ISO/FDIS 10993-12

Biological evaluation of medical devices

Évaluation biologique des dispositifs médicaux

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PROJET DE NORME INTERNATIONALE
ISO/DIS 10993-12
ISO/TC 194 Secrétariat: DIN
Début de vote: Vote clos le:
2019-05-08 2019-07-31
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 12:
Préparation des échantillons et matériaux de référence
Biological evaluation of medical devices —
Part 12: Sample preparation and reference materials
ICS: 11.100.20
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SUSCEPTIBLE DE MODIFICATION ET NE PEUT

Le présent document est distribué tel qu’il est parvenu du secrétariat du comité.

ÊTRE CITÉ COMME NORME INTERNATIONALE
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OUTRE LE FAIT D’ÊTRE EXAMINÉS POUR
ÉTABLIR S’ILS SONT ACCEPTABLES À DES
FINS INDUSTRIELLES, TECHNOLOGIQUES ET
COMMERCIALES, AINSI QUE DU POINT DE VUE TRAITEMENT PARALLÈLE ISO/CEN
DES UTILISATEURS, LES PROJETS DE NORMES
INTERNATIONALES DOIVENT PARFOIS ÊTRE
CONSIDÉRÉS DU POINT DE VUE DE LEUR
POSSIBILITÉ DE DEVENIR DES NORMES
POUVANT SERVIR DE RÉFÉRENCE DANS LA
RÉGLEMENTATION NATIONALE.
Numéro de référence
LES DESTINATAIRES DU PRÉSENT PROJET
ISO/DIS 10993-12:2019(F)
SONT INVITÉS À PRÉSENTER, AVEC LEURS
OBSERVATIONS, NOTIFICATION DES DROITS
DE PROPRIÉTÉ DONT ILS AURAIENT
ÉVENTUELLEMENT CONNAISSANCE ET À
FOURNIR UNE DOCUMENTATION EXPLICATIVE. ISO 2019
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ISO/DIS 10993-12:2019(F)
ISO/DIS 10993-12:2019(F)
Sommaire Page

Avant-propos .................................................................................................................................................................. iv

Introduction .................................................................................................................................................................... v

1 Domaine d'application .................................................................................................................................. 1

2 Références normatives .................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 1

4 Exigences générales ....................................................................................................................................... 4

5 Matériaux de référence (MR) ...................................................................................................................... 4

5.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 4

5.2 Certification des MR pour les essais de sécurité biologique ........................................................... 5

6 Utilisation des MR comme témoins expérimentaux ........................................................................... 5

7 Choix des échantillons ................................................................................................................................... 6

8 Préparation des échantillons et des MR.................................................................................................. 6

9 Choix des parties représentatives d'un dispositif médical .............................................................. 6

10 Préparation d'extraits d'échantillons ...................................................................................................... 7

10.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 7

10.2 Récipients utilisés pour l'extraction ........................................................................................................ 7

10.3 Conditions et méthodes d'extraction ....................................................................................................... 8

10.4 Conditions d'extraction pour les matériaux polymérisant in situ .............................................. 12

11 Rapport d'essai.............................................................................................................................................. 12

ȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Témoins expérimentaux ........................................................................................... 13

ȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Principes généraux et informations pratiques sur la préparation et le

choix des échantillons ................................................................................................................................ 15

ȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Principes d'extraction de l'échantillon ................................................................ 17

ȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Extraction exhaustive des matériaux polymères pour l'évaluation

biologique ....................................................................................................................................................... 21

Annexe ZAȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

essentielles concernées de la Directive 93/42/CEE [JO L 169 de 1993] .................................. 24

Annexe ZBȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

essentielles concernées de la Directive 90/385/CEE [JO L 189 de 1990] ................................ 26

Annexe ZCȋ‹ˆ‘”ƒ–‹˜‡Ȍ Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

générales en matière de sécurité et de performances concernées

du Règlement (UE) 2017/745 .................................................................................................................. 28

Bibliographie................................................................................................................................................................ 30

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Tous droits réservés. Sauf prescription différente ou nécessité dans le contexte de sa mise en oeuvre, aucune partie de cette

publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Sommaire Page

Avant-propos .................................................................................................................................................................. iv

Introduction .................................................................................................................................................................... v

1 Domaine d'application .................................................................................................................................. 1

2 Références normatives .................................................................................................................................. 1

3 Termes et définitions ..................................................................................................................................... 1

4 Exigences générales ....................................................................................................................................... 4

5 Matériaux de référence (MR) ...................................................................................................................... 4

5.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 4

5.2 Certification des MR pour les essais de sécurité biologique ........................................................... 5

6 Utilisation des MR comme témoins expérimentaux ........................................................................... 5

7 Choix des échantillons ................................................................................................................................... 6

8 Préparation des échantillons et des MR.................................................................................................. 6

9 Choix des parties représentatives d'un dispositif médical .............................................................. 6

10 Préparation d'extraits d'échantillons ...................................................................................................... 7

