Use of chip technology to improve the effectiveness of human in vitro fertilisation (Q3923134): Difference between revisions
Jump to navigation
Jump to search
(Changed an Item: fix budget) |
(Changed an Item: Change because item Q3959590 was merged with Q3961733) |
||
| Property / beneficiary | Property / beneficiary | ||
Q3961733 (Deleted Item) | |||
Revision as of 12:35, 23 May 2022
Project Q3923134 in Hungary
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | Use of chip technology to improve the effectiveness of human in vitro fertilisation |
Project Q3923134 in Hungary |
Statements
1,975,947,500.0 forint
0 references
1,975,947,500.0 forint
0 references
100.0 percent
0 references
1 October 2016
0 references
28 September 2020
0 references
PÉCSI TUDOMÁNYEGYETEM
0 references
Q3961733 (Deleted Item)
0 references
46°4'35.72"N, 18°13'40.94"E
0 references
A fejlett világban az élveszületések számának csökkenése valamint a társadalmak öregedése negatív demográfiai változásokat eredményeznek, melyek komoly problémát jelentenek társadalmi és gazdasági szempontból egyaránt. Az asszisztált reprodukciós (ART) és in vitro fertilizációs (IVF) módszerek növekvő effektivitására, valamint a szülés körüli élettani folyamatok behatóbb megismerése ellenére az asszisztált reprodukciós módszerek sikeressége elmarad az elméletileg lehetséges sikerességtől. Mindeközben világszerte növekszik a meddőségi kezelésekre jelentkezők, és így az asszisztált reprodukciós kezelések száma is. Jelenleg közel 3-4% az így született gyermekek aránya az összes születéshez képest. Az IVF során beültetett embriók csupán 25–30%-a jut el a sikeres, szüléssel végződő terhességig. Az ART technikák 1995-ben az embrió beültetések egynegyedében, míg tíz év elteltével az esetek 28%-ában vezettek sikeres terhességhez. Jelenleg, újabb tíz év múltán, a beültetések hozzávetőlegesen 30%-a hoz végül élve születést. Ezt az alacsony sikerrátát kompenzálandó alkalmazzák Magyarországon is a többszörös embrió beültetés gyakorlatát, azonban a többszörös terhesség fokozott egészségügyi kockázatokkal jár. A jelen nemzetközi konszenzus szerint a legjobb megoldást az egyszeres embriótranszfer nyújtja. Ahhoz, hogy az egyszeres embriótranszfer járható úttá váljon, mindenképpen szükséges az embrió várható életképességének eddigieknél precízebb megítélése. A rutinszerűen használt módszer morfológiai bélyegeket használ az embriók minőségének becslésére. Ennek során az embrió szimmetriáját, osztódási sebességét, a blasztomer méretét, a sejtplazma granularitását vizsgálják. Gyakori azonban, hogy a morfológiai szempontból tökéletesnek tűnő embrió nem váltja be a hozzá fűzött reményeket. Alternatív megoldásként jönnek szóba az embrió életképességének molekuláris markerei, biomarkerei. Ennek során, mivel etikai okokból magának az embriónak a vizsgálata nem lehetséges az embriót a beültetést megelőző fejlődése során körülvevő tápoldatkörnyezet jön szóba. A biomarkerkutatás alapelve, hogy nem szükséges feltétlenül tisztában lenni a megfigyelt biológiai vagy biokémiai jelenség pontos magyarázatával, biomarker lehet bármely molekula, amelynek kvantitatív vagy kvalitatív változásai pontos, reprodukálható diagnosztikai értéket hordoznak magukban. A jelen pályázat megelőző vizsgálatainkra épül melyek során hasonló, tenyésztőfolyadékból kimutatható molekuláris biomarkerek azonosítását tűztük ki célul. Ebben a kutatásban folyadékkromatográfiával kapcsolt tömegspektrometria segítségével azonosítottuk a humán haptoglobin fehérje egy fragmensét, mellyel vak, retrospektív vizsgálatban sikeresen szűrtük ki a morfológiailag ép, de nem-életképes embriókat. Mindezek mellett jelenleg módszerünk hátrányaként említhető meg az, hogy egy drága és komplex műszer együttes (LC-MS) meglétét igényli, mely üzemeltetéséhez további segédberendezések szükségesek. Erre lehetőség van egy kutatólaboratóriumban, de a klinikai rutin időbeli menetével semmiképpen sem összeegyeztethető (a tömegspektrometriás méréseket nem lehet rutinszerűen, megnyugtatóan elvégezni és kiértékelni az alatt az idő alatt, amely a kiválasztandó embrió anyába történő visszaültetéséig rendelkezésre áll). A „Lab-on-a-Chip (LOC)” tehnológia fogalmát a hollandiai Twentei Egyetemen vezették be a 90-es évek elején az irodalomba. A LOC technológia lehetőséget ad laboratóriumi diagnosztikai eljárások egy eszközbe történő integrálására egy miniatürizált mikrofluidikai megoldások segítségével. Az elektronikai ipar fejlődésével a legkülönbözőbb chip-módszerek jelentek meg, amelyek szilícium felhasználásán alapultak. A Lab-on-a-Chip rendszerekben a mikrotechnológiai eljárásoknak köszönhetően négyzetcentiméternyi chipméretben integrálhatóak a mintakezelési és az érzékelési funkciók is. Ezen mikrorendszerek alapegységei a mikrofluidikai rendszerek, amelyek speciális folyadékmanipulációs feladatokat képesek ellátni, mint például a vizsgálandó folyadékok, biológiai minták áramlási alapú szeparációja, amivel a minta komponenseire bontható szét és azok külön vizsgálhatók. A mikroáramási rendszereknek (microfluidics - mikrofluidika) számtalan előnye van a klasszikus laboratóriumi módszerekkel szemben. A kis (kb. 100 µm) karakterisztikus méretekkel rendelkező csatornákban az áramlás jellemzően lamináris (mikrocsatornában a „Reynolds szám” nagyon alacsony), ami előfeltétele az állandó áramlásnak a csatornában, ami magától érthetően alapvető feltétele a pontos mennyiségi meghatározásnak. Ilyen mikrocsatornákban vagy a még keskenyebb nanocsatornákban lamináris áramlási körülmények között lehet igen kis távolságon nagy koncentrációkülönbségeket elérni, ami lehetőséget ad nemcsak kvalitatív, hanem kvantitatív meghatározásokra is igen kis térfogatban. A mikro-áramlásos rendszerű chipek másik, kis méretből adódó előnye a minimális reagens igény. A kis méret lehetővé teszi néhány nanoliter volumenű minta vagy akár (Hungarian)
