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I ricercatori si sviluppano metodo sicuro e accurato della rappresentazione 3D per migliorare i trattamenti di IVF

I ricercatori dell'università (TAU) di Tel Aviv hanno messo a punto un metodo sicuro ed accurato della rappresentazione 3D di identificare gli spermi che si muovono ad un'alta velocità.

La ricerca, uno studio su cui è stato pubblicato nella scienza avanza il 10 aprile, piombo da prof. Natan Shaked del dipartimento di assistenza tecnica biomedica alla facoltà della tau di assistenza tecnica insieme allo studente di laurea Gili Dardikman-Yoffe di tau.

La nuova tecnologia ha potuto fornire a medici la capacità di selezionare lo sperma più di alta qualità per l'iniezione in un uovo durante il trattamento di IVF, potenzialmente aumentante la probabilità di una donna di diventare incinta e dante alla luce ad un bambino in buona salute.

La procedura di IVF è stata inventata per aiutare i problemi di fertilità. Il tipo più comune di IVF oggi è iniezione intracitoplasmica dello sperma (ICSI), che comprende la selezione dello sperma da un embriologo clinico e l'iniezione nell'uovo della donna. A tal fine, uno sforzo è fatto per selezionare lo spermio che è più probabile da creare un embrione sano.„

Natan Shaked, il professor, dipartimento di assistenza tecnica biomedica, facoltà di assistenza tecnica, tau

Nell'ambito di fertilizzazione naturale nell'organismo della donna, lo sperma più veloce per raggiungere un uovo è supposto sopportare il materiale genetico di alta qualità. Il movimento progressivo permette che questo sperma “del meglio„ sormonti la corsa ad ostacoli vera del sistema riproduttivo di una donna.

“Ma questa “selezione naturale„ non è a disposizione dell'embriologo, che seleziona uno sperma e lo inietta nell'uovo,„ prof. Shaked dice. “Gli spermi non solo si muovono velocemente, sono egualmente principalmente microscopia leggera regolare di sotto trasparente e la macchiatura delle cellule non è permessa in IVF umano.

“La tecnologia dell'immagine attuale che può esaminare la qualità del materiale genetico dello sperma può causare il danno embrionale, di modo che anche è proibito. In assenza dei criteri più precisi, gli spermi sono selezionati soprattutto secondo le caratteristiche esterne e la loro motilità mentre nuotano in acqua in un piatto, che è molto differente dall'ambiente naturale dell'organismo di una donna.

“Nel nostro studio, abbiamo cercato di sviluppare un assolutamente nuovo tipo di tecnologia dell'immagine che avrebbe fornito tante informazioni come possibile circa i diversi spermi, non richiede la cella che macchia per migliorare il contrasto ed ha il potenziale per permettere alla selezione di sperma ottimale nei trattamenti di fertilizzazione.„

I ricercatori hanno scelto la tecnologia leggera (CT) di tomografia computerizzata per il compito unico della rappresentazione dello spermio.

“In una scansione medica standard di CT, l'unità gira intorno all'oggetto e spedisce i raggi x che producono le proiezioni multiple, infine creanti un'immagine 3D dell'organismo,„ dice prof. Shaked. “Nel caso dello sperma, invece di rotazione dell'unità intorno a questo oggetto minuscolo, abbiamo contato su una funzionalità naturale dello sperma stessa: La sua testa sta girando costantemente durante il movimento di andata.

“Abbiamo usato l'indicatore luminoso debole (e non i raggi x), che non danneggia la cella. Abbiamo registrato un ologramma dello spermio durante il movimento ultraveloce ed abbiamo identificato le varie componenti interne secondo il loro indice di rifrazione. Ciò crea una mappa accurata e altamente dinamica 3D dei sui contenuti senza usando la macchiatura delle cellule.„

Facendo uso di questa tecnica, i ricercatori hanno ottenuto una chiara ed immagine accurata di CT dello sperma a molto di alta risoluzione in quattro dimensioni: tre dimensioni nello spazio a risoluzione del micron meno mezzo (un micron uguaglia un milionesimo di un metro) e della dimensione esatta di tempo (moto) del secondo sotto-millisecondo.

“La nostra novità fornisce una soluzione completa a molti problemi conosciuti della rappresentazione dello sperma,„ prof. Shaked dice. “Potevamo creare la rappresentazione ad alta definizione della testa dello sperma mentre stava muovendo velocemente, senza l'esigenza delle macchie che potrebbero nuocere all'embrione. La nuova tecnologia può notevolmente migliorare la selezione di spermi in vitro, potenzialmente aumentando la probabilità della gravidanza e la nascita di un bambino in buona salute.

“Per contribuire a diagnosticare i problemi maschii di fertilità, intendiamo usare la nostra nuova tecnica per fare luce sulla relazione fra 3D il movimento, struttura ed i contenuti di sperma e la sua capacità di fertilizzare un uovo e di produrre una gravidanza possibile,„ prof. Shaked conclude. “Crediamo che tali capacità della rappresentazione contribuiscano ad altre applicazioni mediche, come sviluppare i micro-robot biomimetic efficienti per portare le droghe all'interno dell'organismo.„

Source:
Journal reference:

Dardikman-Yoffe, G. et al. (2020) High-resolution 4-D acquisition of freely swimming human sperm cells without staining Science Advances. doi.org/10.1126/sciadv.aay7619.