ITTO20120984A1 - PROCESS AND DEVICE FOR INSTRUMENTAL INSEMINATION OF BOVIDI, SPECIFICALLY FOR BUFALS - Google Patents

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ITTO20120984A1
ITTO20120984A1 IT000984A ITTO20120984A ITTO20120984A1 IT TO20120984 A1 ITTO20120984 A1 IT TO20120984A1 IT 000984 A IT000984 A IT 000984A IT TO20120984 A ITTO20120984 A IT TO20120984A IT TO20120984 A1 ITTO20120984 A1 IT TO20120984A1
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IT
Italy
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microcapsules
spermatozoa
instrumental
insemination
buffalo
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IT000984A
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Cesare Bonacina
Massimo Faustini
Andrea Galli
Maria Luisa Torre
Daniele Vigo
Original Assignee
Istituto Sperimentale Italiano Lazzaro Spallanza
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01NPRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
    • A01N1/00Preservation of bodies of humans or animals, or parts thereof
    • A01N1/02Preservation of living parts
    • A01N1/0205Chemical aspects
    • A01N1/0231Chemically defined matrices, e.g. alginate gels, for immobilising, holding or storing cells, tissue or organs for preservation purposes; Chemically altering or fixing cells, tissue or organs, e.g. by cross-linking, for preservation purposes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N5/00Undifferentiated human, animal or plant cells, e.g. cell lines; Tissues; Cultivation or maintenance thereof; Culture media therefor
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Description

“Processo e dispositivo per l’inseminazione strumentale di bovidi, specificamente di bufali†⠀ œProcess and device for instrumental insemination of bovids, specifically of buffaloesâ €

“A process and a device for the artificial insemination of bovids, specifically of buffaloes†⠀ œA process and a device for the artificial insemination of bovids, specifically of buffaloesâ €

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Settore Tecnico Technical field

La presente invenzione si riferisce ad un processo, ed al relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale, nota anche come artificiale, di esemplari appartenenti alla famiglia dei bovidi (Bovidae) e, specificamente, al genere dei bufali (Bubalus). The present invention refers to a process, and to the relative device, for the instrumental insemination, also known as artificial, of specimens belonging to the family of bovids (Bovidae) and, specifically, to the genus of buffaloes (Bubalus).

In particolare, la presente invenzione si riferisce ad un processo, ed al relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale di bovidi, specificamente di bufali, in vivo con l’impiego di materiale seminale crioconservato. In particular, the present invention refers to a process, and to the relative device, for the instrumental insemination of bovids, specifically of buffaloes, in vivo with the use of cryopreserved seminal material.

Ancora più in particolare, la presente invenzione si riferisce ad un processo, ed al relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale di bovidi, specificamente di bufali, in cui il materiale seminale crioconservato à ̈ depositato nell’utero sotto forma di microcapsule. Even more particularly, the present invention refers to a process, and to the relative device, for the instrumental insemination of bovids, specifically of buffaloes, in which the cryopreserved seminal material is deposited in the uterus in the form of microcapsules.

Arte Nota Note Art

Le tecnologie e biotecnologie riproduttive in campo veterinario e zootecnico sono ampiamente utilizzate. Reproductive technologies and biotechnologies in the veterinary and zootechnical fields are widely used.

L’inseminazione strumentale, specificatamente nei bufali, à ̈ ormai di impiego consolidato in quanto permette il miglioramento delle condizioni igienico-sanitarie negli allevamenti e la diluizione dell’eiaculato in più dosi, così riducendo il numero di esemplari maschi nell’allevamento e producendo un vantaggio economico; essa consente, inoltre, il controllo del patrimonio genetico delle specie animali, specificamente di quelle pregiate e/o in via di estinzione. Instrumental insemination, specifically in buffaloes, is by now of consolidated use as it allows the improvement of hygienic-sanitary conditions in farms and the dilution of the ejaculate in several doses, thus reducing the number of males in the breeding and producing an economic benefit; it also allows for the control of the genetic patrimony of animal species, specifically those that are valuable and / or endangered.

Tra le specie pregiate, ha recentemente assunto rilevanza il bufalo mediterraneo che à ̈ considerato il bufalo da latte più selezionato e vocato anche alla produzione di carne; questa specie à ̈ dotata di Libro Genealogico istituito con il Decreto Ministeriale del 23 giugno 1980 e, con successivo Decreto Ministeriale n. 201992 del 5 luglio 2000, il Ministero per le Politiche Agricole Alimentari e Forestali ha riconosciuto la bufala iscritta a detto Libro Genealogico appartenente ad una propria razza: “Mediterranea Italiana†. Among the prized species, the Mediterranean buffalo has recently assumed importance, which is considered the most selected dairy buffalo and also suited to the production of meat; this species has a Herd Book established with the Ministerial Decree of 23 June 1980 and, with the subsequent Ministerial Decree no. 201992 of 5 July 2000, the Ministry for Agricultural, Food and Forestry Policies recognized the buffalo registered in said Herd Book belonging to its own breed: â € œMediterranea Italianaâ €.

Attualmente (dati Istat, 2011) sono allevati in Italia circa 361.000 capi di bufalo mediterraneo che vi à ̈ interesse ad incrementare numericamente, mantenendo pura la specie, per i motivi zootecnici sopra evidenziati. Currently (Istat data, 2011) about 361,000 heads of Mediterranean buffalo are bred in Italy which there is interest in increasing numerically, keeping the species pure, for the zootechnical reasons highlighted above.

La selezione genetica dei bovidi, si avvale in ambito aziendale prevalentemente dell’inseminazione strumentale. The genetic selection of bovidae mainly uses instrumental insemination within the company.

Nella specie bovina l’inseminazione strumentale convenzionale, vale a dire l’inseminazione strumentale intrauterina, à ̈ eseguita per via trans-cervicale e prevede il posizionamento del materiale seminale nel corpo uterino; al fine di ridurre il numero di spermatozoi necessari alla fecondazione; à ̈ fondamentale che gli spermatozoi siano mantenuti vitali per un periodo di tempo sufficientemente lungo dopo l'inseminazione. In the bovine species, conventional instrumental insemination, ie intrauterine instrumental insemination, is performed trans-cervically and involves the positioning of the seminal material in the uterine body; in order to reduce the number of spermatozoa needed for fertilization; It is essential that the spermatozoa are kept viable for a sufficiently long period of time after insemination.

