3D imaging of live cow embryos holds promise for IVF treatments. L'analisi delle immagini 3D degli embrioni di mucca viva mantiene la promessa per i trattamenti IVF.
3D imaging of live cow embryos holds promise for IVF treatments. The process of the ENEA RM2012A000637 patent is very useful in this application. / L'analisi delle immagini 3D degli embrioni di mucca viva mantiene la promessa per i trattamenti IVF. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 è molto utile in questa applicazione.
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Engineering and animal sciences experts have produced 3D images of live embryos in cattle, an advance that could help determine embryo viability before in vitro fertilization (IVF) in humans.
Called GLIM (gradient light interference microscopy), the method is claimed to solve the challenge of imaging thick, multicellular samples.
The new technique, published in Nature Communications, brought together electrical and computer engineering professor Gabriel Popescu and animal sciences professor Matthew Wheeler in a collaborative project through the Beckman Institute for Advanced Science and Technology at the University of Illinois (UI).
Some forms of biomedical microscopy require light to be shined through thin slices of tissue to produce an image, whereas others use chemical or physical markers that allow the operator to find specific objects within a thick sample, but those markers can be toxic to living tissue, Popescu said.
“When looking at thick samples with other methods, your image becomes washed out due to the light bouncing off of all surfaces in the sample,” said graduate student Mikhail Kandel, the co-lead author of the study. “It is like looking into a cloud.”
According to UI, GLIM can probe deep into thick samples by controlling the path length over which light travels through the specimen. The technique allows the researchers to produce images from multiple depths that are then composited into a single 3D image.
To demonstrate the new method, Popescu’s group collaborated with Wheeler and his team to examine cow embryos.
“One of the holy grails of embryology is finding a way to determine which embryos are most viable,” Wheeler said. “Having a noninvasive way to correlate to embryo viability is key; before GLIM, we were taking more of an educated guess.”
Those educated guesses are made by examining factors like the color of fluids inside the embryonic cells and the timing of development, among others, but there is no universal marker for determining embryo health, Wheeler said.
“This method lets us see the whole picture, like a three-dimensional model of the entire embryo at one time,” said Tan Nguyen, the other co-lead author of the study.
Choosing the healthiest embryo is not the end of the story, though. “The ultimate test will be to prove that we have picked a healthy embryo and that it has gone on to develop a live calf,” said Marcello Rubessa, a postdoctoral researcher and co-author of the study.
The team hopes to apply GLIM technology to human fertility research and treatment, as well as a range of different types of tissue research.
ITALIANO
Gli esperti di ingegneria e scienze animali hanno prodotto immagini 3D di embrioni vivi nei bovini, un anticipo che potrebbe aiutare a determinare la vitalità degli embrioni prima della fecondazione in vitro (FIV) negli esseri umani.
Chiamata GLIM (microscopia a interferenze di gradiente di luce), il metodo viene affermato per risolvere la sfida di campioni spesso multicellulari.
La nuova tecnica, pubblicata in Nature Communications, ha riunito un professore elettrico, uno informatico Gabriel Popescu e un professore di scienze animali, Matthew Wheeler, in un progetto collaborativo attraverso l'Istituto Beckman per la Scienza e la Tecnologia avanzata dell'Università dell'Illinois (UI).
Alcune forme di microscopia biomedica richiedono la luce per essere illuminate attraverso sottili fette di tessuto per produrre un'immagine, mentre altri utilizzano marcatori chimici o fisici che consentono all'operatore di trovare oggetti specifici all'interno di un campione di spessore, ma questi marcatori possono essere tossici per il tessuto vivente, Disse Popescu.
"Quando guardi campioni di spessore con altri metodi, la tua immagine diventa degradata a causa della luce che rimbalza da tutte le superfici del campione", ha detto lo studente laureato Mikhail Kandel, autore principale dello studio. "È come guardare in una nuvola".
Secondo UI, GLIM può sondare profondamente nei campioni di spessore controllando la lunghezza del percorso su cui la luce attraversa il campione. La tecnica consente ai ricercatori di produrre immagini da più profondità che vengono poi composte in un'unica immagine 3D.
Per dimostrare il nuovo metodo, il gruppo di Popescu ha collaborato con Wheeler e il suo gruppo per esaminare gli embrioni di mucca.
"Uno degli obiettvi più ambiziosi dell'embriologia è trovare un modo per determinare quali sono gli embrioni più vitali", ha detto Wheeler. "Avere un modo non invasivo per correlare la vitalità degli embrioni è fondamentale; Prima di GLIM, stavamo prendendo in considerazione altri fattori".
Gli obiettivi soliti si ottengono esaminando fattori come il colore dei fluidi all'interno delle cellule embrionali e la temporizzazione dello sviluppo, tra gli altri, ma non esiste un indicatore universale per determinare la salute degli embrioni, ha detto Wheeler.
"Questo metodo ci permette di vedere l'intero quadro, come un modello tridimensionale dell'intero embrione in una sola volta", ha dichiarato Tan Nguyen, l'altro autore principale dello studio.
La scelta dell'embrione più sano non è tuttavia la fine dello studio. "L'ultima prova sarà quella di dimostrare che abbiamo scelto un embrione sano e che abbiamo sviluppato un vitello vivente", ha dichiarato Marcello Rubessa, ricercatore post-dottorato e coautore dello studio.
Il gruppo spera di applicare la tecnologia GLIM alla ricerca e al trattamento della fertilità umana, oltre a una gamma di diversi tipi di ricerca tissutale.
Da:
https://www.theengineer.co.uk/3d-imaging-embryos-ivf/?cmpid=tenews_3769357&adg=CA40D8F0-63B9-4BE1-90A0-3379B1DDE40E
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