在一個世界上,嬰兒是通過IVF手術構思後出生的。
這個里程碑是概念驗證,標準化了複雜,精確的施肥程序。作品背後的科學家說,它可能會提高未來一種IVF的成功率。
胚胎是使用稱為的過程創建的胞質內精子注射(ICSI),一種自動存在的體外受精(IVF)1990年代。在常規的IVF中,將卵細胞放入數千個精子中的盤中,而ICSI涉及將一個精子細胞直接注入卵中。在男性不育症的情況下,後一種方法很有用,在男性不孕症的情況下,精子可能難以在沒有乾預的情況下到達卵。
現在,週四(4月10日)在《雜誌》上發表的一篇論文在線生殖生物醫學,,,,詳細說明一種自動化ICSI的方法。
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為什麼要自動化IVF?
在這項研究中,該程序完全由墨西哥瓜達拉哈拉的機器執行,而紐約哈德遜的胚胎學家和工程師則監測了該過程,並遠程啟動了每個步驟。這導致了一個胚胎,然後成功地植入了女性的子宮,使這位40歲的患者能夠懷孕。
自動化過程的技術是由團隊開發的可以想像的生命科學,一家總部位於紐約市的生物技術公司。該團隊設計了一個可以完成ICSI涉及的23個步驟的系統,從選擇最佳精子到將其註入雞蛋到選擇最可行的胚胎。該系統不會自動化精子或卵子收集過程,也不將胚胎引入子宮的過程。
本文的合著者,“我們創建了一個有史以來第一次具有標準化ICSI的平台。”亞歷杭德羅·查韋斯 - 巴迪奧拉可以想像的聯合創始人兼首席醫療官告訴Live Science。查韋斯·巴迪奧拉(Chavez-Badiola)說,標準化可以有助於減少ICSI的人為錯誤,從而減少手術過程中卵變性的機會。
“在一天中為數百個雞蛋進行數百個雞蛋的ICSI是一項艱鉅的任務,”Uncouth博士紐約RMA的生殖內分泌學家和不孕專家,他沒有參與研究。
“在任何胚胎學實驗室中,任何將減少這項工作的技術創新都將不勝感激,”布魯克還是西奈山伊坎醫學院的臨床教授,他在一封電子郵件中告訴《現場科學》。
ICSI涉及選擇一個精子,將其固定,將其撿起並註入雞蛋中。查韋斯·巴迪奧拉(Chavez-Badiola)說,“每個人都有自己的技術”,但是雞蛋細胞非常微妙,在ICSI期間有退化的風險。
該論文說,自動化ICSI可以通過降低對卵膜的機械耐藥性來減少這種變性 - 注射過程中過多的張力會損害施肥或完全破壞卵子。
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自動化系統的工作方式
可以想像的自動化系統使用(AI)算法根據精子細胞的形狀選擇最佳精子以注入卵中。然後,第二種AI算法鑑定了最有活力的胚胎,評估其染色體的外觀及其在子宮壁中植入的潛力。
激光用於精確地固定精子尾巴,然後用單個運動刺穿雞蛋的膜以注入精子細胞。該過程的每個步驟都是通過按鈕監視過程展開時按按鈕來啟動的。
精子滲入卵子不能保證在常規IVF或ICSI中受精,但這當然是關鍵步驟。從那裡,醫生將受精卵引入子宮,必須植入以導致懷孕。
該論文指出,與手動過程相比,這種自動化的ICSI過程需要更多的時間。每個雞蛋平均需要9分56秒的自動化系統,而手動過程平均每雞蛋以1分鐘和22秒為單位。
在該實驗中,該團隊總共使用了八個雞蛋細胞。在新過程中,有5個受精,而三個通過手動ICSI受精。自動化系統從五個卵中產生了四個胚胎,而手動組中的所有三個卵都被成功受精。
下一步
查韋斯·巴迪奧拉(Chavez-Badiola)指出,該團隊正在繼續改善自動化系統。
Buyuk還強調,該試驗標誌著起點。他說:“需要進行多項研究以確保該過程的安全性和功效,從而確保選擇具有最高生殖能力的精子,同時最大程度地減少對卵母細胞的損害。”
儘管如此,Buyuk和該領域的其他人都認為技術進步很重要。
“胚胎學實驗室中經驗豐富的手動工作是IVF實驗室的限制步驟。”Emily Jungheim博士西北醫學和生殖醫學中心生殖內分泌學和不孕症主管負責人在一封電子郵件中告訴Live Science。不參與工作的榮格海姆說:“如果做對的話,本文所描述的工具可以提高IVF的訪問和可擴展性。”
查韋斯·巴迪奧拉(Chavez-Badiola)說,“最終目標”是實現ICSI的“端到端自動化” - 但是,人類將始終是該過程的一部分。例如,胚胎學家將監督該過程,以確保按計劃進行的每個步驟,而工程師確保設備正常運行。理想茲·巴迪奧拉(Chavez-Badiola)說,理想情況下,這項創新將“降低成本,改善訪問權限並允許更多家庭獲得兒童的歡樂”。
他說:“真令人興奮。” “我們正在創造歷史。”
編者註:這個故事於2025年4月14日下午6:45更新,以澄清這是第一個通過A出生的嬰兒遠程操作,自動化ICSI程序。該文章於當天早些時候首次發表。 Erkan Buyuk博士的頭銜也已更新。
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本文僅是出於信息目的,不打算提供醫療建議。