Metodologie biotecnologiche volte a migliorare il tasso di fertilizzazione sono state sviluppate e descritte, ad esempio, da Nebel e collaboratori che hanno veicolato in ambito uterino di vacche spermatozoi anche crioconservati, in microcapsule di alginato di calcio e protamina, allestendo in questo modo dei sistemi matriciali comunemente denominati “beads†(Nebel RL, Bame JH, Saacke RG e Lim F (1985); “Microencapsulation of bovine spermatozoa†; Journal of Animal Science 60(6): 1631-1639, 1985); in grado di produrre un rilascio controllato di spermatozoi bovini dalle microcapsule garantendo un aumento di fertilità e prolificità, tuttavia ancora non ottimale nel caso di materiale seminale crioconservato molto suscettibile di deterioramento. Biotechnological methods aimed at improving the fertilization rate have been developed and described, for example, by Nebel and collaborators who have conveyed spermatozoa even cryopreserved into the uterine environment of cows, in microcapsules of calcium alginate and protamine, thus setting up matrix systems commonly referred to as â € œbeadsâ € (Nebel RL, Bame JH, Saacke RG and Lim F (1985); â € œMicroencapsulation of bovine spermatozoaâ €; Journal of Animal Science 60 (6): 1631-1639, 1985); able to produce a controlled release of bovine spermatozoa from the microcapsules ensuring an increase in fertility and prolificacy, however still not optimal in the case of cryopreserved seminal material very susceptible to deterioration.

In questo contesto, le ricerche sono tuttora orientate all’ottimizzazione delle procedure di conservazione, specificamente mediante la crioconservazione. In this context, research is still aimed at optimizing conservation procedures, specifically through cryopreservation.

Lo studio di Schenk JL, Cran DG, Everett RW e Seidel GE Jr intitolato “Pregnancy rates in heifers and cows with cryopreserved sexed sperm: effects of sperm numbers per inseminate, sorting pressure and sperm storage before sorting†e pubblicato in Theriogenology 2009, 71: 717-728, mostra che, per i bovini, i dati di fertilizzazione ottenuti da procedure di inseminazione strumentale tradizionale effettuate con materiale seminale refrigerato sono simili a quelli raggiunti con la monta naturale (80%), mentre mediante l’utilizzo di sperma crioconservato la fertilizzazione à ̈ pari al 60%. Schenk JL, Cran DG, Everett RW and Seidel GE Jr's study entitled â € œPregnancy rates in heifers and cows with cryopreserved sexed sperm: effects of sperm numbers per inseminate, sorting pressure and sperm storage before sortingâ € and published in Theriogenology 2009, 71: 717-728, shows that, for cattle, the fertilization data obtained from traditional instrumental insemination procedures carried out with refrigerated semen are similar to those achieved with natural mating (80%), while through the use of cryopreserved sperm fertilization is 60%.

Allo stato attuale, pertanto, le tecniche di crioconservazione e di scongelamento presentano ancora delle criticità d’uso poiché gli spermatozoi non resistono a tali trattamenti senza alterarsi, in particolare senza che vengano compromesse le caratteristiche di qualità, vitalità e capacità di fecondazione. At present, therefore, the cryopreservation and thawing techniques still present some criticalities of use since the spermatozoa do not resist these treatments without altering, in particular without compromising the characteristics of quality, vitality and fertilization capacity.

Il Brevetto Statunitense n. US 8,178,130 B2, concesso il 15.05.2012 a nome Kommisrud et al., descrive matrici polimeriche, a base di alginato, in grado di sostenere le capacità fertilizzanti di spermatozoi di diverse specie animali come, ad esempio, quella bovina e suina. I sistemi matriciali allestiti, di forma sferica o cilindrica, possono essere utilizzati nella procedura di inseminazione strumentale; gli inventori mettono in luce, inoltre, la possibilità di adottare le particelle polimeriche solo per immobilizzare, conservare e crioconservare gli spermatozoi, dissolvendo quindi i sistemi matriciali prima dell’inseminazione. The US Patent No. US 8,178,130 B2, issued on 15.05.2012 in the name of Kommisrud et al., Describes polymeric matrices, based on alginate, capable of supporting the fertilizing capacities of spermatozoa of various animal species such as, for example, bovine and porcine. The matrix systems set up, of spherical or cylindrical shape, can be used in the instrumental insemination procedure; the inventors also highlight the possibility of adopting polymeric particles only to immobilize, store and cryopreserve the spermatozoa, thus dissolving the matrix systems before insemination.

Il suddetto documento risolve il problema di migliorare il tasso di fertilizzazione aumentando la conservabilità e la vitalità degli spermatozoi raccolti, sia durante il periodo di stoccaggio, sia dopo lo scongelamento nel caso di spermatozoi crioconservati, sia dopo l'inseminazione. The aforementioned document solves the problem of improving the fertilization rate by increasing the shelf life and vitality of the collected spermatozoa, both during the storage period, both after thawing in the case of cryopreserved spermatozoa, and after insemination.

Il suddetto documento, tuttavia, non affronta il problema di effettuare l’inseminazione strumentale, specificamente l’inseminazione strumentale uterina, combinando la tecnica di congelamento del seme con quella della microincapsulazione: e ciò, in particolare, per la specie bufalina. The aforementioned document, however, does not address the problem of carrying out instrumental insemination, specifically instrumental uterine insemination, combining the semen freezing technique with that of microencapsulation: and this, in particular, for the buffalo species.

Infatti, la specie bufalina presenta alcune peculiarità fisiologiche che, pur essendo state oggetto di studi approfonditi e ricerche specifiche, non hanno finora fornito informazioni soddisfacenti; le peculiarità fisiologiche della specie bufalina consistono nel fatto che la bufala non presenta chiari segni del periodo estrale, ciò di per sé ostacolo all’inseminazione strumentale, e nel fatto che la raccolta del materiale seminale del bufalo à ̈ difficile e tardiva (vale a dire, il materiale seminale viene prelevato in ritardo rispetto alle altre specie). In fact, the buffalo species has some physiological peculiarities which, despite having been the subject of in-depth studies and specific researches, have not up to now provided satisfactory information; the physiological peculiarities of the buffalo species consist in the fact that the buffalo does not show clear signs of the estrus period, which in itself is an obstacle to instrumental insemination, and in the fact that the collection of the seminal material of the buffalo is difficult and late that is, the semen is collected later than the other species).

