آزمون سمیت سلولی – کلونی فورمیشن

الزام دریافت تأییدیه برای تجهیزات پزشکی، مواد اولیه، محصولات آرایشی و دارویی

خلاصه آزمون

زمینه و هدف: ارزیابی سمیت سلولی یکی از مهم‌ترین مراحل بررسی زیست‌سازگاری مواد، تجهیزات پزشکی و محصولات در تماس با بدن انسان است. هدف از تست کلونی فورمیشن، تعیین اثرات احتمالی مواد بر بقا، رشد و تکثیر سلول‌ها در شرایط آزمایشگاهی می‌باشد. در میان روش‌های مختلف ارزیابی سمیت سلولی، تست کلونی فورمیشن به عنوان یک روش حساس و قابل اعتماد برای بررسی توانایی سلول‌ها در تکثیر طولانی‌مدت شناخته می‌شود. برخلاف بسیاری از آزمون‌های زنده‌مانی کوتاه‌مدت که تنها فعالیت متابولیکی یا وضعیت سلول‌ها را در یک بازه زمانی محدود ارزیابی می‌کنند، تست کلونی فورمیشن قابلیت سلول برای ایجاد نسل‌های جدید و تشکیل یک کلونی پایدار را مورد بررسی قرار می‌دهد. به همین دلیل آزمون تشکیل کلونی در مطالعات سمیت سلولی، ارزیابی مواد زیست‌پزشکی و بررسی اثرات طولانی‌مدت مواد بر رشد سلولی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است.

روش انجام: در تست کلونی فورمیشن ابتدا تعداد مشخصی از سلول‌های مناسب در ظروف کشت سلولی کاشته می‌شوند. پس از استقرار سلول‌ها، نمونه یا عصاره آزمون در غلظت‌های مختلف به سلول‌ها اضافه شده و برای مدت زمان مشخص در شرایط کنترل‌شده انکوبه می‌شود. پس از پایان دوره تماس، محیط حاوی ماده آزمون حذف شده و سلول‌ها در محیط کشت تازه برای چندین روز تا چند هفته نگهداری می‌شوند تا فرصت کافی برای تکثیر و تشکیل کلونی فراهم گردد. در پایان دوره رشد، کلونی‌های ایجادشده تثبیت و رنگ‌آمیزی شده و تعداد آن‌ها شمارش می‌شود. هر کلونی معمولاً از یک سلول منفرد منشأ گرفته و شامل ده‌ها تا صدها سلول می‌باشد. نتایج به صورت درصد بقا، بازده تشکیل کلونی و نسبت کلونی‌های تشکیل‌شده در گروه آزمون نسبت به گروه کنترل محاسبه و تحلیل می‌شوند.

یافته‌ها و طبقه‌بندی: کاهش تعداد کلونی‌ها یا کاهش معنی‌دار بازده تشکیل کلونی در مقایسه با گروه کنترل نشان‌دهنده وجود اثرات سمی ماده بر توانایی تکثیر سلول‌ها است. هرچه میزان کاهش تشکیل کلونی بیشتر باشد، شدت سمیت سلولی نیز بیشتر ارزیابی می‌شود. نتایج آزمون بر اساس درصد بقا، میزان مهار رشد سلولی و ارتباط پاسخ با غلظت ماده طبقه‌بندی می‌شوند. در مواردی که تعداد کلونی‌های تشکیل‌شده تفاوت معنی‌داری با کنترل نداشته باشد، ماده مورد بررسی فاقد اثر سمی قابل توجه بر قابلیت تکثیر سلول‌ها تلقی می‌شود. وجود روند وابسته به دوز و تکرارپذیری نتایج نیز از معیارهای مهم در تفسیر داده‌ها محسوب می‌گردد.

