Автоматизация подготовки гамет, интрацитоплазматической инъекции спермы (ИКСИ), культивирования эмбрионов и витрификации

Пациентки, страдающие бесплодием, могут обратиться за помощью в лечении зачатия. В течение полного цикла лечения за спермой и яйцеклетками (гаметами) предполагаемых родителей будут следить квалифицированные сотрудники лаборатории (эмбриологи), которые будут полагаться на ручные лабораторные процессы для достижения оплодотворения. Наиболее часто используемым методом достижения оплодотворения является интрацитоплазматическая инъекция сперматозоида (ИКСИ), метод лечения, который включает инъекцию одного сперматозоида непосредственно в яйцеклетку. Полученные таким образом эмбрионы затем выдерживают в подходящей среде (инкубаторе) в течение нескольких дней, прежде чем решить, можно ли их немедленно использовать для попытки установления беременности (перенос эмбрионов) или их следует заморозить для подготовки к будущему лечению (криоконсервация). .

Лабораторные этапы, необходимые для завершения полного метода искусственного зачатия (от получения спермы и яйцеклеток до оплодотворения, а затем переноса эмбрионов и/или криоконсервации), часто выполняются вручную и требуют много времени, поэтому успех лечения во многом зависит от На навыки отдельных сотрудников и результаты могут влиять усталость, стресс и рабочая нагрузка.

Сочетание робототехники и искусственного интеллекта (ИИ) потенциально может улучшить и стандартизировать лабораторию репродуктивной медицины, но такая интеграция не достигается на регулярной основе. Другие области медицины, такие как регенеративная медицина, уже давно получили выгоду от внедрения роботизированных решений; однако современная автоматизация еще не нашла своего применения в лабораториях репродуктивной медицины.

Целью компании Conceivable Life Sciences (спонсор исследования) является предоставление набора решений, которые в совокупности позволят провести полностью автономный цикл ИКСИ (от подготовки спермы/яйцеклетки до инъекции спермы, культивирования эмбрионов и криоконсервации). в целях сокращения затрат, оказания помощи персоналу лаборатории и, возможно, улучшения результатов. Целью данного исследования является реализация основного аспекта этого проекта: цифрового контроля и индивидуальной автоматизации всех ключевых этапов полного лабораторного рабочего процесса. Данные, полученные в этом исследовании, помогут будущему развитию этих автоматизированных систем.

В это исследование могут быть включены пациенты, проходящие лечение ИКСИ. Их гаметы (сперматозоиды и/или яйцеклетки) могут быть распределены по двум группам (тестовая и контрольная) и подвергаться одному или нескольким элементам автоматизированного рабочего процесса полного вспомогательного зачатия (для тестовой группы) или стандартного рабочего процесса вспомогательного зачатия (для контрольной группы). ). Роботизированная автоматизация может включать любой из следующих этапов: роботизированная подготовка спермы, роботизированный отбор и денудация ооцитов, роботизированная инъекция спермы, автоматизированное культивирование эмбрионов и автоматическое криоконсервирование. Полученные эмбрионы можно использовать для переноса эмбрионов.

Основная гипотеза этого исследования заключается в том, что использование роботов-помощников в рамках полного цикла вспомогательного зачатия может улучшить лабораторные рабочие процессы без снижения показателей успеха лечения.