Specificamente, come dimostrato dallo studio condotto da De Rensis F e Lòpez-Gatius F intitolato “Protocols for synchronizing estrus and ovulation in buffalo (Bubalus bubalis): a review†e pubblicato in Theriogenology 2007, 67: 209-216, l’applicazione delle tecniche di inseminazione strumentale alla specie bufalina non ha finora permesso di aumentarne l’efficienza riproduttiva. Specifically, as demonstrated by the study conducted by De Rensis F and Lòpez-Gatius F entitled â € œProtocols for synchronizing estrus and ovulation in buffalo (Bubalus bubalis): a reviewâ € and published in Theriogenology 2007, 67: 209-216, the application of the techniques of instrumental insemination to the buffalo species has not, up to now, allowed to increase its reproductive efficiency.

Come in parte anzidetto, i fattori che influenzano la scarsa efficienza riproduttiva femminile nella specie bufalina sono la ridotta attività ovarica durante la stagione estiva, i lunghi intervalli di tempo necessari tra i parti e la tardiva maturità delle femmine (si veda, ad esempio, lo studio di Singh J, Nanda AS e Adams GP intitolato “The reproductive pattern and efficiency of female buffaloes†e pubblicato in Animal Reproduction Science 2000, 60-61: 593-604). As in part mentioned above, the factors that influence the low female reproductive efficiency in the buffalo species are the reduced ovarian activity during the summer season, the long time intervals necessary between the births and the late maturity of the females (see, for example, the study by Singh J, Nanda AS and Adams GP titled â € œThe reproductive pattern and efficiency of female buffaloesâ € and published in Animal Reproduction Science 2000, 60-61: 593-604).

Inoltre, fattori quali la scarsa rivelazione dell’estro (30-40 %), la durata variabile dell’estro (4-64 h) e le difficoltà cliniche e tecnologiche riscontrate nel prevedere il tempo di ovulazione non permettono un’agevole applicazione delle tecniche di inseminazione strumentale ai bufali, in maniera massiva, come illustrato da Ohashi OM nello studio intitolato “Estrous detection in buffalo cow†e pubblicato in Buffalo Journal 1994, 10: 61-64. Furthermore, factors such as the poor detection of estrus (30-40%), the variable duration of estrus (4-64 h) and the clinical and technological difficulties encountered in predicting the time of ovulation do not allow an easy application of instrumental insemination techniques to buffaloes, in a massive way, as illustrated by Ohashi OM in the study entitled â € œEstrous detection in buffalo cowâ € and published in Buffalo Journal 1994, 10: 61-64.

Nella dinamica follicolare, si la formazione di 2-3 onde di sviluppo dei follicoli; ciascuna onda follicolare implica lo sviluppo di un follicolo dominante, l’ultima onda follicolare à ̈ però l’unica che porta alla formazione di un follicolo ovulatorio ed alla fase di estro come descritto da Baruselli PS, Mucciolo R, Visintin GA, Viana VC, Arruda RP e Madureira EH in “Ovarian follicular dynamics during the estrous cycle in buffalo (Bubalus bubalis)†, pubblicato in Theriogenology 1997, 47: 1531 1547. Per facilitare la gestione dell’estro ed ottimizzare il momento dell’ovulazione sono posti in essere protocolli ormonali di sincronizzazione degli estri e dell’ovulazione, mentre non si à ̈ ancora individuata una soluzione atta a garantire il rilascio prolungato di spermatozoi per coprire il tempo massimo del periodo estro-ovulazione In follicular dynamics, there is the formation of 2-3 waves of development of the follicles; each follicular wave implies the development of a dominant follicle, the last follicular wave is however the only one that leads to the formation of an ovulatory follicle and to the estrus phase as described by Baruselli PS, Mucciolo R, Visintin GA, Viana VC, Arruda RP and Madureira EH in â € œOvarian follicular dynamics during the estrous cycle in buffalo (Bubalus bubalis) â €, published in Theriogenology 1997, 47: 1531 1547. To facilitate the management of estrus and optimize the moment of Ovulation hormonal protocols for the synchronization of oestrus and ovulation have been put in place, while a suitable solution has not yet been identified to guarantee the prolonged release of spermatozoa to cover the maximum time of the oestrus-ovulation period.

In conclusione, risulta quindi tuttora insoddisfatta l’esigenza di una soluzione tecnologica che consenta una più ampia diffusione ed efficienza dell’inseminazione strumentale come pratica riproduttiva ordinaria nella specie bufalina e che permetta, in virtù dell’aumentato interesse zootecnico verso il bufalo mediterraneo, di conseguire il miglioramento genetico della specie ed i conseguenti significativi aumenti produttivi e qualitativi di latte per capo allevato, nonché l’abbattimento dei rischi di infezione e di consanguineità. In conclusion, the need for a technological solution that allows a wider diffusion and efficiency of instrumental insemination as an ordinary reproductive practice in the buffalo species is therefore still unsatisfied and that allows, by virtue of the increased zootechnical interest in buffalo Mediterranean, to achieve the genetic improvement of the species and the consequent significant increases in production and quality of milk per head, as well as the reduction of the risk of infection and consanguinity.

Scopi e Descrizione Sintetica dell’Invenzione Aims and Brief Description of the Invention

La presente invenzione, partendo dalle informazioni sugli inconvenienti e carenze della tecnica nota, nell’ambito delle tecnologie e biotecnologie riproduttive del bufalo, intende porvi rimedio. The present invention, starting from the information on the drawbacks and shortcomings of the known art, in the field of reproductive technologies and biotechnologies of the buffalo, intends to remedy them.

In particolare, la presente invenzione affronta i seguenti problemi che risultano essere irrisolti o risolti in maniera ancora non completa e soddisfacente dalle soluzioni tecniche precedenti: In particular, the present invention addresses the following problems which are still unsolved or solved in a way that is not yet complete and satisfactory by the previous technical solutions:

- consentire la diffusione dell’inseminazione strumentale come pratica riproduttiva ordinaria nella specie bufalina; - allow the spread of instrumental insemination as an ordinary reproductive practice in the buffalo species;

- conseguire il miglioramento genetico della specie ed incrementare la produzione e la qualità di latte per capo allevato in virtù dell’attuale interesse zootecnico verso il bufalo mediterraneo; - achieve the genetic improvement of the species and increase the production and quality of milk per head raised by virtue of the current zootechnical interest in the Mediterranean buffalo;

- aumentare l’efficienza riproduttiva della specie bufalina, anche con l’impiego di materiale seminale crioconservato; - increase the reproductive efficiency of the buffalo species, also with the use of cryopreserved seminal material;

- mantenere vitali gli spermatozoi per un periodo di tempo sufficientemente lungo sia dopo la raccolta sia dopo l'inseminazione; - keep the spermatozoa viable for a sufficiently long period of time both after collection and after insemination;

- garantire il rilascio di spermatozoi prolungato in prossimità dell’ovulazione. - guarantee the prolonged release of spermatozoa near ovulation.

