Tento článok bude diskutovať o takom koncepte, akým je vitrifikácia embryí. Dr Masashige Kuwayama vynašiel túto metódu na kryotopoch už v roku 2000. Prvé dieťa sa narodilo vďaka vitrifikačným embryám v roku 2003. Prežívanie oocytov sa zvýšilo o 98 percent.
Polovica žien, ktoré podstúpili oplodnenie in vitro, má stále embryá. Vykonáva sa u nich kryokonzervácia, ktorá šetrí peniaze pacientom. Koniec koncov, je oveľa jednoduchšie rozmraziť a preniesť embryá, ako znova vykonať in vitro fertilizáciu. Ide aj o akúsi poistku pre prípad, že žena neotehotnie. Kryokonzervácia má nepopierateľnú výhodu – zabráni sa smrti životaschopných embryí, ktoré zostanú po protokole.
Ontogenéza
Priebeh subjektívneho vývoja organizmu, čiže ontogenéza, má svoj pôvod v okamihu oplodnenia a končí jeho smrťou. Toto hnutienepretržitý v čase a má nenapraviteľný charakter. A neexistuje spôsob, ako ho zastaviť alebo spomaliť jeho vývoj. Ale v prírode existujú výnimky. Sú to rastliny, bezstavovce a dokonca aj niektoré elementárne stavovce, ktoré pri nízkych teplotách nevykazujú vlastnosti charakteristické pre živé organizmy.
Čo je pozastavená animácia?
Vitrifikácia embryí bude diskutovaná nižšie. Individuálne obdobie pokoja sa nazýva pozastavená animácia. Takže napríklad veľa sibírskych zvierat prežije teploty dosahujúce -90 stupňov a takmer úplnú dehydratáciu. Pri štúdiu tohto obdobia ontogenézy v prírodných podmienkach vyvstáva otázka možného využitia nízkych teplôt na čiastočné a reverzibilné prerušenie fungovania vyšších stavovcov, vrátane človeka.
Kryokonzervácia
Kryokonzervácia je účinná metóda na pozastavenie biologických procesov v bunkách vystavením nízkym teplotám. Zároveň sa pri zahrievaní zachová životná aktivita buniek. V popularite je táto metóda nižšia ako vitrifikácia embryí. 1 kryotop (označený kryonosičom) obsahuje 1 až 3 embryá.
Napríklad pri vykonávaní zákroku, akým je IVF, je najlepším opatrením presunúť do dutiny maternice maximálne dve embryá. Zvyšné kvalitné embryá môžu byť kryokonzervované pre neskoršie použitie. Môžu sa použiť aj na zopakovanie IVF po určitom čase, ak postup ukáže negatívny výsledok. S takýmina účely vitrifikácie embryí sa vykonáva na individuálnych nosičoch.
V niektorých prípadoch sú všetky embryá zmrazené. U žien, ktoré majú ovariálny hyperstimulačný syndróm pri indukcii superovulácie, sa to robí najčastejšie. Komu ďalšiemu sa odporúča zmraziť? Pacienti s onkologickým ochorením, najmä pred chemoterapiou alebo rádioterapiou. Potom sa tieto embryá prenesú do dutiny maternice. Zmrazovanie je indikované všetkým, ktorí majú po IVF z nejakého dôvodu zníženú šancu na otehotnenie. Môže ísť o polyp endometria, nedostatočnú hrúbku endometria v čase plánovaného transferu, dysfunkčné krvácanie.
Kroky zmrazenia
Embryá sú zmrazené v rôznych fázach:
- oplodnené vajíčko (zygota);
- fáza drvenia embrya;
- blastocyst.
V súčasnosti existujú dva spôsoby zmrazenia embryí.
Pomalé zmrazovanie
Vitrifikácia embryí sa vykonáva pomalým zmrazením. Táto metóda bola navrhnutá už v 70. rokoch a je jednou z prvých klasických metód zmrazenia embryí. Je založená na pomalom chladení konštantnou rýchlosťou. Po uložení embryí v tekutom dusíku.
Treba si však uvedomiť, že pri pomalom zmrazovaní v kryoprotektívnom roztoku sa tvoria mikroskopické kryštáliky ľadu, ktoré negatívne ovplyvňujú bunky embrya. Môžespôsobiť čiastočnú alebo úplnú smrť biomateriálu počas zahrievania. Úspešnosť embryí prenesených počas procesu pomalého zmrazovania a rozmrazovania je približne 70 percent.
Vitrifikácia
Po roku 2010 sa začala používať nová a efektívnejšia metóda kryokonzervácie - vitrifikácia. V porovnaní s predchádzajúcim spôsobom ide o ultrarýchly spôsob zmrazenia biomateriálu. Embryá sú najčastejšie vitrifikované po PGD (genetická diagnóza).
