基于卵裂球分裂和运动的胚胎质量评估制造技术

本发明专利技术涉及测定胚胎质量的系统和方法，其包括监测胚胎一段时间期间，所述时间期间的长度足以包括至少一个细胞分裂期和至少一部分分裂间期，以及测定所述至少一个细胞分裂期的长度；和/或ii)测定在细胞分裂期内细胞或细胞器运动的程度和/或空间分布；和/或iii)测定分裂间期的持续时间；和/或iv)测定在分裂间期内细胞或细胞器运动的程度和/或空间分布，从而获得胚胎质量测量。因此，基于所观察到的细胞分裂以及伴随的细胞和细胞器运动的计时、持续时间、空间分布以及程度，可促进对体外受精(IVF)后被植入的最佳胚胎的选择。

【技术实现步骤摘要】
基于卵裂球分裂和运动的胚胎质量评估本申请是申请日为2007年6月15日、专利技术名称为“基于卵裂球分裂和运动的胚胎质量评估”的中国专利申请号200780027901.8的分案申请。
本专利技术涉及基于所观察的细胞分裂以及伴随的细胞和细胞器运动的计时、持续时间、空间分布和程度，选择用于体外受精的胚胎的方法和系统。
技术介绍
不育症影响全球8千多万人。据估计，10％的夫妇患有原发性或继发性不育症(Vayena等，2001)。体外受精(IVF)是一种有效的内科疗法，其可以提供给以其他方式不能具有怀孕机会的夫妇。这是一种将卵(卵母细胞)从女性卵巢中取出然后在实验室与精子受精的过程。在该过程中所创造的胚然后被放置到潜在植入的子宫内。为避免多胎妊娠和多胞胎，仅仅移植几个胚胎(通常少于四个并且理想地仅为一个(Bhattacharya等，2004))。选择用于移植的适当胚胎在任何IVF处理中是关键的步骤。目前的选择程序大部分完全基于在发育过程的不同时间点处对胚胎的形态学评价，特别是在移植时利用标准立体显微镜进行的评价。然而，广泛认识到，该评价过程需要定性的以及定量的改进。早期细胞分裂。一种有前景的新方法是利用′早期分裂′至2-细胞期(即在授精/注射后25-27h之前)作为质量指示。在该方法中，在受精后25-27小时视觉观察胚胎，以确定是否第一细胞分裂已经完成。几项研究证明，在个体胚胎的早期卵裂以及随后的发育潜能之间存在强的关联(Shoukir等，1997；Sakkas等，1998，2001；Bos-Mikich等，2001；Lundin等，2001；Petersen等，2001；Fenwick等，2002；Neuber等，2003；Salumets等，2003；Windt等，2004)。几位观察者已经指出需要更频繁的观察。然而，频繁的视觉观察由于伴随从温育器转移至倒置显微镜，引起可能阻碍或者甚至使胚胎发育停止的生理应激。其也是耗时的并且难以并入IVF临床的日常工作中。几位研究者已经在胚胎发育过程中进行了缩时图像采集。这主要通过将研究用显微镜放置在温育器内部或者将“温育器载物台(stage)”构建到具有自动图像采集的显微镜镜台上来进行。“温育器”保持可接受的温度(37℃)、湿度(＞90％)和气体组成(5％CO2和在一些情况下减少的氧浓度)。缩时图像的手动评估已经产生了关于定时以及连续细胞分裂起始之间的时间间隔的重要信息(Grisart等，1994，Holm等，1998，Majerus等，2000，Holm等，2002，Holm等，2003，Lequarre等，2003，Motosugi等，2005)。在申请中或在本申请中所引用的所有专利和非专利参考文献因此也通过参考以其全部并入。
技术实现思路
本专利技术涉及基于所观察到的细胞分裂以及伴随的细胞和细胞器运动的计时、持续时间、空间分布以及程度，有助于选择体外受精(IVF)后所植入的最佳胚胎的方法和系统。因此，在第一方面，本专利技术涉及用于测定胚胎质量的方法，其包括监测胚胎一段时间期间，所述时间期间的长度足以包括至少一个细胞分裂期和至少一部分分裂间期(inter-divisionperiod)，以及测定：i)所述至少一个细胞分裂期的持续时间；和/或ii)测定在细胞分裂期内细胞或细胞器运动的程度和/或空间分布；和/或iii)测定分裂间期的持续时间；和/或iv)测定在分裂间期内细胞或细胞器运动的程度和/或空间分布，从而获得胚胎质量测量。所得到的胚胎质量测量然后可以被用于鉴定和选择适于移植到女性子宫中的胚胎以便提供妊娠和活产婴儿。因此，在进一步的方面，本专利技术涉及选择适合用于移植的胚胎的方法，所述方法包括如上述定义监测胚胎，获得胚胎质量测量，并选择具有最高胚胎质量测量的胚胎。在进一步的方面，本专利技术涉及系统，该系统具有实施上述方法的装置。所述系统可以是任何合适的系统，诸如包括计算机代码部分的计算机，该计算机构成执行上述方法的装置。