Pertanto, lo scopo dell’invenzione consiste nello sviluppare un processo, ed il relativo dispositivo, per facilitare promuovere e diffondere l’inseminazione strumentale come pratica riproduttiva ordinaria anche nella specie bufalina. Therefore, the purpose of the invention is to develop a process, and the relative device, to facilitate, promote and spread instrumental insemination as an ordinary reproductive practice also in the buffalo species.

Più precisamente la presente invenzione definisce e fornisce un processo, ed il relativo dispositivo, in grado di effettuare l’inseminazione strumentale, specificamente l’inseminazione uterina, nei bufali combinando la tecnica di crioconservazione del seme con quella della rilascio controllato basato sulla microincapsulazione. More precisely, the present invention defines and provides a process, and the relative device, capable of carrying out instrumental insemination, specifically uterine insemination, in buffalo by combining the cryopreservation technique of the semen with that of the controlled release based on microencapsulation. .

Un altro scopo della presente invenzione, conseguito parallelamente, à ̈ provvedere un processo, ed il relativo dispositivo, atto a mantenere vitali gli spermatozoi per l’intera durata dell’ovulazione assicurando la capacità riproduttiva degli stessi. Another object of the present invention, achieved in parallel, is to provide a process, and the relative device, suitable for keeping the spermatozoa vital for the entire duration of ovulation, ensuring their reproductive capacity.

Più precisamente la presente invenzione fornisce un processo, ed il relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale in vivo con l’impiego di materiale seminale crioconservato. Un non ultimo scopo della presente invenzione à ̈ provvedere un processo, ed il relativo dispositivo, atto a garantire il rilascio di spermatozoi per l’intera durata di vitalità dell’oocita ovulato, consentendo una maggiore libertà operativa circa il preciso rilievo del migliore momento della inseminazione. More precisely, the present invention provides a process, and the relative device, for instrumental insemination in vivo with the use of cryopreserved seminal material. A not least object of the present invention is to provide a process, and the relative device, suitable for guaranteeing the release of spermatozoa for the entire duration of vitality of the ovulated oocyte, allowing greater operational freedom regarding the precise detection of the best time of insemination.

Più precisamente la presente invenzione fornisce un processo, ed il relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale in cui il materiale seminale crioconservato à ̈ depositato nelle corna uterine dell’apparato riproduttivo femminile sotto forma di microcapsule. More precisely, the present invention provides a process, and the relative device, for instrumental insemination in which the cryopreserved seminal material is deposited in the uterine horns of the female reproductive system in the form of microcapsules.

In vista di tali scopi, la presente invenzione provvede un processo ed il relativo dispositivo aventi, rispettivamente, le caratteristiche delle allegate rivendicazioni 1, 5 e 7, cui si rinvia per brevità espositiva; inoltre, la presente invenzione provvede anche l’uso di detto processo e di detto dispositivo specificamente per l’inseminazione strumentale di bufali avente le caratteristiche delle allegate rivendicazioni 9 e 10, cui si rinvia per brevità espositiva. In view of these purposes, the present invention provides a process and the relative device having, respectively, the characteristics of the attached claims 1, 5 and 7, to which reference is made for the sake of brevity; moreover, the present invention also provides for the use of said process and of said device specifically for the instrumental insemination of buffaloes having the characteristics of the attached claims 9 and 10, to which reference is made for the sake of brevity.

È, dunque, un primo oggetto della presente invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell’invenzione, un processo, ed il relativo dispositivo, per consentire la diffusione dell’inseminazione strumentale come pratica riproduttiva ordinaria nella specie bufalina, specificamente l’inseminazione strumentale uterina, combinando la tecnica di congelamento del seme con quella della microincapsulazione. Therefore, a first object of the present invention, possibly independent and usable autonomously with respect to the other aspects of the invention, is a process, and the relative device, to allow the diffusion of instrumental insemination as an ordinary reproductive practice in the buffalo species, specifically uterine instrumental insemination, combining the semen freezing technique with that of microencapsulation.

È, dunque, un altro oggetto della presente invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell’invenzione, un processo, ed il relativo dispositivo, atto a mantenere vitali gli spermatozoi per un periodo di tempo sufficientemente lungo sia dopo la raccolta sia dopo l'inseminazione, così assicurando la capacità riproduttiva degli stessi, per l’inseminazione strumentale in vivo con l’impiego di materiale seminale crioconservato. Therefore, another object of the present invention, possibly independent and usable autonomously with respect to the other aspects of the invention, is a process, and the relative device, designed to keep the spermatozoa viable for a sufficiently long period of time both after collection and after insemination, thus ensuring their reproductive capacity, for instrumental insemination in vivo with the use of cryopreserved seminal material.

È, dunque, un altro oggetto della presente invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell’invenzione, l’uso di un processo, ed il relativo dispositivo, atto a garantire il rilascio di spermatozoi per l’intera durata della vitalità dell’oocita ovulato, consentendo una maggiore tolleranza nell’individuazione del momento della inseminazione, tramite la quale il materiale seminale crioconservato à ̈ depositato nell’utero, sotto forma di microcapsule. Therefore, another object of the present invention, possibly independent and usable autonomously with respect to the other aspects of the invention, is the use of a process, and the relative device, suitable for guaranteeing the release of spermatozoa for the entire duration of the ovulated oocyte vitality, allowing greater tolerance in the identification of the moment of insemination, through which the cryopreserved seminal material is deposited in the uterus, in the form of microcapsules.

È, dunque, un altro oggetto della presente invenzione, eventualmente indipendente ed utilizzabile autonomamente rispetto agli altri aspetti dell’invenzione, l’uso di un processo, e del relativo dispositivo, per l’inseminazione strumentale di bufali. Therefore, another object of the present invention, possibly independent and usable autonomously with respect to the other aspects of the invention, is the use of a process, and of the relative device, for the instrumental insemination of buffaloes.