نتیجه‌گیری: تست کلونی فورمیشن یکی از حساس‌ترین روش‌های ارزیابی سمیت سلولی محسوب می‌شود که توانایی سلول‌ها را برای بقا و تکثیر بلندمدت پس از مواجهه با مواد مختلف بررسی می‌کند. تست کلونی فورمیشن اطلاعات ارزشمندی در خصوص اثرات پایدار مواد بر رشد سلولی فراهم نموده و می‌تواند آسیب‌هایی را آشکار سازد که در آزمون‌های کوتاه‌مدت قابل تشخیص نیستند. نتایج حاصل از تست کلونی فورمیشن در کنار سایر روش‌های ارزیابی سمیت سلولی، نقش مهمی در تعیین زیست‌سازگاری مواد و تجهیزات پزشکی و همچنین ارزیابی ایمنی محصولات مورد استفاده در حوزه سلامت ایفا می‌کند.

واژگان کلیدی: سمیت سلولی، تشکیل کلونی، Colony Formation Assay، Clonogenic Assay، زیست‌سازگاری، ISO 10993-5، کشت سلولی، بقای سلولی، تکثیر سلولی، ارزیابی ایمنی زیستی، مهار رشد سلولی، آزمون‌های درون‌کشتگاهی، تست کلونی فورمیشن

آزمون های مشابه

تصویر خلاصه آزمون

خلاصه روند تست کلونی فورمیشن

⚠️ الزامات قانونی

انجام آزمون تشکیل کلونی برای اخذ پروانه ساخت، کد IRC و تاییدیه سازمان غذا و دارو جهت ورود به بازار ایران و بازارهای بین‌المللی الزامی است. این آزمون در پیوست B استاندارد ISO 10993-5 به عنوان یک روش کمی و حساس برای ارزیابی سمیت سلولی معرفی شده است. نتایج آن برای اثبات عدم وجود سمیت سلولی تجهیزات پزشکی، مواد اولیه، محصولات آرایشی بهداشتی و دارویی مورد پذیرش مراجع قانونی قرار می‌گیرد.

تست سمیت سلولی – تشکیل کلونی (CF)

تست کلونی فورمیشن حساس‌ترین روش برای ارزیابی سمیت سلولی بر اساس استاندارد ISO 10993-5 است که مشخص می‌کند آیا محصول شما توانایی تقسیم و تکثیر سلول‌ها را مختل می‌کند یا خیر. در این روش، سلول‌های زنده پس از تماس با ماده مورد آزمون، در صورتی که دچار آسیب پایدار شده باشند، قادر به تشکیل کلونی نخواهند بود. انجام این آزمون برای تمامی تجهیزات پزشکی، مواد اولیه، محصولات آرایشی و بهداشتی و دارویی که با بدن انسان تماس دارند الزامی است. آزمایشگاه سنجش ساناژن این آزمون را با رعایت اصول GLP و تحت استاندارد ISO 17025 انجام می دهد.

ISO 10993-5: استاندارد اصلی برای انجام تست کلونی فورمیشن . این روش به عنوان یک روش کمی برای ارزیابی سمیت سلولی معرفی شده است.

ISO 10993-12: اختصاص به آماده‌سازی نمونه و عصاره‌گیری. نحوه برش، ضدعفونی و آماده‌سازی نمونه‌ها و همچنین شرایط عصاره‌گیری دقیقاً مطابق با این استاندارد انجام می‌شود.

ISO 10993-1: اصول کلی ارزیابی زیست‌سازگاری تجهیزات پزشکی را مشخص می‌کند و به عنوان استاندارد پایه برای تمام آزمون‌های ISO 10993 عمل می‌نماید.

تست کلونی فورمیشن الزامی است برای:

  • تمامی تجهیزات پزشکی شامل انواع پلاستیک، لاستیک، فلز، سرامیک، کامپوزیت و هیدروژل
  • مواد دندانی مانند ایمپلنت‌ها، براکت‌ها، مواد ترمیمی، سمان‌ها و کامپوزیت‌ها
  • تجهیزات تماس سطحی مانند کاتتر، لوله، ماسک و دستکش
  • مواد اولیه بیومتریال شامل پلیمرها، سرامیک‌ها، فلزات و هیدروژل‌ها
  • محصولات آرایشی و بهداشتی
  • محصولات دارویی مانند مواد جانبی و سیستم‌های تحویل دارو

