Automatisering av gametepreparering, intracytoplasmatisk spermieinjeksjon (ICSI), embryokultur og vitrifikasjon

Pasienter som lider av infertilitet kan søke assistert unnfangelsesbehandling. I en full behandlingssyklus vil sædcellene og eggene (gametene) fra de tiltenkte foreldrene bli ivaretatt av dyktige laboratoriepersonell (embryologer) som vil stole på manuelle laboratorieprosesser for å oppnå befruktning. Den mest brukte metoden for å oppnå befruktning er intracytoplasmatisk sædinjeksjon (ICSI), en behandling som involverer injeksjon av en enkelt sædcelle direkte inne i et egg. Embryoene som er oppnådd på denne måten blir deretter oppbevart i et passende miljø (inkubator) i flere dager før det bestemmes om de umiddelbart kan brukes til å forsøke å etablere en graviditet (embryooverføring), eller bør fryses ned som forberedelse til en fremtidig behandling (kryokonservering) .

Laboratorietrinnene som kreves for å fullføre en full assistert unnfangelsesbehandling (fra uthenting av sæd og egg, til befruktning og deretter til embryooverføring og/eller kryokonservering) er ofte manuelle og tidkrevende, og derfor er suksessen til behandlingen svært avhengig av ferdighetene til individuelle ansatte og resultater kan påvirkes av tretthet, stress og arbeidsbelastning.

Kombinasjonen av robotikk og kunstig intelligens (AI) har potensial til å gi forbedringer og standardisering av fertilitetslaboratoriet, men slik integrasjon har ikke blitt oppnådd rutinemessig. Andre medisinske felt, som regenerativ medisin, har lenge hatt nytte av implementeringen av robotløsninger; Imidlertid har moderne automatisering ennå ikke funnet veien inn i fruktbarhetslaboratoriet.

Målet for Conceivable Life Sciences (studiesponsoren) er levering av en rekke løsninger som samlet sett vil tillate en fullstendig autonom ICSI-syklus (fra sperm/eggforberedelse, til spermieinjeksjon, til embryokultur og kryokonservering) i et forsøk på å redusere kostnader, hjelpe laboratoriepersonell og muligens forbedre resultatene. Hensikten med denne studien er å levere et kjerneaspekt av dette prosjektet: digital kontroll og individuell automatisering av alle nøkkeltrinn i en komplett laboratoriearbeidsflyt. Dataene som genereres i denne studien vil hjelpe den fremtidige utviklingen av disse automatiserte systemene.

Pasienter som gjennomgår en ICSI-behandling kan rekrutteres i denne studien. Deres kjønnsceller (sæd og/eller egg) kan være fordelt på to grupper (test og kontroll) og gjennomgå ett eller flere elementer i en automatisert arbeidsflyt med full assistert befruktning (for testgruppen) eller en standard arbeidsflyt for assistert befruktning (for kontrollgruppen) ). Robotautomatisering kan inkludere et hvilket som helst av følgende trinn: forberedelse av robot sæd, seleksjon og denudering av robotoocytter, injeksjon av robot sæd, automatisert embryokultur og automatisk kryokonservering. De resulterende embryoene kan brukes for embryooverføring.

Hovedhypotesen til denne studien er at bruk av robotassistenter som en del av en full assistert befruktningssyklus kan forbedre laboratoriearbeidsflytene uten å redusere suksessraten for behandling.