10.1 Généralités ......................................................................................................................................................... 7

10.2 Récipients utilisés pour l'extraction ........................................................................................................ 7

10.3 Conditions et méthodes d'extraction ....................................................................................................... 8

10.4 Conditions d'extraction pour les matériaux polymérisant in situ .............................................. 12

11 Rapport d'essai.............................................................................................................................................. 12

(informative) Témoins expérimentaux ........................................................................................... 13

(informative) Principes généraux et informations pratiques sur la préparation et le

choix des échantillons ................................................................................................................................ 15

(informative) Principes d'extraction de l'échantillon ................................................................ 17

(informative) Extraction exhaustive des matériaux polymères pour l'évaluation

biologique ....................................................................................................................................................... 21

Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

essentielles concernées de la Directive 93/42/CEE [JO L 169 de 1993] .................................. 24

Annexe ZB (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

essentielles concernées de la Directive 90/385/CEE [JO L 189 de 1990] ................................ 26

Annexe ZC (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences

générales en matière de sécurité et de performances concernées

du Règlement (UE) 2017/745 .................................................................................................................. 28

Bibliographie................................................................................................................................................................ 30

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iii
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Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux

de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général

confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire

partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non

gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec

la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont décrites

dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents critères

d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été rédigé

conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2

(voir www.iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne

pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les références

aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de l'élaboration du document

sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de brevets reçues par l'ISO

(voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour

information, par souci de commodité, à l'intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion de

l'ISO aux principes de l'Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au

commerce (OTC), voir le lien suivant : www.iso.org/iso/fr/avant-propos.html.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 194, Évaluation biologique et clinique des

dispositifs médicaux.

Cette cinquième édition annule et remplace la quatrième édition (ISO 10993-12:2012), qui a fait l'objet

d'une révision technique.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes :

 modification du domaine d'application pour ne couvrir que les extractions effectuées dans le cadre

d'essais d'évaluation biologique ;
 harmonisation des définitions par rapport à l'ISO 10993-18 ;

 révision des conditions d'extraction en 10.3.1 et de l'Annexe D concernant l'extraction exhaustive.

Une liste de toutes les parties de la série ISO 10993 se trouve sur le site web de l'ISO.

Il convient que l'utilisateur adresse tout retour d'information ou toute question concernant le présent

document à l'organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes se

trouve à l'adresse www.iso.org/fr/members.html.
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ISO/DIS 10993-12:2019(F)
Introduction

Il est important que les méthodes de préparation d'échantillons tiennent compte à la fois des méthodes

d'évaluation biologique et des matériaux à évaluer. Chaque essai biologique exige une sélection de matériaux

et de solvants et de conditions d'extraction.

Le présent document se fonde, dans la mesure du possible, sur les spécifications, les réglementations et les

normes existant au niveau national et international.
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PROJET DE NORME INTERNATIONALE ISO/DIS 10993-12:2019(F)
Évaluation biologique des dispositifs médicaux — Partie 12 :
Préparation des échantillons et matériaux de référence
1 Domaine d'application

Le présent document spécifie les exigences et fournit des recommandations sur les modes opératoires à

suivre pour la préparation des échantillons et le choix des matériaux de référence dans le cadre d'essais

relatifs aux dispositifs médicaux, dans la mesure où ils sont mis en œuvre dans des systèmes d'essai

biologique, conformément à une ou à plusieurs parties de l'ISO 10993. Le présent document traite plus

spécifiquement des points suivants :
 le choix des échantillons ;
 le choix des parties représentatives d'un dispositif médical ;
 la préparation des échantillons ;
 les témoins expérimentaux ;
 le choix des matériaux de référence et les exigences qui s'y rapportent ;
 la préparation des extraits.

Le présent document n'est pas applicable aux cellules vivantes, mais il peut s'appliquer aux matériaux ou

aux composants de dispositifs médicaux de produits combinés contenant des cellules vivantes.

2 Références normatives
Le présent document ne contient aucune référence normative.
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes :
 IEC Electropedia : disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/
 ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse http://www.iso.org/obp
3.1
blanc

solvant d'extraction ne contenant pas le matériau d'essai, qui est exposé à des récipients et des conditions

identiques à ceux auxquels est soumis l'échantillon pendant l'extraction

Note 1 à l'article : Le but du blanc est d'évaluer les interférences possibles liées au récipient d'extraction, au solvant

d'extraction et au procédé d'extraction.
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3.2
matériau de référence certifié
MRC

MR caractérisé par une procédure métrologiquement valide applicable à une ou plusieurs propriétés

spécifiées et accompagné d'un certificat de MR qui indique la valeur de la propriété spécifiée, son

incertitude associée, et une expression de la traçabilité métrologique

Note 1 à l'article : Le concept de valeur inclut une propriété nominale ou un attribut qualitatif tels que l'identité ou

la séquence. Les incertitudes concernant ces propriétés peuvent être exprimées par des probabilités ou des niveaux

de confiance.