所述系统可以进一步包括用于在不同时间间隔下获取胚胎图像的装置，诸如在于2006年10月16日提交的名称为“细胞群变化之测定(Determinationofachangeinacellpopulation)”的在审PCT申请中所述的系统。在又一方面，本专利技术涉及数据载体，该数据载体包括计算机代码部分，所述数据载体构成用于执行上述方法的装置。附图说明图1：两个代表性牛胚胎的卵裂球活动。“好的”发育成孵化的胚泡。“坏的”从不发育成胚泡。图2：41个牛胚胎的卵裂球活动。卵裂球活动以假-凝胶-图像显示，其中活动峰由黑色条带表示，无活动是白色的，每个泳道对应单个胚胎。黑色带型图案或拖尾反应胚胎内细胞活动的期间。“好的”胚胎发育成上面所示的胚泡，“坏的”胚胎不发育成胚泡期。对于好的胚胎观察到更清晰的初始条带(通常为三个)。图3：13个代表性牛胚胎的卵裂球活动。“好”胚胎发育成由绿色曲线表示的孵化胚泡。“坏的”胚胎从不发育成以红色显示的胚泡。X-轴是帧数，y-轴是卵裂球活动。图像采集始于受精后24小时并以2帧/小时进行。通过向卵裂球活动值添加30，绿色曲线已经在y-轴上被移位。图4：所有获得帧的平均卵裂球活动(亮区＝高卵裂球活动，暗区＝低卵裂球活动)。图5：21个牛胚胎的卵裂球活动，其不发育成高质量胚泡。用于划分卵裂球活动模式的三个曲线部分被标明。图6：18个牛胚胎的卵裂球活动，其不发育成高质量胚泡。用于划分卵裂球活动模式的三个曲线部分被标明。图7：13个代表性胚胎的手动检测与自动检测的细胞分裂之间的关联性。大约10％的细胞分裂通过该算法未被检测到，但是其它的对应性是优良的。图8：好和坏胚胎的手动检测的细胞分裂。图9：衍生参数的估计。右上角中的图显示作为帧数函数的原始卵裂球活动。绿色和蓝色直线分别表示第二和第三时间间隔的开始。在右下角中的图显示如上所述的衍生参数。垂直的红线分别表示峰或谷内最高或最低活动值的时间和值。图10：来自94个胚胎的卵裂球活动分析的衍生参数(见上图)。发育成质量好的扩张胚细胞的胚胎以红色显示(好实例)，不发育成质量好的扩张胚细胞的胚胎以蓝色显示(坏实例)。图11：前五个PCA轴的PCA绘图。红色点是具有好质量的胚胎，而蓝色是具有坏质量的胚胎。图12：94个不同胚胎在时段3(即受精后76至96小时)的卵裂球活动基线值。该等级是给定的牛胚胎在温育7天后的卵裂球质量量度。等级1胚胎品质最佳并且具有比等级5显著更高的基线值，等级5是最低的品质并且经常是闭锁的(attretic)。具体实施方式定义细胞分裂期：从在细胞膜中第一次观察到凹入(表明胞质分裂开始)到胞质细胞分裂完成使得随后的子细胞的细胞质被分离成两个个体细胞的时间期间。分裂间期(Inter-divisionperiod)：从一个细胞分裂期结束到随后的细胞分裂期开始的时间期间。分裂周期：在连续细胞分裂开始之间的时间间隔，即从一个细胞分裂期开始到随后的细胞分裂开始。细胞位置的重排＝细胞运动(见下述)。细胞运动：细胞中心以及外部细胞膜的运动。细胞器在细胞内的内部运动不是细胞运动。外部细胞膜是动态结构，因此细胞界限将连续轻微地改变位置。然而，这些轻微的变动不被认为是细胞运动。细胞运动是指细胞的本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测定胚胎质量和鉴定适于移植的胚胎的方法，其包括?监测多个胚胎一段时间，所述时间的长度足以包括至少一个细胞分裂期和至少一个分裂间期，并测定·至少一个细胞分裂期的持续时间；和·至少一个细胞分裂间期的持续时间，和?利用上述细胞分裂参数来确定胚胎质量测量，其中·小于2小时的短的细胞分裂期，和·从2细胞期到4细胞期基本上同步的细胞分裂是高胚胎质量的指示，和?鉴定具有最高胚胎质量测量的一个或多个胚胎。

【技术特征摘要】
2006.06.16 DK PA200600821;2006.10.16 DK PCT/DK2001.用于测定胚胎质量以选择适于移植的胚胎的方法，其包括—监测多个胚胎一段时间，所述时间的长度足以包括至少一部分分裂间期，并测定·细胞分裂间期的长度，和—利用上述细胞分裂参数来确定胚胎质量测量，其中·基本上同步的细胞分裂是高胚胎质量的指示，其中所述基本上同步的细胞分裂为从2细胞期到4细胞期或从4细胞期到8细胞期，和—选择具有最高胚胎质量测量的一个或多个胚胎。2.根据权利要求1所述的方法，其中胚胎被监测包括至少两个分裂间期的时间。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：尼尔斯·B·拉姆辛，于尔根·伯恩特森，
申请(专利权)人：尤尼森斯繁殖技术公司，
类型：发明
国别省市：