Pri použití tohto postupu kryoprotektívny roztok, do ktorého sú embryá umiestnené, nevytvára pri zmrazení ľadové kryštály. Tým sa znižuje pravdepodobnosť narušenia embrya. Prioritou tejto metódy je nielen metóda zmrazenia, ale aj percento prežitia embryí po rozmrazení. Podľa štatistík je počet preživších po procese vitrifikácie embryí najmenej 95 percent.
Čo sa stane po zahriatí?
Po zahriatí sa embryá takmer nelíšia od bežných embryí. Tiež sa dobre zakoreňujú a vyvíjajú. Po prehriatí všetky embryá podstúpia proces asistovaného liahnutia. Pri vykonávaní tohto úkonu sa povrchová vrstva embrya rozdelí laserovým lúčom v požadovanom a bezpečnom uhle. To uľahčuje výstup embrya z obalu a zvyšuje možnosť úspešného prenosu do dutiny maternice.
Mrazenie umožňuje skladovanie embryí na dlhú dobu. Tento proces je ekonomicky výhodný, pretože náklady na konzerváciu, otepľovanie aimplantácia embrya do dutiny maternice je menšia ako opakovaný proces oplodnenia in vitro.
Vitrifikácia sa považuje za fázový prechod, kedy sa studený roztok ochladí pod teplotu skleného prechodu. Zároveň zostáva amorfný, získava štruktúru skla a kvalitu podobnú kryštalickým tuhým látkam. Na „sklo“sa tak menia ako živé bunky, tak aj celé embryo. Sklovitá štruktúra kvapaliny počas vitrifikácie sa získa vďaka jej rýchlemu ochladzovaniu, to znamená, že entropia kvapaliny klesá v kratšom časovom období ako entropia požadovanej kryštálovej štruktúry.
Jednoducho povedané, kvapalina nezamrzne, keď sa jej entropia priblíži entropii kryštálu. Ale pre správne zosklovatenie živého organizmu je potrebné dosiahnuť rýchlosť poklesu teploty ≈ 108 °C/min, čo je v praxi nemožné, pretože teplota použitej kryogénnej kvapaliny je na to nedostatočná a je nie je možné použiť vitrifikovaný roztok v menšom objeme ako je objem oocytu. Toto je všetko o vitrifikácii embryí. Čo to je, teraz je viac-menej jasné.
Vedcom sa podarilo dokázať, že pridanie kryoprotektantov do mraziaceho média umožňuje rýchlo znížiť rýchlosť mrazenia. To znamená, že pri hustote 10 % etylénglykolu a propylénglykolu je rýchlosť výrazne znížená, pri hustote 40 % je možná vitrifikácia pri rýchlosti chladenia 10 °C/min a pri 60 % klesá rýchlosť na 50 %. °C/min. Ale s rastúcou hustotoukryoprotektantov vstupujúcich do životného prostredia, zvyšuje sa ich negatívny vplyv na zmrazovanie biomateriálov. Pomalé mrazenie vyvoláva akumuláciu chladenej vody v biologickom organizme a vnútrobunkovom prvku. Tento stav sa pozoruje v dôsledku ťažkej dehydratácie bunky, keď sa objaví extracelulárny ľad.
V súlade s tým, keď sa získa štruktúra podobná sklu, chemické a fyzikálne procesy dehydratácie tela sa zastavia. Napriek tomu, že embryonálna vitrifikácia (čo to je, bolo podrobne opísané vyššie) je pomerne náročný fyzikálny systém, materiály tejto štruktúry môžeme nájsť v našom každodennom živote (sklo, silikón atď.).
Vitrifikácia embryí: recenzie
Táto metóda zhromažďuje iba pozitívnu spätnú väzbu. Postup vitrifikácie je uskutočniteľný. Ale má veľa funkcií v rôznych štádiách vývoja v laboratóriách IVF. Vitrifikácia nie je najnovšou metódou kryokonzervácie živých buniek. Je to posledná fáza pomalého mrazenia. Dnes má veľa žien možnosť mať dieťa vďaka vedeckému vývoju.
Závery
Vďaka práci mnohých vedcov je možné vitrifikáciu vykonávať bez použitia drahého naprogramovaného mrazničky, ale s jednoduchým zariadením ovládaným operátorom. Spôsob je teda zjednodušený a konečný výsledok je vylepšený. Napriek veľkým úspechom v kryokonzervácii je dnes implementácia správnej konzervácie živých organizmov pri nízkych teplotáchnemožné.