0 references
In the developed world, the decline in live births and the ageing of societies are leading to negative demographic changes, which are a major problem, both socially and economically. Despite the increasing effectiveness of assisted reproduction (ART) and in vitro fertilisation (IVF) methods and a more in-depth understanding of the physiological processes around childbirth, the success of assisted reproduction methods falls short of theoretically possible success. Meanwhile, the number of applicants for infertility treatments worldwide, and thus the number of assisted reproductive treatments, is increasing. Currently, nearly 3-4 % of children are born in this way, compared to all births. Only 25 % to 30 % of embryos implanted during IVF reach a successful pregnancy ending with childbirth. ART techniques led to successful pregnancy in 1995 in one quarter of embryo implants and 28 % of cases after ten years. At the moment, after another ten years, approximately 30 % of the implants end up giving birth alive. This low success rate is also used in Hungary to compensate for the practice of multiple embryo implantation, but multiple pregnancies entail increased health risks. According to this international consensus, the best solution is single embryo transfer. A more precise assessment of the expected viability of the embryo is essential in order to make single embryo transfer a viable option. The routine method uses morphological stamps to estimate the quality of embryos. The symmetry of the embryo, its division rate, the size of the blastomer, the granularity of the cell plasma are examined. However, it is common for an embryo which appears to be perfect from a morphological point of view to fail to meet its expectations. Alternatively, molecular markers and biomarkers of embryo viability are considered. In so doing, because, for ethical reasons, the embryo itself cannot be tested in the nutrient environment surrounding the embryo during its development prior to implantation. The basic principle of biomarker research is that it is not necessary to be aware of the exact explanation of the observed biological or biochemical phenomenon, a biomarker can be any molecule whose quantitative or qualitative changes have an accurate, reproducible diagnostic value. The present tender is based on our previous studies, during which we aimed to identify similar molecular biomarkers that can be detected from breeding fluids. In this research, we identified a fraction of the human haptoglobin protein using a mass spectrometry associated with liquid chromatography and successfully filtered morphologically undamaged but non-viable embryos in a blind, retrospective study. Besides all of this, the disadvantage of our method is that it requires the presence of an expensive and complex instrument (LC-MS), which requires additional auxiliaries to operate. This is possible in a research laboratory, but is in no way compatible with the time course of the clinical routine (mass spectrometry measurements cannot be performed routinely, reassuringly and evaluated during the time available until the embryo to be recovered into the mother). The concept of “Lab-on-a-Chip” was introduced into literature at the University of Twente, the Netherlands, in the early 1990s. LOC technology allows the integration of laboratory diagnostic procedures into a device using miniaturised microfluidical solutions. With the development of the electronics industry, a wide variety of chip methods have emerged, based on the use of silicon. In Lab-on-a-Chip systems, microtechnologies allow the integration of sample management and detection functions in square centimetres of chip size. The basic units of these microsystems are microfluidical systems, which can perform specific fluid manipulation tasks, such as flow-based separation of the liquids to be tested, biological samples, which can be broken down into the components of the sample and analysed separately. Microfluidics (microfluidics) have many advantages over classical laboratory methods. In channels with small (approximately 100 µm) characteristic dimensions, the flow is typically laminar (the “Reynolds number” in a microchannel is very low), which is a prerequisite for a constant flow in the channel, which is, by definition, an essential condition for accurate quantification. In such microchannels or even narrower nanochannels, large concentration differences can be achieved at very short distances under laminar flow conditions, allowing not only qualitative but also quantitative determinations in very small volumes. Another small advantage of micro-flow chips is the minimum reagent demand. Small size allows some nanoliter volume sample or even (English)