تست کلونی فورمیشن الزامی نیست برای:

  • تجهیزات پزشکی با تماس سطحی محدود که کمتر از 24 ساعت است و ممکن است نیاز نباشد
  • محصولاتی که هیچ تماسی با بدن انسان ندارند مانند تجهیزات آزمایشگاهی بدون تماس

تشکیل کلونی: توانایی یک سلول منفرد برای تقسیم و تکثیر مکرر تا تشکیل یک کلونی قابل مشاهده است. این فرآیند معمولاً طی 6 تا 11 روز کشت سلولی انجام می‌شود.

آزمون کلونوژنیک: روشی که توانایی سلول‌ها را برای حفظ توانایی تقسیم و تشکیل کلونی پس از مواجهه با ماده سمی اندازه‌گیری می‌کند. این روش حساس‌ترین آزمون سمیت سلولی موجود است.

کارایی پلیتینگ: درصد سلول‌های کاشته شده که قادر به تشکیل کلونی هستند. این شاخص برای محاسبه میزان بقا و غلظت کشنده استفاده می‌شود.

غلظت کشنده میانی: غلظتی از عصاره ماده آزمون که باعث کاهش 50 درصدی تعداد کلونی‌های تشکیل شده نسبت به گروه کنترل می‌شود.

  • استاندارد مرجع: ISO 10993-5 بخش B
  • نوع روش: کمی با استفاده از شمارش کلونی
  • رده سلولی: سلول L929 که فیبروبلاست موش است، همچنین سلول V79 که سلول ریه همستر چینی است و سلول Balb/3T3
  • شرایط انکوباسیون سلول‌ها با عصاره: دمای 37 تا 38 درجه سانتی‌گراد، رطوبت مناسب، دی اکسید کربن 5 درصد
  • مدت کشت پس از تیمار: 6 تا 11 روز بسته به نوع رده سلولی
  • نسبت عصاره‌گیری: 6 سانتی‌متر مربع بر میلی‌لیتر یا 0/1 گرم بر میلی‌لیتر
  • مدت زمان انجام و گزارش: 4 تا 6 هفته کاری
  • گزارش نهایی: فقط به زبان انگلیسی
  • دامنه تشخیص: ارزیابی سمیت سلولی با حساسیت بالا برای تشخیص آسیب سلولی در غلظت‌های پایین

اصل کلونوژنیک: تست کلونی فورمیشن بر اساس توانایی یک سلول منفرد برای تقسیم و تکثیر تا تشکیل یک کلونی ماکروسکوپی استوار است. این توانایی نشانگر بقا و پتانسیل تکثیر سلول پس از مواجهه با ماده سمی است.

اصل حساسیت بالا: تست کلونی فورمیشن حساس‌ترین روش موجود برای ارزیابی سمیت سلولی است زیرا حتی یک سلول زنده را که توانایی تقسیم را حفظ کرده باشد، تشخیص می‌دهد. یک سلول زنده برابر است با یک کلونی.

اصل دوز-پاسخ: سلول‌ها در غلظت‌های مختلف از عصاره تیمار می‌شوند. با افزایش غلظت ماده سمی، تعداد کلونی‌های تشکیل شده کاهش می‌یابد. از منحنی دوز-پاسخ، غلظت کشنده میانی محاسبه می‌شود.

اصل توانایی پیش‌بینی در بدن: نتایج تست کلونی فورمیشن همبستگی خوبی با واکنش‌های درون بدن نشان می‌دهد. غلظت کشنده میانی پایین که نشانگر سمیت بالا است با التهاب عضلانی و تحریک مخاطی در مدل‌های حیوانی مرتبط است.