Note 2 à l'article : Des procédures métrologiquement valides applicables à la production et à la certification de MR

sont données, entre autres, dans le Guide ISO 34 et le Guide ISO 35.

Note 3 à l'article : Le Guide ISO 31 donne des indications sur le contenu des certificats de MR.

Note 4 à l'article : Le Guide ISO/IEC 99:2007 donne une définition analogue (5.14).

[SOURCE : ISO Guide 30:2015, définition 2.1.2]
3.3
extraction exagérée

extraction destinée à aboutir à la libération de quantités de composants chimiques plus importantes que

celles générées dans des conditions simulées

Note 1 à l'article : Il est important de s'assurer que l'extraction exagérée ne provoque pas une modification chimique

du matériau.
3.4
extraction exhaustive

extraction réalisée pour que la quantité de matériau extractible retrouvée dans une extraction ultérieure

représente moins de 10 % de celle détectée par analyse gravimétrique (ou obtenue par d'autres moyens)

lors de l'extraction initiale

Note 1 à l'article : Comme il n'est pas possible de démontrer la nature exhaustive de la récupération des résidus, la

définition de l'extraction exhaustive est celle adoptée ci-dessus. Voir également l'Annexe C.

3.5
témoin expérimental

substance possédant des réponses bien caractérisées, utilisée au cours d'un essai spécifique afin

d'évaluer si le système d'essai a répondu de manière reproductible et adéquate
3.6
extrait
liquide résultant de l'extraction de l'échantillon ou du témoin soumis à essai
3.7
extractibles

substances qui peuvent être libérées d'un dispositif médical ou d'un matériau utilisant des solvants

d'extraction et/ou des conditions d'extraction qui sont supposés être au moins aussi agressifs que les

conditions d'utilisation clinique
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ISO/DIS 10993-12:2019(F)
3.8
homogène

propriété d'un matériau de composition uniforme par rapport à un critère biologique, avec des

caractéristiques chimiques/physiques telles qu'il produise un résultat d'essai cohérent

Note 1 à l'article : Un matériau de référence est dit homogène si la réponse biologique à un essai spécifique se trouve

être dans les limites d'incertitude spécifiées de l'essai, indépendamment du lot de matériau dont l'échantillon est

extrait.
3.9
relargables

substances qui peuvent être libérées d'un dispositif médical ou d'un matériau pendant l'utilisation

clinique
3.10
témoin négatif

matériau et/ou substance bien caractérisés qui, lors d'essais réalisés selon un mode opératoire

spécifique, démontrent l'aptitude du mode opératoire à fournir une réponse négative reproductible, non

réactive ou minimale dans le système d'essai

Note 1 à l'article : En pratique, les témoins négatifs sont des matériaux de référence qui peuvent inclure les blancs

et les solvants d'extraction.
3.11
témoin positif

matériau et/ou substance bien caractérisés qui, lors d'essais réalisés selon un mode opératoire

spécifique, démontrent l'aptitude du système d'essai à fournir une réponse positive reproductible ou

réactive dans le système d'essai
3.12
matériau de référence

matériau, suffisamment homogène et stable quant à une ou plusieurs propriétés spécifiées, qui a été

préparé pour être adapté à son utilisation prévue dans un processus de mesure
Note 1 à l'article : MR est un terme générique.

Note 2 à l'article : Les propriétés peuvent être quantitatives ou qualitatives, par exemple l'identité de substances ou

d'espèces.

Note 3 à l'article : Les utilisations prévues peuvent être l'étalonnage d'un système de mesure, l'évaluation d'une

méthode de mesure, l'assignation de valeurs à d'autres matériaux et le contrôle de la qualité.

Note 4 à l'article : Le Guide ISO/IEC 99:2007 donne une définition analogue (5.13), mais restreint l'utilisation du

terme « mesurage » à des valeurs quantitatives. Cependant, la Note 3 du Guide ISO/IEC 99:2007, 5.13 (VIM), inclut

spécialement les « propriétés qualitatives ».
[SOURCE : ISO Guide 30:2015, définition 2.1.1]
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ISO/DIS 10993-12:2019(F)
3.13
extraction avec simulation d'utilisation
extraction effectuée par une méthode qui simule l'utilisation du produit

Note 1 à l'article : Le laboratoire doit démontrer que l'extraction avec simulation d'utilisation est effectuée dans des

conditions créant une représentation appropriée de l'utilisation prévue. Il faut procéder à la simulation d'utilisation

du produit en supposant que le dispositif médical est affecté à la catégorie la plus rigoureuse pendant la durée

d'exposition et qu'il faut prendre en considération tant le ou les tissus exposés que la température d'exposition.

3.14
stabilité

caractéristique d'un matériau, lorsqu'il est entreposé dans des conditions spécifiées, à conserver une

valeur de propriété spécifiée dans des limites spécifiées pendant une période de temps spécifiée

[5]

Note 1 à l'article : Voir également l'IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature .

3.15
échantillon

dispositif médical, composant ou matériau (ou échantillon représentatif de celui-ci, fabriqué et traité par

des méthodes équivalentes), ou extrait ou partie de celui-ci, soumis à des essais d'évaluation biologique

4 Exigences générales

Lors de l'identification des phénomènes dangereux et de l'estimation des risques liés aux dispositifs

médicaux, les phénomènes dangereux dus à des modifications du procédé de fabrication ou à un contrôle

insuffisant de ce dernier doivent être pris en compte dans la conception et la préparation des échantillons,

comme décrit dans l'ISO 14971. Une attention particulière doit être accordée aux additifs des matériaux,

aux impuretés involontaires des matériaux de base et aux résidus de procédé de fabrication, notamment

aux éléments traces et aux agents désinfectants et nettoyants.

En raison du nombre de systèmes d'essai biologique différents décrits dans la série de normes ISO 10993,

il faut consulter les normes particulières s'y rapportant pour s'assurer de leur pertinence pour un

système d'essai donné.

Les témoins expérimentaux doivent être utilisés lors d'évaluations biologiques pour valider un mode

opératoire d'essai et/ou pour comparer les résultats entre matériaux. Selon les spécifications d'un essai

donné, des témoins négatifs et/ou positifs, ainsi que des blancs, doivent être utilisés.

NOTE Un même type de témoin peut être applicable à différents essais et permettre une référence croisée à

d'autres matériaux et méthodes d'essai établis. Des recommandations supplémentaires relatives au choix des

témoins expérimentaux sont données à l'Annexe A. L'utilisation de témoins positifs pour les essais in vivo peut être

affectée par les réglementations concernant la protection des animaux.
5 Matériaux de référence (MR)
5.1 Généralités

Les MR sont établis par des laboratoires individuels. Le laboratoire individuel détermine l'étendue des

caractérisations chimique, physique et biologique. Des articles disponibles dans le commerce peuvent

être utilisés comme MR.
NOTE 1 Voir également l'ISO Guide 35.
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Le choix des MRC se fait en fonction de leur extrême pureté, de leurs caractéristiques critiques, de leur

aptitude à l'emploi prévu et de leur disponibilité générale. Les caractéristiques critiques chimiques,

physiques et biologiques doivent être déterminées à l'aide d'essais interlaboratoires réalisés dans au

moins trois laboratoires et mises à la disposition du conducteur des essais par le distributeur.

NOTE 2 Il est souhaitable que les fournisseurs s'engagent à mettre à la disposition des utilisateurs les MR ou

les MRC pendant au moins cinq ans. Il peut être également souhaitable que la source du MR ou du MRC publie

une « formulation ouverte » du matériau, c'est-à-dire qu'elle publie la source des matériaux et les détails du

processus nécessaire pour assurer l'uniformité des lots de MR.
5.2 Certification des MR pour les essais de sécurité biologique

La qualification d'un MR est un mode opératoire qui permet d'établir la valeur qualitative ou numérique

de la réponse biologique du matériau soumis à des conditions d'essai spécifiées, assurant ainsi la

reproductibilité de la réponse intralaboratoire et/ou interlaboratoires. La gamme de réponses

biologiques associées au matériau doit être établie à l'aide d'essais en laboratoire.

NOTE Voir également l'ISO 17034.

Les fournisseurs de MR doivent certifier les matériaux. Le fournisseur détermine l'étendue des

caractérisations physique et chimique effectuées. Les laboratoires individuels qui utilisent les MR doivent

identifier la caractérisation biologique nécessaire pour qualifier un MR pour un essai ou un mode

opératoire spécifique. Il est admis d'utiliser des articles disponibles dans le commerce comme MR à

condition qu'ils soient certifiés et qualifiés.

La certification d'un MR est un mode opératoire qui permet d'établir la valeur qualitative ou numérique

de la réponse biologique du matériau soumis à des conditions d'essai spécifiées. Ce processus sert à

valider l'évaluation du matériau pour cette réponse particulière et aboutit à la délivrance d'un certificat.

La réponse biologique du matériau doit être établie à l'aide d'essais interlaboratoires.

6 Utilisation des MR comme témoins expérimentaux

Les MR ou les MRC doivent être utilisés lors d'essais biologiques comme matériaux témoins afin de

démontrer l'aptitude d'un mode opératoire à fournir une réponse reproductible, c'est-à-dire positive

et/ou négative. Tout matériau utilisé à cette fin doit être caractérisé à l'aide de chaque mode opératoire

d'essai biologique pour lequel le matériau est souhaité. Un matériau caractérisé, puis certifié, pour une

réponse ou une méthode d'essai de référence, par exemple pour la réaction d'hypersensibilité retardée,

ne doit pas être utilisé comme MR pour une autre réponse ou méthode, par exemple pour la cytotoxicité,

sans une validation supplémentaire.

