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Los investigadores se convierten método seguro, exacto de la proyección de imagen 3D para perfeccionar tratamientos de IVF

Los investigadores de la universidad (TAU) de Tel Aviv han desarrollado un método seguro y exacto de la proyección de imagen 3D determinar las células de esperma que se movían en una velocidad.

La investigación, un estudio cuyo fue publicado en ciencia avance el 10 de abril, fue llevada por profesor Natan Shaked del departamento de la ingeniería biomédica en la facultad del TAU de ingeniería así como el estudiante doctoral Gili Dardikman-Yoffe del TAU.

La nueva tecnología podía proveer de doctores la capacidad de seleccionar la esperma más de alta calidad para la inyección en un huevo durante el tratamiento de IVF, potencialmente aumentando la ocasión de una mujer de convertirse embarazada y dando a luz a un bebé sano.

El procedimiento de IVF fue inventado para ayudar a problemas de la fertilidad. El tipo más común de IVF es hoy la inyección intracitoplásmica de la esperma (ICSI), que implica la selección de la esperma de un embryologist clínico y la inyección en el huevo de la mujer. A tal efecto, se hace un esfuerzo de seleccionar la célula de esperma que es más probable crear un embrión sano.”

Natan Shaked, profesor, departamento de la ingeniería biomédica, facultad de la ingeniería, TAU

Bajo fertilización natural en la carrocería de la mujer, la esperma más rápida para alcanzar un huevo se supone soportar el material genético de alta calidad. El movimiento progresivo permite que esta esperma del “mejor” venza la carrera de obstáculos verdadera del sistema reproductivo de una mujer.

“Solamente esta “selección natural” no está disponible para el embryologist, que selecciona una esperma y la inyecta en el huevo,” profesor Shaked dice. Las “células de esperma no sólo se mueven rápidamente, son también sobre todo microscopia liviana regular inferior transparente, y la coloración de la célula no se permite en IVF humano.

La “tecnología de la imagen existente que puede examinar la calidad del material genético de la esperma puede causar daño embrionario, para prohibir también. En ausencia de consideraciones más exactas, las células de esperma se seleccionan sobre todo según características externas y su movilidad mientras que nadan en agua en un plato, que es muy diferente del ambiente natural de la carrocería de una mujer.

“En nuestro estudio, intentamos desarrollar totalmente un nuevo tipo de tecnología de la imagen que ofrecería tanta información como sea posible sobre las células de esperma individuales, no requiere la célula que mancha para aumentar contraste, y tiene el potencial para habilitar la selección de esperma óptima en tratamientos de la fertilización.”

Los investigadores eligieron la tecnología de la tomografía calculada (CT) de la luz para la tarea única de la proyección de imagen de la célula de esperma.

“En una exploración médica estándar del CT, el dispositivo gira alrededor del tema y envía las radiografías que producen proyecciones múltiples, creando final una imagen 3D de la carrocería,” dice a profesor Shaked. “En el caso de la esperma, en vez de girar el dispositivo alrededor de este tema minúsculo, confiamos en una característica natural de la esperma sí mismo: Su cabeza está girando constante durante la carrera útil.

“Utilizamos la luz débil (y no radiografías), que no daña la célula. Registramos un holograma de la célula de esperma durante el movimiento ultrarrápido y determinamos diversos componentes internos según su índice de refracción. Esto crea un mapa exacto, altamente dinámico 3D de sus contenidos sin usar la coloración de la célula.”

Usando esta técnica, los investigadores obtuvieron una imagen sin obstrucción y exacta del CT de la esperma en muy de alta resolución en cuatro dimensiones: tres dimensiones en el espacio en la resolución menos que mitad al micrón (un micrón iguala un millonésimo de un contador) y la dimensión exacta del tiempo (movimiento) del segundo sub-milisegundo.

“Nuestra novedad ofrece una solución completa a muchos problemas sabidos de la proyección de imagen de la esperma,” profesor Shaked dice. “Podíamos crear la proyección de imagen de alta resolución de la culata de cilindro de la esperma mientras que se movía rápidamente, sin la necesidad de las manchas de óxido que podrían dañar el embrión. La nueva tecnología puede perfeccionar grandemente la selección de células de esperma in vitro, potencialmente aumentando la ocasión del embarazo y el nacimiento de un bebé sano.

“Para ayudar a diagnosticar los problemas masculinos de la fertilidad, nos preponemos utilizar nuestra nueva técnica para verter la luz en el lazo entre el movimiento 3D, estructura y los contenidos de la esperma y su capacidad de fertilizar un huevo y de producir un embarazo viable,” profesor Shaked concluye. “Creemos que tales capacidades de la proyección de imagen contribuirán a otros usos médicos, tales como desarrollar los micro-robots biomimetic eficientes para llevar las drogas dentro de la carrocería.”

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.