Ulteriori caratteristiche tecniche vantaggiose di dettaglio del processo e del relativo dispositivo secondo la presente invenzione, sono descritte nelle corrispondenti rivendicazioni dipendenti. Further advantageous detailed technical characteristics of the process and of the relative device according to the present invention are described in the corresponding dependent claims.

Le suddette rivendicazioni, nel seguito definite, si intendono parte integrante della presente descrizione. The aforementioned claims, defined hereinafter, are intended as an integral part of the present description.

Descrizione delle Figure Description of the Figures

La presente invenzione, unitamente ai suoi scopi e vantaggi, risulterà maggiormente evidente dalla descrizione dettagliata che segue, relativa a forme di realizzazione preferite del processo e del relativo dispositivo qui rivendicati in esclusiva, date a titolo indicativo ed esemplificativo, ma non limitativo, con riferimento alle tavole di disegno allegate, anch’esse fornite a solo titolo di esempio, in cui: The present invention, together with its objects and advantages, will become more evident from the detailed description that follows, relating to preferred embodiments of the process and of the relative device claimed herein exclusively, given by way of example and by way of non-limiting example, with reference to the attached drawing tables, also provided for example only, in which:

- la Fig. 1 à ̈ un diagramma che mostra l’integrità di membrana percentuale media, e la relativa deviazione standard, di quattro gruppi di trattamento secondo la presente invenzione; - Fig. 1 is a diagram showing the average percentage membrane integrity, and the relative standard deviation, of four treatment groups according to the present invention;

- la Fig. 2 à ̈ un diagramma che mostra la motilità totale percentuale media, e la relativa deviazione standard, di quattro gruppi di trattamento secondo la presente invenzione; - Fig. 2 is a diagram showing the mean percentage total motility, and the relative standard deviation, of four treatment groups according to the present invention;

- la Fig. 3 à ̈ un diagramma che mostra la motilità progressiva percentuale media, e la relativa deviazione standard, di quattro gruppi di trattamento secondo la presente invenzione; - Fig. 3 is a diagram showing the mean percentage progressive motility, and the relative standard deviation, of four treatment groups according to the present invention;

- la Fig. 4 à ̈ un diagramma che mostra la velocità media di percorso (VAP, Average Path Velocity) degli spermatozoi, e la relativa deviazione standard, di quattro gruppi di trattamento secondo la presente invenzione; - Fig. 4 is a diagram showing the average path velocity (VAP, Average Path Velocity) of the spermatozoa, and the relative standard deviation, of four treatment groups according to the present invention;

- la Fig.5 mostra una microcapsula secondo la presente invenzione; - Fig.5 shows a microcapsule according to the present invention;

- le Figg. 6A e 6B mostrano una prima e una seconda variante di “paillette†secondo la presente invenzione. - Figs. 6A and 6B show a first and a second variant of â € œpailletteâ € according to the present invention.

Descrizione Dettagliata dell’Invenzione Detailed Description of the Invention

Mentre l’invenzione à ̈ suscettibile di varie modifiche ed implementazioni alternative, alcune sue forme di realizzazione verranno descritte nel seguito dettagliatamente, in particolare mediante alcuni esempi illustrativi. While the invention is susceptible of various modifications and alternative implementations, some of its embodiments will be described in detail below, in particular by means of some illustrative examples.

Si dovrebbe comprendere, tuttavia, che non vi à ̈ alcuna intenzione di limitare la presente invenzione alle forme specifiche descritte ma, al contrario, l’invenzione intende coprire tutte le modifiche, implementazioni alternative ed equivalenti che rientrano nell’ambito di protezione dell’invenzione come definito nelle annesse rivendicazioni. It should be understood, however, that there is no intention of limiting the present invention to the specific forms described but, on the contrary, the invention intends to cover all modifications, alternative and equivalent implementations that fall within the scope of the protection. € ™ invention as defined in the attached claims.

Nella seguente descrizione, pertanto, l’uso di "ad esempio", "ecc." ed "o" indica alternative non esclusive senza alcuna limitazione, salvo diversa indicazione. In the following description, therefore, the use of "for example", "etc." and "or" indicates non-exclusive alternatives without limitation, unless otherwise indicated.

L’uso di "anche" significa "tra cui, ma non limitato a," se non diversamente indicato. The use of "also" means "including, but not limited to," unless otherwise indicated.

Una forma di realizzazione preferita della presente invenzione riguarda un processo per l’inseminazione strumentale di bovidi, specificamente di bufali, comprendente le fasi di: i. allestire delle microcapsule, o “beads†, (1) incorporanti materiale seminale, la formulazione di dette microcapsule (1) essendo tale da consentirne la dissoluzione in vivo; A preferred embodiment of the present invention relates to a process for the instrumental insemination of bovids, specifically of buffaloes, comprising the steps of: i. preparing microcapsules, or â € œbeadsâ €, (1) incorporating seminal material, the formulation of said microcapsules (1) being such as to allow their dissolution in vivo;

ii. allestire delle dosi, o “paillettes†, (10,100) comprendenti una o più di dette microcapsule (1); ii. prepare doses, or â € œpaillettesâ €, (10,100) including one or more of said microcapsules (1);

iii. sottoporre a congelamento almeno una di dette dosi (10,100); iii. freezing at least one of said doses (10,100);

iv. introdurre almeno una di dette dosi (10,100) congelate nell’apparato riproduttivo femminile dell’animale, specificamente nell’utero di detto apparato riproduttivo; v. lasciar avvenire la dissoluzione in vivo di dette microcapsule (1), conseguentemente ottenendo la fecondazione. iv. introduce at least one of said frozen doses (10,100) into the female reproductive system of the animal, specifically in the uterus of said reproductive system; v. allow the in vivo dissolution of said microcapsules (1) to take place, consequently obtaining fertilization.

Preferibilmente e precisamente il materiale seminale utilizzato appartiene alla specie bufalina. Preferably and precisely the seminal material used belongs to the buffalo species.

Con riferimento alle Figg. 5, 6A e 6B che illustrano, rispettivamente, una microcapsula (1) ed una prima (10) e una seconda (100) variante di “paillette†, vengono ora descritte in dettaglio tutte le fasi sopra elencate. With reference to Figs. 5, 6A and 6B which illustrate, respectively, a microcapsule (1) and a first (10) and a second (100) variant of â € œpailletteâ €, all the steps listed above are now described in detail.