تجهیزات اصلی: هود لامینار، انکوباتور دی اکسید کربن، میکروسکوپ وارونه، شمارشگر کلونی، سانتریفیوژ، فریزر 80- درجه، حمام آب، پیپت اتوماتیک، هموسایتومتر، پلیت‌های کشت سلول

مواد مصرفی اصلی: رده سلولی L929 یا V79 یا Balb/3T3، محیط کشت MEM10، بافر شستشو، تریپسین، رنگ گیمسا یا کریستال ویوله، فیکساتیو، کنترل منفی، کنترل مثبت، بافر

نمونه مطابق استاندارد ISO 10993-12 آماده می‌شود. عصاره‌گیری در حلال قطبی شامل محیط کشت حاوی 5 تا 10 درصد سرم انجام می‌شود. نسبت سطح به حجم 6 سانتی‌متر مربع بر میلی‌لیتر برای پلاستیک و 0/1 گرم بر میلی‌لیتر برای سایر مواد رعایت می‌گردد. عصاره‌گیری در دمای 37 تا 38 درجه سانتی‌گراد به مدت 24 ساعت انجام شده و سپس رقت‌های سریال با غلظت‌های 100، 50، 25، 12/5 و 6/25 درصد تهیه می‌شود.

کشت سلولی: سلول‌ها در فلاسک در محیط کشت مناسب در انکوباتور با دمای 37 تا 38 درجه سانتی‌گراد و دی اکسید کربن 5 درصد کشت داده می‌شوند تا به مرحله رشد لگاریتمی برسند. سپس سلول‌ها با تریپسین از فلاسک جدا شده و در محیط کشت تازه معلق می‌شوند.

کاشت سلول‌ها: سلول‌ها با تراکم 50 تا 200 سلول در هر پلیت کشت سلول کاشته می‌شوند و به مدت 4 تا 24 ساعت در انکوباتور نگهداری می‌شوند تا به پلیت بچسبند.

تیمار با عصاره: محیط کشت آسپیره شده و عصاره با رقت‌های مختلف شامل 100 درصد، 50 درصد، 25 درصد، 12/5 درصد و 6/25 درصد به پلیت‌ها اضافه می‌شود. هر رقت در 3 تا 4 تکرار تست می‌شود. کنترل مثبت و کنترل منفی نیز به همین روش تیمار می‌شوند.

انکوباسیون: پلیت‌ها به مدت 6 تا 11 روز در انکوباتور قرار می‌گیرند. در این مدت، سلول‌های زنده تقسیم شده و کلونی تشکیل می‌دهند.

توقف کشت، فیکس و رنگ‌آمیزی: پس از پایان دوره کشت، سلول‌ها با متانول یا فرمالین 10 درصد فیکس می‌شوند. سپس کلونی‌ها با رنگ گیمسا یا کریستال ویوله رنگ‌آمیزی می‌گردند.

شمارش کلونی‌ها: کلونی‌های با قطر بیشتر از 2 میلی‌متر در هر پلیت توسط شمارشگر خودکار کلونی یا استریومیکروسکوپ شمارش می‌شوند.

محاسبه غلظت کشنده میانی: بازده پلاکینگ برای کنترل منفی محاسبه می‌شود. فراکسیون بقا برای هر غلظت محاسبه می‌گردد. سپس منحنی دوز-پاسخ رسم شده و غلظت کشنده میانی محاسبه می‌شود.

نتیجه تست کلونی فورمیشن بر اساس غلظت کشنده میانی که همان غلظتی است که باعث 50 درصد کاهش در تشکیل کلونی می‌شود، و مقایسه با کنترل‌های مثبت A و B تعیین می‌گردد:

نتیجه وضعیت معیار پذیرش (طبق ISO 10993-5)
غیرسمی منفی (Negative) IC50 ≥ 100% – کاهش کلونی کمتر از 30% نسبت به کنترل منفی در غلظت 100%
سمیت ضعیف Positive (Weak) IC50 بین 80% و 100% – سمیت ضعیف تر از کنترل مثبت B
سمیت متوسط Positive (Moderate) IC50 بین 7% و 80% – بین کنترل مثبت A و B
سمیت شدید Positive (Strong) IC50 < 7% – سمیت شدیدتر از کنترل مثبت A
  • نکته ۱: طبق استاندارد ISO 10993-5 بخش B، کاهش تشکیل کلونی به کمتر از 70 درصد نسبت به کنترل منفی در غلظت 100 درصد عصاره، نشان دهنده اثر سمیت سلولی واضح است.
  • نکته ۲: برای محصولات دندانپزشکی، مواد ترمیمی عمقی و تجهیزات ایمپلنت، غلظت کشنده میانی باید بیشتر از کنترل مثبت B باشد تا برای استفاده تأیید شود.
  • نکته ۳: آزمون تشکیل کلونی حساس‌ترین روش سمیت سلولی است و می‌تواند آسیب‌های سلولی را در غلظت‌های بسیار پایین‌تر از سایر روش‌ها مانند MTT و XTT تشخیص دهد.

حساس‌ترین روش غربالگری سمیت سلولی:

تست کلونی قورمیشن حساس‌ترین روش در سلسله مراتب آزمون‌های سمیت سلولی است. از آنجا که یک سلول منفرد زنده می‌تواند یک کلونی تشکیل دهد، این روش می‌تواند آسیب‌های سمیت سلولی را در غلظت‌های بسیار پایین‌تر از روش‌های کوتاه مدت مانند MTT و XTT تشخیص دهد. نتیجه منفی در این آزمون نشانگر قوی عدم وجود سمیت سلولی است.

پیش‌بینی رفتار بیولوژیکی در بدن:

غلظت کشنده میانی محاسبه شده در این آزمون با واکنش‌های درون بدن مانند التهاب عضلانی، تحریک مخاطی و واکنش بافت همبند همبستگی خوبی دارد. موادی که غلظت کشنده میانی آنها کمتر از 7 درصد است، تقریباً به طور قطع باعث التهاب شدید عضلانی در مدل‌های حیوانی می‌شوند. موادی که غلظت کشنده میانی آنها بین 7 تا 80 درصد است، ممکن است باعث تحریک مخاطی در چشم، دهان و دستگاه تناسلی شوند.

الزامات قانونی سازمان غذا و دارو:

سازمان غذا و داروی ایران و سایر مراجع نظارتی بین‌المللی مانند FDA و MHRA، انجام تست کلونی قورمیشن را برای تمامی تجهیزات پزشکی با تماس طولانی مدت و ایمپلنت به عنوان یک روش تأیید شده و حساس برای ارزیابی سمیت سلولی می‌پذیرند. این آزمون در استانداردهای ژاپن و استانداردهای USP برای ارزیابی سمیت سلولی پلاستیک‌های پزشکی و درب‌های لاستیکی تزریقی الزامی است.

مقایسه با MTT و XTT: روش‌های MTT فعالیت متابولیکی را در زمان کوتاه اندازه می‌گیرند، اما آزمون تشکیل کلونی پتانسیل تکثیر طولانی مدت سلول را طی 6 تا 11 روز می‌سنجد و برای تشخیص آسیب‌های پایدار DNA حساس‌تر است.

مقایسه با LDH: روش LDH مرگ سلولی حاد را اندازه می‌گیرد، اما آزمون تشکیل کلونی توانایی بقا و تکثیر سلول را بررسی می‌کند.

مقایسه با آگار دیفیوژن: روش‌های کیفی فقط درجه سمیت را گزارش می‌دهند، اما آزمون تشکیل کلونی یک روش کمی است.

مزیت اصلی: تست کلونی فورمیشن حساس‌ترین روش موجود با همبستگی خوب با واکنش‌های درون بدن.