NOTE L'utilisation d'un MR rendra plus aisée la comparaison entre les réponses obtenues dans différents

laboratoires et permettra d'évaluer la reproductibilité de la performance de l'essai au niveau de chaque laboratoire.

Pour comparer la réponse biologique, il est souhaitable d'utiliser des MR présentant une gamme de réponses, par

exemple minimales, intermédiaires ou élevées.

Les MR utilisés comme témoins expérimentaux doivent être conformes aux systèmes d'assurance qualité

du fabricant et du laboratoire d'essai. Ils doivent être identifiés quant à leur source, leur fabricant, leur

qualité et leur type. Les MR sont préparés comme décrit à l'Article 8.

Lorsque les MR sont utilisés comme témoins expérimentaux, ils doivent appartenir à la même classe de

matériau que l'échantillon, c'est-à-dire polymères, céramiques, métaux, colloïdes, etc. Toutefois, des

produits chimiques purs peuvent être utilisés comme témoins expérimentaux lors de protocoles

mécanistiques, comme les essais de génotoxicité et de réaction d'hypersensibilité à immunité retardée.

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ISO/DIS 10993-12:2019(F)
7 Choix des échantillons

L'essai doit être réalisé sur le produit fini, sur des échantillons représentatifs du produit fini, sur des

matériaux préparés comme le produit fini (voir ISO 10993-1) ou sur des extraits appropriés de l'un de

ces éléments. Le choix de l'échantillon doit être justifié.

NOTE Dans le cas de matériaux qui réticulent in situ, différents échantillons représentatifs du matériau réticulé

par rapport au matériau non réticulé pourraient être nécessaires.
...

DRAFT INTERNATIONAL STANDARD
ISO/DIS 10993-12
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2019-05-08 2019-07-31
Biological evaluation of medical devices —
Part 12:
Sample preparation and reference materials
Évaluation biologique des dispositifs médicaux —
Partie 12: Préparation des échantillons et matériaux de référence
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THEREFORE SUBJECT TO CHANGE AND MAY
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STANDARD UNTIL PUBLISHED AS SUCH.
IN ADDITION TO THEIR EVALUATION AS
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BEING ACCEPTABLE FOR INDUSTRIAL,
TECHNOLOGICAL, COMMERCIAL AND
USER PURPOSES, DRAFT INTERNATIONAL
STANDARDS MAY ON OCCASION HAVE TO
BE CONSIDERED IN THE LIGHT OF THEIR
POTENTIAL TO BECOME STANDARDS TO
WHICH REFERENCE MAY BE MADE IN
Reference number
NATIONAL REGULATIONS.
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RECIPIENTS OF THIS DRAFT ARE INVITED
TO SUBMIT, WITH THEIR COMMENTS,
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RIGHTS OF WHICH THEY ARE AWARE AND TO
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Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 General requirements ..................................................................................................................................................................................... 3

5 Reference materials (RMs) ........................................................................................................................................................................ 4

5.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 4

5.2 Certification of RMs for biological safety testing ....................................................................................................... 4

6 Use of RMs as experimental controls .............................................................................................................................................. 4

7 Test sample selection ....................................................................................................................................................................................... 5

8 Test sample and RM preparation ........................................................................................................................................................ 5

9 Selection of representative portions from a medical device .................................................................................. 6

10 Preparation of extracts of samples .................................................................................................................................................... 6

10.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 6

10.2 Containers for extraction ............................................................................................................................................................... 6

10.3 Extraction conditions and methods ...................................................................................................................................... 7

10.4 Extraction conditions for materials that polymerize in situ ........................................................................10

11 Records ........................................................................................................................................................................................................................10

Annex A (informative) Experimental controls ........................................................................................................................................11

Annex B (informative) General principles on, and practices of, test sample preparation and

sample selection ................................................................................................................................................................................................13

Annex C (informative) Principles of test sample extraction .....................................................................................................15

Annex D (informative) Exhaustive extraction of polymeric materials for biological evaluation .......18

Annex ZA (informative) R elationship between this European Standard and the essential

requirements of Directive 93/42/EEC [1993 OJ L 169] aimed to be covered ....................................20

Annex ZB (informative) Relationship between this European Standard and the essential

requirements of Directive 90/385/EEC [1990 OJ L 189] aimed to be covered .................................22

Annex ZC (informative) Relationship between this European standard and the General

Safety and Performance Requirements of Regulation (EU) 2017/745 aimed to be

covered ......... ................................................................................................................................................................................................................24

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................26

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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 194, Biological and clinical evaluation of

medical devices.

This fifth edition cancels and replaces the fourth edition (ISO 10993-12:2012), which has been

technically revised.
The main changes compared to the previous edition are as follows:
— change of scope to cover extractions only for biological evaluation tests,
— harmonization of definitions with ISO 10993-18,

— revision of 10.3.1 extraction condition table and Annex D regarding exhaustive extraction.

A list of all parts in the ISO 10993- series can be found on the ISO website.

Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A

complete listing of these bodies can be found at www .iso .org/members .html.
iv © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
Introduction

It is important that sample preparation methods be appropriate for both the biological evaluation

methods and the materials being evaluated. Each biological test method requires the selection of

materials, extraction solvents and conditions.

This document is based on existing national and international specifications, regulations and standards

wherever possible.
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DRAFT INTERNATIONAL STANDARD ISO/DIS 10993-12:2019(E)
Biological evaluation of medical devices —
Part 12:
Sample preparation and reference materials
1 Scope

This document specifies requirements and gives guidance on the procedures to be followed in the

preparation of samples and the selection of reference materials for medical device testing in biological

test systems onlyin accordance with one or more parts of ISO 10993. Specifically, this document

addresses the following:
— test sample selection;
— selection of representative portions from a medical device;
— test sample preparation;
— experimental controls;
— selection of, and requirements, for reference materials;
— preparation of extracts.

This document is not applicable to live cells, but can be relevant to the material or medical device

components of combination products containing live cells.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at http: //www .iso .org/obp
3.1
blank

extraction vehicle not containing the test material, which is exposed to identical vessels and conditions

as the test sample during extraction

Note 1 to entry: The purpose of the blank is to evaluate possible confounding effects due to the extraction vessel,

extraction vehicle and extraction process.
© ISO 2019 – All rights reserved 1
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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
3.2
certified reference material
CRM

reference material (RM) characterized by a metrologically valid procedure for one or more specified

properties, accompanied by an RM certificate that provides the value of the specified property, its

associated uncertainty, and a statement of metrological traceability

Note 1 to entry: The concept of value includes a nominal property or a qualitative attribute such as identity or

sequence. Uncertainties for such attributes may be expressed as probabilities or levels of confidence.

Note 2 to entry: Metrologically valid procedures for the production and certification of RMs are given in, among

others, ISO Guide 34 and ISO Guide 35.
Note 3 to entry: ISO Guide 31 gives guidance on the contents of RM certificates.
Note 4 to entry: ISO/IEC Guide 99:2007 has an analogous definition (5.14) .
[SOURCE: ISO Guide 30:2015, 2.1.2]
3.3
exaggerated extraction

extraction that is intended to result in a greater amount of a chemical constituent being released as

compared to the amount generated under the simulated conditions of use

Note 1 to entry: It is important to ensure that the exaggerated extraction does not result in a chemical change of

the material.
3.4
exhaustive extraction

extraction conducted until the amount of extractable material in a subsequent extraction is less than

10 % by gravimetric analysis (or that achieved by other means) of that detected in the initial extraction

Note 1 to entry: As it is not possible to demonstrate the exhaustive nature of residual recovery, the definition of

exhaustive extraction adopted is as above. See also Annex C.
3.5
experimental control

substance with well-characterized responses, which is used in a specific test system to assist in

evaluating if the test system has responded in a reproducible and appropriate manner

3.6
extract
liquid that results from extraction of the test sample or control
3.7
extractables

substances that can be released from a medical device or material using extraction solvents and/or

extraction conditions that are expected to be at least as aggressive as the conditions of clinical use

3.8
homogeneous

property of a material and its relationship to a biological endpoint, meaning that it is of uniform

composition, and chemical/physical characteristics thereby producing a consistent test result

Note 1 to entry: A reference material is said to be homogeneous if the biological response to a specific test is

found to lie within the specified uncertainty limits of the test, irrespective of the batch or lot of material from

which the test sample is extracted.
3.9
leachables

substances that can be released from a medical device or material during clinical use

2 © ISO 2019 – All rights reserved
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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
3.10
negative control

any well-characterized material and/or substance, which, when tested by a specific procedure,

demonstrates the suitability of the procedure to yield a reproducible, appropriately negative, non-

reactive or minimal response in the test system

Note 1 to entry: In practice, negative controls are reference materials but can include blanks and extraction

vehicles/solvents.
3.11
positive control

any well-characterized material and/or substance, which, when evaluated by a specific test method,

demonstrates the suitability of the test system to yield a reproducible, appropriately positive or reactive

response in the test system
3.12
reference material

material, sufficiently homogeneous and stable with respect to one or more specified properties, which

has been established to be fit for its intended use in a measurement process
Note 1 to entry: RM is a generic term.

Note 2 to entry: Properties can be quantitative or qualitative, e.g. identity of substances or species.

Note 3 to entry: Uses may include the calibration of a measurement system, assessment of a measurement

procedure, assigning values to other materials, and quality control.

Note 4 to entry: ISO/IEC Guide 99:2007 has an analogous definition (5.13) , but restricts the term “measurement”

to apply to quantitative values. However, Note 3 of ISO/IEC Guide 99:2007, 5.13 (VIM), specifically includes

qualitative properties, called “nominal properties”.
[SOURCE: ISO Guide 30:2015, 2.1.1]
3.13
simulated-use extraction
extraction performed using a method that simulates product use

Note 1 to entry: The laboratory is to demonstrate that the simulated-use extraction is carried out under

conditions that provide an appropriate representation of intended use. Product-use simulation is carried out

assuming the medical device is assigned to the most stringent category possible for the duration of exposure and

takes into consideration both the tissue(s) exposed and the temperature of exposure.

