초록 ▼

콘텍트렌즈는 2020년에 약 928,000,000 달러의 시장을 형성하고 있으며, 안과용의료기기 시장의 약 50% 비중을 차지하고 있는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 안과용 의료기기에 대한 생물학적안전성을 평가하기 위해 토끼를 이용한 안자극시험이 ISO 10993-10에 따라 수행되고 있다. 그러나, 전 세계적으로 동물실험 금지에 따른 동물대체시험법 개발이 요구됨에 따라 국제표준기구(ISO)에서도 의료기기 생물학적 안전성평가 시 3R 원칙(동물 수 감소, 고통경감, 대체) 등 동물복지를 우선적으로 고려하고 있으며, 많은 연구자들이

콘텍트렌즈는 2020년에 약 928,000,000 달러의 시장을 형성하고 있으며, 안과용의료기기 시장의 약 50% 비중을 차지하고 있는 것으로 보고되고 있다. 현재까지 안과용 의료기기에 대한 생물학적안전성을 평가하기 위해 토끼를 이용한 안자극시험이 ISO 10993-10에 따라 수행되고 있다. 그러나, 전 세계적으로 동물실험 금지에 따른 동물대체시험법 개발이 요구됨에 따라 국제표준기구(ISO)에서도 의료기기 생물학적 안전성평가 시 3R 원칙(동물 수 감소, 고통경감, 대체) 등 동물복지를 우선적으로 고려하고 있으며, 많은 연구자들이 의료기기의 안자극평가를 위한 동물대체시험법을 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.
본 연구는 3D 인공각막모델 (MCTT HCE^TM)을 이용하여 안과용의료기기에 대한 안자극동물대체시험법의 적용가능성을 사전검증하였다. 사전검증연구를 수행하기 위한 시험물질은 콘텍트렌즈의 재료인 2-Hydroethyl Methacrylate (HEMA)와 Poly Methyl Methylacrylate (PMMA)을 Base물질로 하여 OECD TG 492에 명시된 안자극 및 비자극물질과 문헌고찰을 통해 안자극이 확인된 화학물질을 혼합하여 38종의 시험물질을 제작하였다. 제작된 시험물질은 시험물질 비율(0.2 g/㎖), 용출 온도 및 시간(70 ± 2 ℃, 24 ± 2 hr) 등의 용출조건으로 극성용매(Sterile Physiological Saline)와 비극성 용매(Sesame Oil)로 각각 용출하여 확립된 시험방법을 통해 자극성물질 10종, 비자극성물질 10종을 선별하여 시험물질로 선정하였다. 선정된 시험물질 20종의 용출물인 40종의 용출물에 대해 성상관찰, pH측정, 용출물분석, 색간섭 및 환원성시험을 수행하였으며, 개발된 시험법에 대한 예측력평가를 위해 GLP 수준의 3개 시험기관에서 3회 반복시험을 수행하였다. 시험결과의 재현성을 평가하기 위해 실험실 내 일치도(within-laboratory reproducibility, WLR) 및 실험실 간 일치도(Between-laboratory reproducibility, BLR)를 평가한 결과, 실험실내 자극성 또는 비자극성 판정의 일치도(WLR)는 모두 100% (20/20, 95% Wilson's confidence interval: 83.9–100)로 나타나 우수한 재현성을 보였으며, 실험실간 자극성 또는 비자극성 판정의 일치도(BLR) 또한 100%로 확인되었다. 이는 OECD TG 492 performance standards (PS) 기준인 WLR ≥ 90% 및 BLR ≥ 80%의 기준을 충족하였다. 확립된 시험법의 예측능력, 즉 민감도, 특이도 및 정확도를 확인한 결과 극성용출용매를 사용했을 경우 각 기관별 민감도, 특이도, 정확도가 모두 100% (Wilson’s CI : 72.3-100) 였고, 비극성용출용매를 사용했을 경우 민감도가 80% (Wilson’s CI : 49.0-94.3), 특이도가 100% (Wilson’s CI : 72.3-100), 정확도가 90%(Wilson’s CI : 69.9-97.2)로 분석되었다. OECD 유사시험법기준에서 제시한 예측력 평가의 기준인 민감도 80%, 특이도 70%, 일치도 75%를 모두 만족하였다. 예측력 평가자료에 대한 통계분석을 통해 확립된 시험법은 실험실 내 및 실험실 간의 재현성과 예측력이 우수함을 확인하였다. 본 연구결과를 통하여 본 연구에서 확립된 시험법이 의료기기의 안자극평가를 위한 동물대체시험법으로 적용 가능성을 사전검증할 수 있었다.