  • مشخصات دقیق نمونه شامل توضیحات فنی، شماره لات و تاریخ تولید
  • شرایط عصاره‌گیری شامل نسبت سطح به حجم، حلال، دما و زمان مطابق با استاندارد ISO 10993-12
  • رده سلولی استفاده شده شامل نوع، منبع و شماره پاساژ سلول
  • غلظت‌های تست شده عصاره شامل 100 درصد، 50 درصد، 25 درصد، 12/5 درصد و 6/25 درصد
  • نتایج کنترل‌های منفی شامل بازده پلاکینگ و محدوده کنترل تاریخی
  • نتایج کنترل‌های مثبت A و B شامل غلظت کشنده میانی و تأیید حساسیت سیستم
  • تعداد سلول‌های کاشته شده در هر پلیت
  • تعداد کلونی‌های شمارش شده در هر پلیت همراه با انحراف معیار
  • بازده پلاکینگ برای کنترل منفی
  • فراکسیون بقا برای هر غلظت
  • منحنی دوز-پاسخ
  • غلظت کشنده میانی که غلظتی است که باعث 50 درصد کاهش تشکیل کلونی می‌شود
  • طبقه‌بندی نهایی شامل غیرسمی، سمیت ضعیف، سمیت متوسط یا سمیت شدید
  • مهر تأیید و امضای مدیر فنی

آیا گزارش تست کلونی فورمیشن برای اخذ تاییدیه کافی است؟

بله. آزمایشگاه سنجش ساناژن به عنوان آزمایشگاه همکار رسمی دارای مجوز، گواهی ISO 17025 و رعایت اصول GLP می‌باشد. با این حال، طبق استاندارد ISO 10993-1، نتایج این آزمون باید در کنار سایر آزمون‌های زیست‌سازگاری ارزیابی شوند.

آیا تست کلونی فورمیشن برای همه تجهیزات پزشکی قابل استفاده است؟

بله، برای تمامی تجهیزات پزشکی که با بدن تماس دارند قابل استفاده است. برای فلزات سنگین باید از روش تماس مستقیم نیز استفاده شود.

تفاوت تست کلونی فورمیشن با MTT چیست؟

آزمون MTT یک روش کوتاه مدت است که فعالیت میتوکندری را اندازه می‌گیرد. آزمون تشکیل کلونی یک روش بلند مدت است که پتانسیل تکثیر سلول را می‌سنجد و حساس‌ترین روش موجود است.

چرا در تست کلونی فورمیشن از دو کنترل مثبت A و B استفاده می‌شود؟

کنترل مثبت A با سمیت متوسط نشانگر التهاب عضلانی است. کنترل مثبت B با سمیت ضعیف نشانگر تحریک مخاطی است. این دو کنترل به تعیین نقطه برش بین سمیت قابل قبول و غیرقابل قبول کمک می‌کنند.

معیار پذیرش کنترل‌ها در تست کلونی فورمیشن چیست؟

کنترل منفی: بازده پلاکینگ باید 80 درصد یا بیشتر باشد.

کنترل مثبت A: غلظت کشنده میانی باید کمتر از 7 درصد باشد.

کنترل مثبت B: غلظت کشنده میانی باید کمتر از 80 درصد باشد.

آیا گزارش تست کلونی فورمیشن برای صادرات به چین پذیرفته می‌شود؟

بله. NMPA چین استاندارد ISO 10993-5 را به عنوان یک روش معتبر می‌پذیرد.

چه موادی با تست کلونی فورمیشن تداخل دارند؟

مواد با سمیت سلولی بالا، مواد رنگی و مواد با حلالیت ضعیف.

زمان انجام تست کلونی فورمیشن چقدر است؟

معمولاً 4 تا 6 هفته کاری. علت زمانبر بودن، کشت طولانی مدت 6 تا 11 روزه است.

آیا می‌توانم همزمان با تست کلونی فورمیشن سایر آزمون‌ها را سفارش دهم؟

بله. انجام همزمان آزمون‌ها باعث کاهش زمان و هزینه می‌شود.

برای مشاوره رایگان و هماهنگی ارسال نمونه، با کارشناسان ما تماس بگیرید.

📱 پیام‌رسان بله: 989900100182+

📞 تماس تلفنی: 982191010809+

✉️ پیامک: 989900100182+

  • سمیت-سلولی-تشکیل-کلونی
  • سمیت-سلولی-کلونی فورمیشن
  • سمیت-سلولی-کلونی فرمیشن