Результат интеллектуальной деятельности: Способ подготовки семенного материала в репродуктивной технологии ICSI

Предлагается способ подготовки семенного материала для репродуктивной технологии ICSI, использующий для отбора наиболее жизнеспособных сперматозоидов акросомальную реакцию (сродство) последних к гиалуриновой кислоте (ГК) (метод PICSI), отличающийся тем, что отбор зрелых сперматозоидов проводится с помощью отрезков капилляра предварительно заполненных содержащим ГК физиологическим раствором, в которые сперматозоиды заходят в процессе экспозиции капилляров в препарате семенной жидкости. По традиционной методике PICSI (physiologic intra cytoplasmic sperm injection), микро капли ГК наносятся на дно специальной чашки, в которую помещается препарат семенной жидкости. Зрелые сперматозоиды группируются возле капель, а оператор под микроскопом выбирает наиболее подходящую по морфологическим признакам клетку и помещает ее в носик микропипетки ICSI для проведения собственно операции.

В соответствии с предлагаемым способом работа может быть построена следующим образом. Прозрачный пластмассовый капилляр внутренним диаметром, например, 20 мкм и наружным диаметром 200 мкм заполняется физиологическим раствором, замораживается и разрезается на отрезки длиной 5 мм, в дальнейшем контейнеры. Контейнеры могут заготовляться централизовано и храниться в замороженном виде. Физиологический раствор по своему рН, содержанию ферментов простатического сока и концентрации ГК оптимален для привлечения физиологических сенсоров сперматозоидов. При помещении порции контейнеров в препарат семенной жидкости через некоторое время (экспозиция) наиболее зрелые сперматозоиды в ходе своего естественного движения окажутся внутри контейнеров. Количество контейнеров, используемых для отбора зрелых сперматозоидов может составлять несколько сотен в то время, как для операции ICSI потребуется один. Остальные контейнеры могут быть заморожены в жидком азоте для длительного хранения.

Забор одного из попавших в контейнер сперматозоидов в пипетку ICSI может осуществляться под микроскопом с предметного стекла из капли, вытесненной из контейнера. В этом случае внутренний диаметр капилляра должен быть на порядок больше, чем указано в примере. Лучшим вариантом является модернизация оборудования рабочей станции экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) в плане согласования внешнего диаметра контейнера с приемным узлом крепления микропипетки ICSI в микроманипуляционной системе. Тогда, установив контейнер в приемное гнездо и осуществляя продвижение физиологического раствора в поле стереомикроскопа можно проводить дополнительную селекцию требуемого сперматозода по его морфологическим признакам. Наиболее подходящая клетка заводится в носик микропипетки ICSI.

По традиционной технологии PICSI сперматозоид находит капельку ГК и прикрепляется к ней. При этом начинается акросомальная реакция, как будто головка сперматозоида вошла в соприкосновение с оболочкой яйцеклетки (акросомальный шок). Преждевременные биологические реакции могут навредить правильному развитию процесса оплодотворения в дальнейшем. По предлагаемой методике сперматозоид движется, как и в естественных условиях, по направлению возрастания концентрации ГК с одновременным уменьшением кислотности среды рН. Это происходит потому, что возле открытого конца отрезка капилляра вследствие перемешивания заложенного в капилляр физиологического раствора и окружающей семенной жидкости возникают градиенты концентрации ГК и уровня кислотности среды рН. Таким образом, в контейнеры отбираются только живые физиологически активные клетки, причем они не подвергаются акросомальному шоку. Вероятность попадания в контейнер случайного сперматозоида мала, если учесть соотношение между объемом жидкой фазы, приходящимся на одну клетку в препарате семенной жидкости и поперечным сечением капилляра.

Другим достоинством предлагаемой методики является его экономичность. Проба семенной жидкости используется полностью, все жизнеспособные клетки оказываются упакованными в контейнеры и заморожены для длительного хранения. Если клиника работает с банком спермы, то ей для проведения операции достаточно приобрести всего несколько контейнеров.

При условии стандартизации размеров контейнера и разработки соответствующего оборудования существенно упрощается сама операция ICSI. В применяемой в настоящее время практике значительные трудности вызывает поиск под микроскопом в свободном пространстве кюветы и захват в рабочую часть микропипетки жизнеспособного сперматозоида. Если предварительно отобранные и упакованные сперматозоиды попадают с током жидкости непосредственно в микропипетку, то эта часть работы становится рутинной процедурой.

Возможность консервации большого количества контейнеров спермы от одного донора имеет большое значение в животноводстве, где расширение практики ICSI позволит более экономно расходовать сперму элитных животных.