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

In 2020, the global market for contact lenses was estimated to be $928 million, which account for about 50% of the market share by item of ophthalmic medical devices. The rabbit eye irritation in vivo test is being widely used as the ISO standard 10993-10 for the evaluation of the ocular irritancy o

In 2020, the global market for contact lenses was estimated to be $928 million, which account for about 50% of the market share by item of ophthalmic medical devices. The rabbit eye irritation in vivo test is being widely used as the ISO standard 10993-10 for the evaluation of the ocular irritancy of medical devices. The International organization of standardization (ISO) considers animal welfare such as the 3Rs Principles (reduction, refinement and replacement) a priority in biological safety assessment of medical devices. Also, Many researchers are working to develop alternatives to animal testing for the evaluation of eye irritation in medical devices. This study pre-validated the applicability of the alternative animal eye irritation test method for ophthalmic medical devices using a 3D artificial corneal model (MCTT HCETM). 38 types of test substances were manufactured to perform the pre-validation study. 2-Hydroethyl Methacrylate (HEMA) and Poly Methyl Methylacrylate (PMMA), the materials of contact lenses, were used as base material. The base materials were blended with eye irritant and non-irritating substances specified in OECD TG 492 and chemical substances with eye irritation confirmed through reference review. The manufactured substances were extracted with a polar solvent (Sterile Physiological Saline) and a non-polar solvent (Sesame Oil) under the extraction conditions such as the test substance ratio (0.2 g/ml), extraction temperature and time (70 ± 2 ℃, 24 ± 2 hr), respectively. Through the established test method using extracts, 10 irritants and 10 irritants were selected as the pre-validation test substances. Appearance observation, pH measurement, extract analysis, color interference and reducibility tests were performed on 40 extracts, which are the extracts of 20 selected test substances. Also, 3 laboratories (GLP level) performed pre-validation test for triplicate using developed test method. In order to evaluate the reproducibility of the test results, within-laboratory reproducibility (WLR) and between-laboratory reproducibility (BLR) were evaluated. As a result, the within-laboratory reproducibility (WLR) was all 100 % (20/20, 95% Wilson's confidence interval: 83.9–100) showing excellent reproducibility. Between-laboratory reproducibility (BLR) was also confirmed to be 100 %. It met the OECD TG 492 performance standards (PS) criteria of WLR ≥ 90% and BLR ≥ 80%. Sensitivity, specificity, and accuracy, which are predictive capacity of the established test method, were confirmed. As a result, when the polar extraction solvent was used, the sensitivity, specificity, and accuracy of each laboratory were all 100% (Wilson's CI: 72.3-100). When a non-polar extraction solvent was used, the sensitivity was 80% (Wilson's CI: 49.0-94.3), the specificity was 100% (Wilson's CI: 72.3-100), and the accuracy was 90% (Wilson's CI: 69.9-97.2).

The sensitivity 80%, specificity 70%, and concordance 75%, which are the criteria for the predictive capacity evaluation suggested by the OECD TG 492, were all satisfied. It was confirmed that the established test method through statistical analysis of the predictive capacity evaluation data has excellent reproducibility and predictive capacity within and between laboratories. Through statistical analysis of predictive capacity evaluation data, it was confirmed that the established test method has excellent reproducibility and predictive capacity within and between laboratories. The applicability of the established test method as an alternative animal test method for the evaluation of eye irritation of medical devices could be pre-validated in this study.

(source : Summary 8p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 최종보고서 ... 2
• 제 출 문 ... 3
• 목차 ... 4
• Ⅰ. 총괄연구개발과제 요약문 ... 6
• 국문 요약문 ... 6
• Summary ... 8
• Ⅱ. 총괄연구개발과제 연구결과 ... 11
• 제1장 총괄연구개발과제의 목적 및 필요성 ... 11
• 제2장 총괄연구개발과제의 내용 및 방법 ... 33
• 제3장 총괄연구개발과제의 최종결과 및 고찰 ... 99
• 제4장 총괄연구개발과제의 연구성과 ... 101
• 제5장 총괄주요연구 변경사항 ... 103
• 제6장 총괄참고문헌 ... 104
• 제7장 총괄첨부서류 ... 107
• 끝페이지 ... 136