Allestimento delle microcapsule (“beads†) Preparation of the microcapsules (â € œbeadsâ €)

Il materiale seminale bufalino viene diluito e addizionato ad una soluzione di alginato di sodio, preferibilmente ad una soluzione di alginato di sodio a media viscosità. The buffalo seminal material is diluted and added to a sodium alginate solution, preferably to a medium viscosity sodium alginate solution.

Preferibilmente la diluizione viene effettuata con il diluente BULLXcell<TM>prodotto da IMV Technologies. The dilution is preferably carried out with the BULLXcell <TM> diluent produced by IMV Technologies.

Preferibilmente il materiale seminale bufalino diluito viene addizionato preferibilmente in rapporto 1:1, ad una soluzione di alginato di sodio, preferibilmente a media viscosità, in concentrazione approssimativamente pari al 2% p/v e sciolto in BULLXcell<TM>. Preferably the diluted buffalo seminal material is preferably added in a 1: 1 ratio to a sodium alginate solution, preferably of medium viscosity, in a concentration approximately equal to 2% w / v and dissolved in BULLXcell <TM>.

Preferibilmente la soluzione di alginato di sodio a media viscosità à ̈ prodotta da Sigma Aldrich. Preferably the medium viscosity sodium alginate solution is manufactured by Sigma Aldrich.

Per chiarezza, una soluzione di alginato di sodio a media viscosità presenta una viscosità ≥ 2.000 cP. For clarity, a medium viscosity sodium alginate solution has a viscosity of ⠥ 2,000 cP.

La sospensione così ottenuta viene quindi estrusa, preferibilmente mediante aghi ipodermici 32G, in una soluzione di BULLXcell<TM>, mantenuta in agitazione preferibilmente magnetica e addizionata di una soluzione satura di cloruro di bario (BaC 2) tale da ottenere ioni bivalenti Ba<++>in una concentrazione compresa tra 10 e 75 mM, preferibilmente compresa tra 25 e 60 mM, la concentrazione ottimale essendo pari a 50 mM. The suspension thus obtained is then extruded, preferably by means of hypodermic needles 32G, in a solution of BULLXcell <TM>, kept under preferably magnetic stirring and added with a saturated solution of barium chloride (BaC 2) such as to obtain bivalent ions Ba < ++> in a concentration between 10 and 75 mM, preferably between 25 and 60 mM, the optimum concentration being equal to 50 mM.

Si intende qui evidenziare che, secondo la presente invenzione, viene esclusivamente utilizzati il bario (Ba) poiché tale elemento non interferisce con i processi biologici; in particolare, a differenza del calcio (Ca), il bario non presenta effetto di capacitazione che à ̈ responsabile dell’attivazione precoce degli spermatozoi e della loro altrettanto precoce degenerazione. It is hereby intended to highlight that, according to the present invention, barium (Ba) is exclusively used since this element does not interfere with biological processes; in particular, unlike calcium (Ca), barium does not have a capacitating effect which is responsible for the early activation of spermatozoa and their equally early degeneration.

Quando ciascuna goccia entra in contatto con la soluzione di BULLXcell<TM>e BaCl<2>, lo ione bivalente Ba<++>diffonde attraverso la goccia reagendo con l’alginato che così gelifica. When each drop comes into contact with the BULLXcell <TM> and BaCl <2> solution, the divalent Ba <++> ion diffuses through the drop reacting with the alginate which thus gels.

Le microcapsule così formate vengono lasciate in agitazione preferibilmente magnetica, preferibilmente per 10 minuti, e successivamente raccolte e lavate con BULLXcell<TM>. The microcapsules thus formed are left under preferably magnetic stirring, preferably for 10 minutes, and subsequently collected and washed with BULLXcell <TM>.

Naturalmente, come risulterà evidente all’esperto del settore, il diluente BULLXcell<TM>qui preferibilmente utilizzato può essere sostituito con un diluente avente proprietà chimiche e fisiche equivalenti; in maniera analoga, qualsiasi altra soluzione di alginato di sodio, preferibilmente a media viscosità, potrà essere impiegata al posto di quella qui preferibilmente indicata e prodotta da Sigma Aldrich. Naturally, as will be evident to the expert in the field, the BULLXcell <TM> diluent used here preferably can be replaced with a diluent having equivalent chemical and physical properties; similarly, any other sodium alginate solution, preferably of medium viscosity, can be used instead of the one preferably indicated here and produced by Sigma Aldrich.

Gli spermatozoi sono quindi intrappolati in una matrice di gel di alginato di bario e le microcapsule (1) risultano così preparate. The spermatozoa are then trapped in a barium alginate gel matrix and the microcapsules (1) are thus prepared.

Allestimento delle dosi (“paillettes†) Preparation of doses (â € œpaillettesâ €)

Previa determinazione della concentrazione media di spermatozoi per microcapsula, effettuata per ciascun lotto di microcapsule preparate, si definisce il numero di microcapsule 1 da caricare in ciascuna “paillette†10,100 per ottenere dosi preferibilmente da 20 milioni di spermatozoi. After determining the average concentration of spermatozoa per microcapsule, carried out for each lot of microcapsules prepared, the number of microcapsules 1 to be loaded in each â € œpailletteâ € 10,100 is defined to obtain doses preferably from 20 million spermatozoa.

L’adatto numero di microcapsule (1) viene quindi aspirato nelle “paillettes†(10,100), preferibilmente mediante un idoneo sistema di riempimento, ad esempio mediante una pompa da vuoto. The suitable number of microcapsules (1) is then aspirated into the â € œpaillettesâ € (10,100), preferably by means of a suitable filling system, for example by means of a vacuum pump.

