T0652—2008/IS017853.2003*
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2008年9月第一次印刷
2008 年 9 月第一版
书号：155066：2-19043
定价14.00元
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