3.14
stability

characteristic of a material, when stored under specified conditions, to maintain a specified property

value within specified limits for a specified period of time
[5]
Note 1 to entry: See also the IUPAC Compendium of Analytical Nomenclature .
3.15
test sample

medical device, component or material (or a representative sample thereof, manufactured and

processed by equivalent methods), or an extract or portion thereof that is subjected to biological

evaluation testing
4 General requirements

When identifying hazards and estimating risk in relation to medical devices, hazards that arise from

changes in the manufacturing process, or insufficient control of the manufacturing process, shall be

considered in the design and preparation of test samples, as described in ISO 14971. Particular attention

© ISO 2019 – All rights reserved 3
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ISO/DIS 10993-12:2019(E)

shall be given to material additives, unintentional base material impurities and manufacturing process

residues, e.g. trace elements,and cleaning and disinfection agents.

The ISO 10993- series describes many different biological assay systems. Therefore, the individual

parts shall be consulted to ascertain whether these are appropriate for specific test systems.

Experimental controls shall be used in biological evaluations carried out in order to validate a test

procedure and/or to compare the results between materials. Depending on the specifications of a

particular test, negative controls, blanks and/or positive controls shall be used.

NOTE The same type of control can be applicable to different tests and can allow cross-reference to other

established materials and test methods. Additional guidance on the selection of experimental controls is given in

Annex A. Use of positive controls for in vivo testing might be affected by animal welfare regulations.

5 Reference materials (RMs)
5.1 General

RMs are established by individual laboratories. The extent of chemical, physical and biological

characterization is determined by the individual laboratory. Commercially available articles may be

used as RM.
NOTE 1 See also ISO Guide 35.

CRMs are selected for their high purity, critical characteristics, suitability for the intended purpose and

general availability. The critical chemical, physical and biological characteristics shall be determined

by collaborative testing in three or more laboratories, and made available to the investigator by the

distributor.

NOTE 2 It is desirable for users to obtain a commitment from suppliers of RMs or CRMs stating that these

materials will be available to the user for at least five years. A second but less desirable option is for the source

of the RM or CRM to publish an “open formulation” for the material, i.e. publication of the source materials and

details of the processing needed to ensure uniform batches of the RM.
5.2 Certification of RMs for biological safety testing

Qualification of an RM is a procedure that establishes the numerical or qualitative value of the biological

response of the material under specified test conditions, ensuring reproducibility of the response

within and/or between laboratories. The range of biological responses associated with the material

shall be established through laboratory tests.
NOTE See also ISO 17034.

Suppliers of RMs shall certify the materials. The supplier determines the extent of chemical and

physical characterization that is performed. The individual laboratories that use the RM shall identify

the biological characterization necessary to qualify a RM for a specific test or procedure. Commercially

available materials may be used as RM, provided they are certified and qualified.

Certification of a RM is a procedure that establishes the numerical or qualitative value of the biological

response of the material under the specified test conditions. This process serves to validate the testing

of the material for that particular response and results in the issuance of a certificate. The biological

response of the material shall be established through interlaboratory tests.
6 Use of RMs as experimental controls

RMs or CRMs shall be used in biological tests as control materials to demonstrate the suitability of a

procedure to yield a reproducible response, i.e. positive and/or negative. Any material used in this way

shall be characterized with each biological test procedure for which the use of the material is desired. A

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ISO/DIS 10993-12:2019(E)

material characterized and then certified for one reference test method or response, e.g. delayed-type

hypersensitivity, shall not be used as an RM for another, e.g. cytotoxicity, without additional validation.

NOTE The use of an RM will facilitate the comparability of the response between laboratories and help

assess reproducibility of the test performance within individual laboratories. For comparison of the biological

response, it is desirable to use RMs having a range of responses, e.g. minimum, intermediate or severe.

RMs used as experimental controls shall meet the established quality assurance procedures of the

manufacturer and test laboratory. They shall be identified in relation to source, manufacturer, grade

and type. RMs are processed as described in Clause 8.

When RMs are used as experimental controls, they shall be in the same material class as the test

sample, i.e. polymer, ceramic, metal, colloid, etc. However, pure chemicals may be used as experimental

controls for mechanistically-based test procedures, e.g. genotoxicity and immune delayed-type

hypersensitivity assays.
7 Test sample selection

Testing shall be performed on the final product, representative samples from the final product,

materials processed in the same manner as the final product (see ISO 10993-1), or on appropriate

extracts of any of these. The choice of test sample shall be justified.

NOTE In the case of materials that cure in situ, different test samples representative of the cured material

versus the uncured state of the material might be needed.