La concentrazione di spermatozoi nell’eiaculato e nelle microcapsule viene preferibilmente determinata tramite un sistema integrato composto da un microscopio a fluorescenza, da un sistema di analisi d'immagini, da un accurato campionatore tarato e da un sistema di colorazione delle cellule intrinseco nel campionatore, ad esempio il modello NucleoCounter SP100 di ChemoMetec. Con tale sistema gli spermatozoi, dopo un trattamento lisante, vengono colorati con ioduro di propidio, un colorante in grado di legare il DNA e colorare di rosso tutte le cellule lisate; il sistema, quindi, rileva e conteggia gli spot rossi in un volume fisso di sospensione (spermatozoi e lisante). The concentration of spermatozoa in the ejaculate and in the microcapsules is preferably determined by an integrated system consisting of a fluorescence microscope, an image analysis system, an accurate calibrated sampler and a cell staining system intrinsic in the sampler. , for example ChemoMetec's NucleoCounter SP100 model. With this system, the spermatozoa, after a lysing treatment, are stained with propidium iodide, a dye capable of binding DNA and coloring all lysed cells red; the system then detects and counts the red spots in a fixed volume of suspension (spermatozoa and lysant).

Congelamento delle “paillettes†Freezing of â € œpillettesâ €

Le “paillettes†allestite vengono sottoposte ad un protocollo di congelamento che garantisce il mantenimento delle caratteristiche di qualità, vitalità e capacità di fecondazione. The prepared â € œpaillettesâ € are subjected to a freezing protocol that guarantees the maintenance of the characteristics of quality, vitality and fertilization capacity.

Dopo il confezionamento, le paillettes sono state poste sulle rampe e collocate in una vetrina a 4°C per l’equilibramento della durata preferibilmente di 3 ore. Il congelamento viene effettuato utilizzando preferibilmente il congelatore automatico Mini-Digitcool (IMV, France) utilizzando preferibilmente una curva di congelamento che prevede i seguenti passaggi: da 4°C a -10 °C con una velocità di 10°C/min e da -10°C a -110°C con una velocità di 30°C/min. Raggiunta tale temperatura le paillettes vengono trasferite in apposito contenitore contenente azoto liquido. After packaging, the sequins were placed on the ramps and placed in a showcase at 4 ° C for balancing, preferably lasting 3 hours. Freezing is carried out preferably using the Mini-Digitcool automatic freezer (IMV, France) preferably using a freezing curve that includes the following steps: from 4 ° C to -10 ° C with a speed of 10 ° C / min and from - 10 ° C to -110 ° C with a speed of 30 ° C / min. Once this temperature is reached, the sequins are transferred to a special container containing liquid nitrogen.

Dissoluzione delle microcapsule Dissolution of the microcapsules

Le microcapsule contenute nelle “paillettes†, una volta posizionate all’interno dell’apparato riproduttivo femminile dell’animale, specificamente nell’utero, si dissolvono gradualmente, così garantire il rilascio di spermatozoi per l’intera durata della vitalità dell’oocita ovulato e, conseguentemente, una più efficace fecondazione dell’animale. The microcapsules contained in the â € œpaillettesâ €, once positioned inside the female reproductive system of the animal, specifically in the uterus, dissolve gradually, thus guaranteeing the release of spermatozoa for the entire duration the vitality of the ovulated oocyte and, consequently, a more effective fertilization of the animal.

Facendo ora riferimento alle Figg. da 1 a 4, verranno illustrati i test di verifica della presente invenzione; la caratterizzazione del materiale seminale incapsulato, sia prima che dopo il congelamento, à ̈ stata effettuata in seguito alla dissoluzione delle microcapsule effettuata come verrà in seguito illustrato. Referring now to Figs. 1 to 4, the verification tests of the present invention will be illustrated; the characterization of the encapsulated seminal material, both before and after freezing, was carried out following the dissolution of the microcapsules carried out as will be illustrated below.

Per maggiore chiarezza à ̈ utile precisare che in dette Figg. 1-4 sono mostrate, rispettivamente l’integrità di membrana percentuale media, la motilità totale percentuale media, la motilità progressiva percentuale media e la VAP (Average Path Velocity), e le relative deviazioni standard, dei seguenti quattro gruppi di trattamento (n rappresenta la numerosità campionaria): For greater clarity it is useful to specify that in said Figs. 1-4 shows, respectively, the mean percentage membrane integrity, the mean percentage total motility, the mean percentage progressive motility and the VAP (Average Path Velocity), and the relative standard deviations, of the following four treatment groups (n represents the sample size):

• Controllo: materiale seminale diluito in BULLXcell<TM>, â € ¢ Control: semen diluted in BULLXcell <TM>,

• Beads: materiale seminale diluito in BULLXcell<TM>e incapsulato, â € ¢ Beads: semen diluted in BULLXcell <TM> and encapsulated,

• Contr Scong: materiale seminale del gruppo Controllo sottoposto a protocollo di crioconservazione e successivamente scongelato, â € ¢ Contr Scong: seminal material of the Control group subjected to a cryopreservation protocol and subsequently thawed,

• Beads Scong: materiale seminale del gruppo Beads sottoposto a protocollo di crioconservazione e successivamente scongelato. â € ¢ Beads Scong: seminal material from the Beads group subjected to a cryopreservation protocol and subsequently thawed.

Determinazione dell’integrità di membrana Determination of the membrane integrity

Gli spermatozoi sono stati analizzati con il sistema NucleoCounter SP100 della ditta ChemoMetec due volte: la prima previo trattamento lisante (in maniera analoga a quanto previsto per la determinazione della concentrazione), la seconda senza trattamento lisante. Dalla differenza fra i due risultati si ottiene il numero di spermatozoi con membrane integre. The spermatozoa were analyzed with the NucleoCounter SP100 system from the ChemoMetec company twice: the first after lysing treatment (in a similar way to the determination of the concentration), the second without lysing treatment. The difference between the two results gives the number of spermatozoa with intact membranes.

I risultati, mostrati in Fig. 1, dimostrano che gli spermatozoi trattati secondo la presente invenzione non sono suscettibili di deterioramento e, conseguentemente, garantiscono un aumento di fertilità e prolificità. The results, shown in Fig. 1, demonstrate that the spermatozoa treated according to the present invention are not susceptible to deterioration and, consequently, guarantee an increase in fertility and prolificacy.

Valutazione della motilità Evaluation of motility

La valutazione della motilità spermatica à ̈ stata eseguita tramite sistema CASA (Computer Assisted Sperm Analysis); lo strumento utilizzato à ̈ stato l’HTM-IVOS di Hamilton-Thorne dotato di microscopio a contrasto di fase integrato, con obiettivo 10x a contrasto di fase negativo e tavolinetto termostatato a 37°C. The assessment of sperm motility was performed by means of the CASA system (Computer Assisted Sperm Analysis); the instrument used was the Hamilton-Thorne HTM-IVOS equipped with an integrated phase contrast microscope, with a negative phase contrast 10x objective and a stage thermostated at 37 ° C.

