embriologia in time-lapse

Uno degli approcci più innovativi per lo studio e la valutazione della qualità embrionaria è rappresentato dal monitoraggio permanente dello sviluppo embrionale mediante Time-Lapse imaging.

Il Time-Lapse è una tecnica cinematografica che ha già trovato un suo utilizzo in altri campi di interesse, in quanto consente di documentare eventi non visibili ad occhio nudo o la cui evoluzione nel tempo non è percettibile dall'occhio umano, come il movimento apparente del sole e delle stelle nella volta celeste o lo sbocciare di un fiore. E’ possibile grazie a tale tecnica riprodurre le immagini con una velocità superiore alla frequenza di cattura di ogni fotogramma. Tale tecnologia applicata alla fecondazione assistita consente di  riprodurre velocemente una serie di scatti effettuati ad intervalli regolari agli embrioni durante tutte le fasi dello sviluppo, garantendo la possibilità di una osservazione continua e completa.

Sono disponibili differenti sistemi con tecnologia Time-Lapse che sfruttano lo stesso principio di visualizzazione delle immagini, ma sono due i sistemi più diffusi: un sistema integrato ed uno modulare. Il sistema integrato (EMBRYOSCOPE) è costituito da un incubatore predisposto per alloggiare fino a 96 embrioni, dotato di microscopio e fotocamera collegata ad un computer per l’analisi e la visualizzazione di tutte le fasi dello sviluppo embrionale.  L’altro è un sistema modulare di microscopi con caratteristiche confrontabili a quello utilizzato per la realizzazione delle microiniezioni (ottica Hofmann) con fotocamera associata che consente di ottenere immagini ad elevatissima risoluzione, consultabili ed analizzabili mediante controllo remoto. Un apposito software consente di analizzare e dissezionare in maniera obiettiva tutte le fasi delle divisioni cellulari e fare le opportune valutazioni. Il nostro Centro utilizza questo ultimo tipo di tecnologia (PRIMO VISION), in quanto i singoli moduli inseriti nell’incubatore già presente in laboratorio, sono collegati ad un computer capace di gestire fino a 6 moduli contemporaneamente arrivando ad un massimo di 96 embrioni da poter visualizzare.

La strategia “classica” di valutazione della qualità embrionaria prevede un controllo quotidiano degli embrioni con estrazione degli stessi dall’incubatore. D’altro canto la strategia in time-lapse permette di aggirare i limiti legati a tali procedure evitando le variazioni di temperatura e pH, visto che gli embrioni sono osservati durante il loro sviluppo extracorporeo all’interno dell’incubatore senza perturbare il loro ambiente. L’approccio classico fornisce una quantità limitata di informazioni tutte legate ad una valutazione statica degli embrioni che omette l’analisi di dati relativi alla dinamica ed alla tempistica delle divisioni cellulari precoci.

L’utilizzo di sistemi quali il Primo Vision, consente pertanto di identificare in maniera non invasiva, gli embrioni che presentano la migliore capacità di sviluppo e di impianto e di escludere quelli con morfologia apparentemente normale ma con alterata dinamica di divisioni. Non è, infatti, insolito osservare che embrioni, che al momento del transfer appaiono di ottima qualità, sono invece il risultato di un anomalie nelle varie fasi del processo di sviluppo embrionale, suggerendo possibili alterazioni a livello genetico. Questi elementi sarebbero in grado di spiegare l’arresto dello sviluppo embrionale durante la compattazione o in fasi successive e renderebbe conto del fallimento del ciclo di fecondazione assistita o dell’incremento del tasso di abortività in quei casi in cui l’età materna, le caratteristiche endometriali, le condizioni di stimolazione, i parametri seminali e la morfologia sia ovocitaria che embrionale creano un’attesa di esito favorevole. Le potenzialità di tali tecnologie in time-lapse hanno una riscontro nell’identificazione, in modo non invasivo, di gameti in grado di svilupparsi in embrioni vitali e questo è ciò su cui si stanno incentrando gli sforzi di numerosi ricercatori tesi a ridurre il numero di embrioni da trasferire. Il desiderio di tutti gli embriologi è quello di identificare l’embrione da trasferire che esiti in gravidanza e che eviti il  il rischio correlato con le gravidanze multiple, che hanno un tasso piuttosto alto quando si ricorre alle tecniche di procreazione medicalmente assistita e che presentano maggiori rischi rispetto a quelle non gemellari.

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