8 February 2022
0 references
Dans les pays développés, le déclin des naissances vivantes et le vieillissement des sociétés entraînent des changements démographiques négatifs, qui constituent un problème majeur, tant sur le plan social que économique. En dépit de l’efficacité croissante des méthodes de reproduction assistée (TAR) et de fécondation in vitro (FIV) et d’une compréhension plus approfondie des processus physiologiques entourant l’accouchement, le succès des méthodes de reproduction assistée est inférieur au succès théoriquement possible. Entre-temps, le nombre de demandeurs de traitements contre l’infertilité dans le monde, et donc le nombre de traitements procréatifs assistés, augmente. Actuellement, près de 3 à 4 % des enfants naissent de cette manière, par rapport à toutes les naissances. Seulement 25 % à 30 % des embryons implantés pendant la FIV atteignent une grossesse réussie se terminant par l’accouchement. Les techniques artistiques ont mené à une grossesse réussie en 1995 dans un quart des implants embryonnaires et 28 % des cas après dix ans. À l’heure actuelle, après encore dix ans, environ 30 % des implants finissent par accoucher vivants. Ce faible taux de réussite est également utilisé en Hongrie pour compenser la pratique de l’implantation multiple d’embryons, mais les grossesses multiples entraînent des risques accrus pour la santé. Selon ce consensus international, la meilleure solution est le transfert unique d’embryons. Une évaluation plus précise de la viabilité attendue de l’embryon est essentielle pour faire du transfert d’embryon unique une option viable. La méthode de routine utilise des timbres morphologiques pour estimer la qualité des embryons. On examine la symétrie de l’embryon, sa vitesse de division, la taille du blastomère, la granularité du plasma cellulaire. Cependant, il est courant qu’un embryon qui semble être parfait d’un point de vue morphologique ne réponde pas à ses attentes. Alternativement, les marqueurs moléculaires et les biomarqueurs de la viabilité de l’embryon sont pris en considération. Ce faisant, parce que, pour des raisons éthiques, l’embryon lui-même ne peut pas être testé dans l’environnement nutritif entourant l’embryon pendant son développement avant l’implantation. Le principe de base de la recherche sur les biomarqueurs est qu’il n’est pas nécessaire de connaître l’explication exacte du phénomène biologique ou biochimique observé, un biomarqueur peut être n’importe quelle molécule dont les changements quantitatifs ou qualitatifs ont une valeur diagnostique précise et reproductible. La présente offre est basée sur nos études antérieures, au cours desquelles nous visions à identifier des biomarqueurs moléculaires similaires qui peuvent être détectés à partir de fluides reproducteurs. Dans cette recherche, nous avons identifié une fraction de la protéine humaine d’haptoglobine à l’aide d’une spectrométrie de masse associée à la chromatographie liquide et filtré avec succès des embryons morphologiquement non endommagés mais non viables dans une étude rétrospective aveugle. En plus de tout cela, l’inconvénient de notre méthode est qu’elle exige la présence d’un instrument coûteux et complexe (LC-MS), qui nécessite des auxiliaires supplémentaires pour fonctionner. Cela est possible dans un laboratoire de recherche, mais n’est en aucun cas compatible avec le déroulement de la routine clinique (les mesures de spectrométrie de masse ne peuvent pas être effectuées régulièrement, rassurantes et évaluées pendant le temps disponible jusqu’à ce que l’embryon soit récupéré dans la mère). Le concept de «Lab-on-a-Chip» a été introduit dans la littérature à l’Université de Twente, aux Pays-Bas, au début des années 1990. La technologie LOC permet l’intégration de procédures de diagnostic en laboratoire dans un dispositif utilisant des solutions microfluidiques miniaturisées. Avec le développement de l’industrie électronique, une grande variété de méthodes de puces sont apparues, basées sur l’utilisation du silicium. Dans les systèmes Lab-on-a-Chip, les microtechnologies permettent l’intégration des fonctions de gestion et de détection d’échantillons en centimètres carrés de taille de puce. Les unités de base de ces microsystèmes sont des systèmes microfluidiques, qui peuvent effectuer des tâches spécifiques de manipulation des fluides, telles que la séparation en flux des liquides à tester, des échantillons biologiques, qui peuvent être décomposés en composants de l’échantillon et analysés séparément. La microfluidique (microfluidique) présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes de laboratoire classiques. Dans les canaux à petites dimensions caractéristiques (environ 100 µm), le débit est généralement laminaire (le «nombre Reynolds» dans un microcanal est très faible), ce qui est une condition préalable à un écoulement constant dans le canal, qui est, par définition, une condition essentielle pour une quantification précise. Dans de tels microcanaux ou même des nanocanaux... (French)
10 February 2022
0 references
Pécs, Baranya
0 references
Identifiers
GINOP-2.3.2-15-2016-00021
0 references