Nachrichten | Durchbruch in der Kinderwunschbehandlung: Vibrationschip automatisiert die Entfernung der Kumuluszellen von Eizellen
Da weltweit Millionen von Familien mit Unfruchtbarkeit konfrontiert sind, haben Forschende der Cornell University ein neues Chipgerät entwickelt, das die Entfernung der Kumuluszellen von Eizellen (CR), einen wichtigen Schritt in der assistierten Reproduktion, vereinfachen und automatisieren könnte.
Die Technologie wurde von einem Team unter Leitung von Alireza Abbaspourrad entwickelt, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften an der Cornell University und Experte für Lebensmittelchemie und Zutatentechnologie. Die Arbeit „On-Chip Oocyte Cumulus Removal using Vibration Induced Flow“ (DOI: 10.1039/d5lc00414d
), wurde am 5. 2025 in Lab on a Chip veröffentlicht.
Bei der herkömmlichen In-vitro-Fertilisation müssen Ärztinnen und Ärzte die Kumuluszellen vorsichtig von der Oberfläche der Eizelle entfernen, um deren Reife zu beurteilen. Bei diesem manuellen Verfahren wird jede Eizelle gewöhnlich wiederholt mit einer Mikropipette gespült. Es ist technisch anspruchsvoll und zeitaufwendig und birgt das Risiko menschlicher Fehler, die die Eizelle schädigen und die Befruchtungs- oder Schwangerschaftsraten beeinträchtigen können.
„Unsere Chipplattform kann die CR automatisch, sicher und zuverlässig durchführen, ohne dass hochqualifiziertes Personal erforderlich ist“, sagte Professor Abbaspourrad.
Das Einweggerät mit offener Struktur nutzt einen vibrationsinduzierten Flüssigkeitsstrom für die automatisierte Verarbeitung. Eine spiralförmige Anordnung von Mikrosäulen im Chip erzeugt bei angelegter Vibration eine rotierende Strömung, die die kleineren Kumuluszellen von der größeren Eizelle trennt.
Der Doktorand Amirhossein Favakeh erklärte: „Das Verfahren ist effizient, nicht invasiv und sehr gut reproduzierbar. Es minimiert manuelle Eingriffe und bewahrt zugleich die Qualität der Embryonalentwicklung. Die Eizelle verbleibt in der Ladekammer, während die entfernten Kumuluszellen in eine benachbarte Sammelkammer geleitet werden.“
Um Sicherheit und Wirksamkeit zu beurteilen, verglichen die Forschenden die Befruchtung und Embryonalentwicklung nach der herkömmlichen manuellen Entfernung mit der vibrationsinduzierten Strömung. Die Ergebnisse waren ähnlich: Bei der manuellen Entfernung wurden eine Befruchtungsrate von 90.7% und eine Blastozystenbildungsrate von 50.0% erzielt, verglichen mit 93.1% bzw. 43.1% beim Chip.
„Diese Daten zeigen, dass unsere Methode das Entwicklungspotenzial der Eizellen nicht beeinträchtigt“, sagte Professor Abbaspourrad.
Das Team betonte außerdem die praktische Anwendbarkeit und breite Einsatzmöglichkeit des Geräts. „In der derzeitigen klinischen Praxis ist die CR zeitaufwendig und von hochqualifiziertem Personal abhängig. Unsere Plattform ist tragbar und kostengünstig, senkt Zugangshürden und ermöglicht den Einsatz in Laboren in unterversorgten Regionen, wodurch der Zugang zu Kinderwunschbehandlungen weltweit verbessert werden könnte.“
Der Fortschritt könnte die assistierte Reproduktion effizienter, sicherer und zugänglicher machen und Familien mit Kinderwunsch neue Hoffnung geben.
Nachrichten | Durchbruch in der Kinderwunschbehandlung: Vibrierender Chip automatisiert die Entfernung des Eizell-Kumulus-Komplexes
Nachrichten | Durchbruch in der Kinderwunschbehandlung: Vibrationschip automatisiert die Entfernung der Kumuluszellen von Eizellen
Da weltweit Millionen von Familien mit Unfruchtbarkeit konfrontiert sind, haben Forschende der Cornell University ein neues Chipgerät entwickelt, das die Entfernung der Kumuluszellen von Eizellen (CR), einen wichtigen Schritt in der assistierten Reproduktion, vereinfachen und automatisieren könnte.
Die Technologie wurde von einem Team unter Leitung von Alireza Abbaspourrad entwickelt, außerordentlicher Professor für Lebensmittelwissenschaften an der Cornell University und Experte für Lebensmittelchemie und Zutatentechnologie. Die Arbeit „On-Chip Oocyte Cumulus Removal using Vibration Induced Flow“ (DOI: 10.1039/d5lc00414d
), wurde am 5. 2025 in Lab on a Chip veröffentlicht.
Bei der herkömmlichen In-vitro-Fertilisation müssen Ärztinnen und Ärzte die Kumuluszellen vorsichtig von der Oberfläche der Eizelle entfernen, um deren Reife zu beurteilen. Bei diesem manuellen Verfahren wird jede Eizelle gewöhnlich wiederholt mit einer Mikropipette gespült. Es ist technisch anspruchsvoll und zeitaufwendig und birgt das Risiko menschlicher Fehler, die die Eizelle schädigen und die Befruchtungs- oder Schwangerschaftsraten beeinträchtigen können.
„Unsere Chipplattform kann die CR automatisch, sicher und zuverlässig durchführen, ohne dass hochqualifiziertes Personal erforderlich ist“, sagte Professor Abbaspourrad.
Das Einweggerät mit offener Struktur nutzt einen vibrationsinduzierten Flüssigkeitsstrom für die automatisierte Verarbeitung. Eine spiralförmige Anordnung von Mikrosäulen im Chip erzeugt bei angelegter Vibration eine rotierende Strömung, die die kleineren Kumuluszellen von der größeren Eizelle trennt.
Der Doktorand Amirhossein Favakeh erklärte: „Das Verfahren ist effizient, nicht invasiv und sehr gut reproduzierbar. Es minimiert manuelle Eingriffe und bewahrt zugleich die Qualität der Embryonalentwicklung. Die Eizelle verbleibt in der Ladekammer, während die entfernten Kumuluszellen in eine benachbarte Sammelkammer geleitet werden.“
Um Sicherheit und Wirksamkeit zu beurteilen, verglichen die Forschenden die Befruchtung und Embryonalentwicklung nach der herkömmlichen manuellen Entfernung mit der vibrationsinduzierten Strömung. Die Ergebnisse waren ähnlich: Bei der manuellen Entfernung wurden eine Befruchtungsrate von 90.7% und eine Blastozystenbildungsrate von 50.0% erzielt, verglichen mit 93.1% bzw. 43.1% beim Chip.
„Diese Daten zeigen, dass unsere Methode das Entwicklungspotenzial der Eizellen nicht beeinträchtigt“, sagte Professor Abbaspourrad.
Das Team betonte außerdem die praktische Anwendbarkeit und breite Einsatzmöglichkeit des Geräts. „In der derzeitigen klinischen Praxis ist die CR zeitaufwendig und von hochqualifiziertem Personal abhängig. Unsere Plattform ist tragbar und kostengünstig, senkt Zugangshürden und ermöglicht den Einsatz in Laboren in unterversorgten Regionen, wodurch der Zugang zu Kinderwunschbehandlungen weltweit verbessert werden könnte.“
Der Fortschritt könnte die assistierte Reproduktion effizienter, sicherer und zugänglicher machen und Familien mit Kinderwunsch neue Hoffnung geben.
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