Lab en un Chip mejora efectividad de fertilización in vitro

Un chip minúsculo de microfluido que evalúa la conveniencia de los embriones cosechados para la transferencia de la fertilización in vitro (FIV) puede hacer el procedimiento más rápido, más fácil y más efectivo que los métodos tradicionales de selección de embriones.

Investigadores del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT; Cambridge, MA, EUA) diseñaron un dispositivo de microfluido, usando litografía blanda multicapa, que realiza ensayos enzimáticos microfluorométricos de varios sustratos energéticos claves (glucosa, piruvato, y lactato) en una modalidad automatizada. Después de la carga manual de las muestras y reactivos de combinación de enzimas, el sistema se desempeña alicuotando enzimas, mezclando reactivos, adquiriendo y analizando datos, sin intervención del operador.

El sistema puede realizar mediciones seriadas de glucosa, piruvato, y lactato por triplicado con volúmenes de muestra de sub-microlitro en cinco minutos, y análisis automatizado de 10 muestras con calibración intermitente en un periodo de tres horas. Con el uso de un microscopio epifluorescente estándar y una cámara de dispositivo de carga acoplada (CDC), se obtiene linealidad con concentraciones de metabolito en el rango micro-molar bajo (tan bajo como niveles de fentomol del analito total).

El sistema está diseñado para ser inherentemente flexible, y es adaptado fácilmente para cualquier ensayo basado en nicotinamida adenina dinucleótico fosfato hidrogenasa (NAD (P) H)- y puede ser escalado en términos de puertos de muestra. El software basado en Java de fuente abierta permite alteraciones simples en los algoritmos de rutina. Además, el dispositivo puede ser usado como un dispositivo auto-suficiente en los cuales se cargan las muestras de medio, o se puede integrar alternativamente en sistemas de cultivo de micro-fluidos para evaluación metabólica en tiempo real, en-línea. En estudios de laboratorio, los investigadores recolectaron los líquidos que rodeaban10 embriones de rata y añadieron los líquidos al chip controlado por computador para análisis. Mostraron que el dispositivo midió el contenido del nutriente de los líquidos de muestra de manera rápida y segura. El dispositivo y el estudio fueron descritos en un artículo publicado en la edición del 1 de septiembre de 2008 de la revista Analytical Chemistry.

"Con el rendimiento mejorado y la flexibilidad de este sistema, se eliminan muchas barreras para evaluar el metabolismo de los embriones y las células solas”, observó el investigador principal profesor Todd Thorsen, Ph.D., y colegas del departamento de ingeniería mecánica. "Como una prueba de principio, se evaluaron usando este dispositivo las actividades metabólicas de embriones murinos únicos”.

El método actual para evaluar la conveniencia de los embriones para FIV incluye examen microscópico de sus características físicas, tales como forma celular. Sin embargo esos ensayos son realizados manualmente usando pipetas de constricción, lo que consume tiempo y el procedimiento no es confiable. Usando el chip de microfluido, que es de aproximadamente del tamaño de una moneda, la salud de los embriones puede ser analizada automáticamente antes del transplante, midiendo como el embrión altera nutrientes claves en el medio de cultivo tisular usado para nutrirlos.

Massachusetts Institute of Technology