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Os pesquisadores tornam-se método seguro, exacto da imagem lactente 3D para melhorar tratamentos de IVF

Os pesquisadores da universidade (TAU) de Tel Aviv desenvolveram um método seguro e exacto da imagem lactente 3D identificar as pilhas de esperma que movem-se em uma alta velocidade.

A pesquisa, um estudo de que foi publicado na ciência avança o 10 de abril, foi conduzida pelo prof. Natan Shaked do departamento da engenharia biomedicável na faculdade da tau da engenharia junto com o estudante doutoral Gili Dardikman-Yoffe da tau.

A nova tecnologia podia fornecer doutores a capacidade para seleccionar o esperma o mais de alta qualidade para a injecção em um ovo durante o tratamento de IVF, potencial aumentando a possibilidade de uma mulher de tornar-se grávida e dando o nascimento a um bebê saudável.

O procedimento de IVF foi inventado para ajudar problemas da fertilidade. O tipo o mais comum de IVF é hoje a injecção intra-citoplasmática do esperma (ICSI), que envolve a selecção do esperma por um embryologist clínico e a injecção no ovo da mulher. Com tal fim, um esforço é feito para seleccionar a pilha de esperma que é mais provável criar um embrião saudável.”

Natan Shaked, professor, departamento da engenharia biomedicável, faculdade da engenharia, tau

Sob a fecundação natural no corpo da mulher, o esperma o mais rápido para alcançar um ovo é supor carregar o material genético de alta qualidade. O movimento progressivo permite que este esperma do “melhor” supere o curso de obstáculo verídico do sistema reprodutivo de uma mulher.

“Mas esta “selecção natural” não está disponível ao embryologist, que selecciona um esperma e o injecta no ovo,” prof. Shaked diz. De “as pilhas esperma movem-se não somente rapidamente, são igualmente na maior parte fotomicroscopia regular inferior transparente, e a mancha da pilha não é permitida em IVF humano.

“A tecnologia imagiológica existente que pode examinar a qualidade do material genético do esperma pode causar dano embrionário, de modo que seja proibido demasiado. Na ausência de uns critérios mais precisos, as pilhas de esperma são seleccionadas primeiramente de acordo com características externos e sua mobilidade ao nadar na água em um prato, que seja muito diferente do ambiente natural do corpo de uma mulher.

“Em nosso estudo, nós procuramos desenvolver inteiramente um novo tipo de tecnologia imagiológica que fornecesse tanta informação como possível sobre pilhas de esperma individuais, não exigisse a pilha que mancha para aumentar o contraste, e tivesse o potencial para permitir a selecção do esperma óptimo em tratamentos da fecundação.”

Os pesquisadores escolheram a tecnologia clara (CT) do tomografia computorizada para a tarefa original da imagem lactente da pilha de esperma.

“Em uma varredura médica padrão do CT, o dispositivo gira em torno do assunto e manda os raios X que produzem projecções múltiplas, criando finalmente uma imagem 3D do corpo,” diz o prof. Shaked. “No caso do esperma, em vez de girar o dispositivo em torno deste assunto minúsculo, nós confiamos em uma característica natural do esperma própria: Sua cabeça está girando constantemente durante o movimento dianteiro.

“Nós usamos a luz fraca (e não os raios X), que não danifica a pilha. Nós gravamos um holograma da pilha de esperma durante o movimento ultrafast e identificamos vários componentes internos de acordo com seu R.I. Isto cria um mapa 3D exacto, altamente dinâmico de seus índices sem usar a mancha da pilha.”

Usando esta técnica, os pesquisadores obtiveram uma imagem clara e exacta do CT do esperma em muito de alta resolução em quatro dimensões: três dimensões no espaço na definição de menos do que a metade um do mícron (um mícron iguala um milhonésimo de um medidor) e a dimensão exacta do tempo (movimento) do segundo secundário-milissegundo.

“Nossa novidade fornece uma solução detalhada a muitos problemas conhecidos da imagem lactente do esperma,” o prof. Shaked diz. “Nós podíamos criar a imagem lactente de alta resolução da cabeça do esperma quando se estava movendo rapidamente, sem a necessidade para as manchas que poderiam prejudicar o embrião. A nova tecnologia pode extremamente melhorar a selecção de pilhas de esperma in vitro, potencial aumentando a possibilidade da gravidez e o nascimento de um bebê saudável.

“Para ajudar a diagnosticar os problemas masculinos da fertilidade, nós pretendemos usar nossa técnica nova para derramar a luz no relacionamento entre o movimento 3D, estrutura e os índices do esperma e sua capacidade para fertilizar um ovo e para produzir uma gravidez viável,” prof. Shaked concluem. “Nós acreditamos que tais capacidades da imagem lactente contribuirão a outras aplicações médicas, tais como desenvolver micro-robôs biomimetic eficientes para levar drogas dentro do corpo.”

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.