For absorbable materials that could potentially have toxic degradants and residuals, testing of

intermediate products should be considered.
The same test sample selection procedure applies when an extract is required.
8 Test sample and RM preparation

Test samples and RMs shall be handled with care to prevent contamination. Any residue from the

manufacturing processes, intentional or unintentional additives or contaminants, shall be considered

integral to the medical device, medical device portion or component.
NOTE For additional guidance on preparation, see Annex B.

— Test samples from sterilized medical devices and RMs shall be handled aseptically, if appropriate to

the test procedure.

— Test samples which are clean, sterile and disinfected, shall be processed by the method recommended

by the manufacturer and handled aseptically, if appropriate to the test procedure.

— The influence of the cleaning process and cleaning agent shall be considered in the selection and

handling of the test sample.

Test samples from medical devices not required to be sterile in use shall be used as supplied and

handled aseptically throughout the test sample preparation. If sterile test samples are required for a

test procedure, e.g. for cytotoxicity testing, the effect of the sterilization or resterilization process on

the test sample and RM shall be considered.

When test samples and RMs need to be cut into pieces, as described in 10.3.3, the influence of previously

unexposed surfaces, e.g. lumens or cut surfaces shall be considered. Tools used for cutting medical

devices into representative portions for testing shall be cleaned between uses to prevent contamination.

© ISO 2019 – All rights reserved 5
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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
9 Selection of representative portions from a medical device

9.1 If a medical device cannot be tested as a whole, each individual material in the final product that is

required to be tested shall be represented proportionally in the test sample.

— The test sample of the medical devices with surface coatings shall include both coating material and

the substrate, even if the substrate has no tissue contact.

— The test sample shall include a representative portion of the joint and/or seal if adhesives, radio-

frequency (RF) seals or solvent seals are used in the manufacture of a portion of the medical device

which comes into contact with patients.

— Documents shall be provided (e.g. schematic or photo) of the medical device components that are

sampled, and those that are not sampled.
9.2 Composite materials shall be tested as finished materials.

9.3 When different materials are present in a single medical device, the potential for synergies and

interactions shall be considered in the choice of test sample.

9.4 The test sample shall be chosen to maximize the exposure of the test system to the components of

a medical device that are known to have potential for a biological response.

9.5 Non-contacting portions of the medical device should, if possible, be excluded either physically

from test sample extracts or by exclusion of the surface area in the calculation of the extraction ratio.

When this is not possible, the extraction ratio shall be justified. Care must be taken to ensure that all

contacting portions are covered by the selected extraction vehicle volume.

9.6 Medical device components with different type or duration of tissue contact might need to be

extracted and tested separately.
10 Preparation of extracts of samples
10.1 General

If extracts of the medical device are required for a test procedure, the extraction vehicles and conditions

of extraction used shall be appropriate to the nature and use of the final product and to the purpose of

the test, e.g. hazard identification, risk estimation or risk assessment. The physico-chemical properties

of the medical device materials, leachable substances or residues shall be considered when choosing

the extraction conditions (see ISO 10993-18 and ISO/TR 10993-19).
NOTE For additional guidance on the extraction of samples, see Annex C.
10.2 Containers for extraction

The extraction shall be performed in clean, chemically inert, closed containers with minimum dead space.

To ensure that the extraction vessels do not adulterate the extract of the test sample, the extraction

vessels shall be either borosilicate glass tubes with caps having an inert liner, e.g. polytetrafluoroethylene

or other inert extraction vessels, as required for specific materials and/or extraction procedures.

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ISO/DIS 10993-12:2019(E)
10.3 Extraction conditions and methods

10.3.1 Extraction conditions are based on common practice and are justified on the basis of providing

a standardized approach that is, in many ways, an appropriate exaggeration of product use. Extraction

shall be conducted under one of the following conditions (see also C.5):
a) (37 ± 1) °C for (24 ± 2) h;
b) (37 ± 1) for (72 ± 2) h;
c) (50 ± 2) °C for (72 ± 2) h;
d) (70 ± 2) °C for (24 ± 2) h;
e) (121 ± 2) °C for (1 ± 0,1) h.

Extraction at (37 ± 1) °C for (24 ± 2) h [(see a)] in tissue culture media is acceptable for cytotoxicity

testing. For medical devices which are in short-term contact with intact skin or mucosa and which are

not implanted, extraction times of less than 24 h, but not less than 4 h, are acceptable for cytotoxicity

testing (see ISO 10993-5). For medical devices which are in prolonged (> 24 h to 30 d) or permanent

contact (> 30 d), extraction times of 72 h are recommended for cytotoxicity testing because extraction

for 24 h may not be sufficient to obtain an extract that represents the chemicals released beyond

24 hours of device use. In such cases, all controls including the negative, positive, and the reagent (i.e.

cell culture medium alone) controls shall be incubated for 72 h. However, if there are data available

for the prolonged or permanent tissue-contacting devices which demonstrate that 24 h extraction is

sufficient to release extractables/leachables from the device and extending the extraction time

...