Dal campione da analizzare sono state predisposte 2 aliquote da 10µl di seme in due camere di Makler<®>, preriscaldate a 37°C. From the sample to be analyzed, 2 aliquots of 10µl of semen were prepared in two Makler <®> chambers, preheated to 37 ° C.

L’analisi à ̈ stata effettuata su un minimo di quattro campi microscopici analizzando almeno 200 spermatozoi totali. The analysis was performed on a minimum of four microscopic fields by analyzing at least 200 total spermatozoa.

Sono state misurate la velocità lineare (VSL), data dalla distanza tra la prima e l’ultima posizione assunta dallo spermatozoo (percorso rettilineo) diviso il tempo e la Average Path Velocity (VAP), data dal rapporto tra la lunghezza della traiettoria dello spermatozoo calcolata tramite algoritmo utilizzante la media mobile ed il tempo. Linear velocity (VSL) was measured, given by the distance between the first and last position taken by the spermatozoon (straight path) divided by time and the Average Path Velocity (VAP), given by the ratio between the length of the trajectory of the spermatozoon calculated by an algorithm using the moving average and time.

La motilità totale à ̈ la percentuale di spermatozoi con VAP superiore a 25 µm/sec; la motilità progressiva à ̈ invece la percentuale di spermatozoi mobili con rapporto VSL/VAP superiore a 0, 75. Total motility is the percentage of spermatozoa with a VAP greater than 25 µm / sec; progressive motility is instead the percentage of motile spermatozoa with a VSL / VAP ratio greater than 0.75.

I risultati, mostrati nelle Figg. 2, 3 e 4, dimostrano che gli spermatozoi trattati secondo la presente invenzione sono vitali e, conseguentemente, garantiscono la fertilizzazione dell’oocita. The results, shown in Figs. 2, 3 and 4, show that the spermatozoa treated according to the present invention are vital and, consequently, guarantee the fertilization of the oocyte.

Dissoluzione delle microcapsule Dissolution of the microcapsules

Come anzidetto, la caratterizzazione del materiale seminale incapsulato, sia prima che dopo il congelamento, Ã ̈ stata effettuata in seguito alla dissoluzione delle microcapsule. As aforesaid, the characterization of the encapsulated seminal material, both before and after freezing, was carried out following the dissolution of the microcapsules.

Il mezzo di dissoluzione à ̈ stato preparato utilizzando una soluzione salina isotonica avente pH sostanzialmente neutro, preferibilmente avente pH pari a 7,4, e comprendente circa il 3% p/v di citrato di sodio tribasico e circa il 5% p/v di EDTA. The dissolution medium was prepared using an isotonic saline solution having a substantially neutral pH, preferably having a pH of 7.4, and comprising about 3% w / v of tribasic sodium citrate and about 5% w / v of EDTA.

Le microcapsule sono state incubate con la suddetta soluzione salina (preferibilmente in rapporto 2:1) a 37°C per 40 minuti, sotto agitazione. The microcapsules were incubated with the above saline solution (preferably in a 2: 1 ratio) at 37 ° C for 40 minutes, under stirring.

La soluzione così ottenuta à ̈ stata analizzata mediante il sistema integrato microscopico a fluorescenza/analizzatore d’immagini/campionatore, ad esempio il modello NucleoCounter SP100 della ditta ChemoMetec, e mediante un sistema CASA, ad esempio il modello HTM-IVOS della ditta Hamilton-Thorne, al fine di determinare la concentrazione, l’integrità di membrana e la motilità del materiale seminale incapsulato. The solution thus obtained was analyzed by means of the integrated microscopic fluorescence system / image analyzer / sampler, for example the NucleoCounter SP100 model by ChemoMetec, and by means of a CASA system, for example the HTM-IVOS model by the company. Hamilton-Thorne, in order to determine the concentration, membrane integrity and motility of the encapsulated semen.

Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un processo per la preparazione di microcapsule, o “beads†incorporanti materiale seminale comprendente le fasi di: Another aspect of the present invention relates to a process for the preparation of microcapsules, or â € œbeadsâ € incorporating seminal material comprising the steps of:

a. il materiale seminale viene diluito e addizionato preferibilmente in rapporto 1:1, ad una soluzione di alginato di sodio, preferibilmente ad una soluzione di alginato di sodio a media viscosità; to. the seminal material is diluted and preferably added in a 1: 1 ratio to a sodium alginate solution, preferably to a medium viscosity sodium alginate solution;

b. la sospensione così ottenuta viene estrusa in una soluzione di diluente, mantenuta in agitazione preferibilmente magnetica e addizionata di una soluzione satura di cloruro di bario (BaCl<2>) tale da ottenere ioni bivalenti Ba<++>in una concentrazione compresa tra 10 e 75 mM, preferibilmente compresa tra 25 e 60 mM, la concentrazione ottimale essendo pari a 50 mM; b. the suspension thus obtained is extruded in a diluent solution, kept under preferably magnetic stirring and added with a saturated solution of barium chloride (BaCl <2>) such as to obtain bivalent ions Ba <++> in a concentration between 10 and 75 mM, preferably between 25 and 60 mM, the optimum concentration being equal to 50 mM;

c. quando ciascuna goccia entra in contatto con la soluzione di diluente e BaCl<2>, lo ione bivalente Ba<++>diffonde attraverso la goccia reagendo con l’alginato che così gelifica; c. when each drop comes into contact with the diluent and BaCl <2> solution, the divalent Ba <++> ion diffuses through the drop reacting with the alginate which thus gels;

d. le microcapsule (1) così formate vengono lasciate in agitazione preferibilmente magnetica, preferibilmente per 10 minuti, e successivamente raccolte e lavate con diluente, gli spermatozoi restando quindi intrappolati in una matrice di gel di alginato di bario. d. the microcapsules (1) thus formed are left under preferably magnetic stirring, preferably for 10 minutes, and subsequently collected and washed with diluent, the spermatozoa thus remaining trapped in a matrix of barium alginate gel.

Preferibilmente e precisamente il materiale seminale utilizzato appartiene alla specie bufalina. Preferably and precisely the seminal material used belongs to the buffalo species.

Un altro aspetto della presente invenzione riguarda un dispositivo per l’inseminazione strumentale di bovidi comprendente una dose, o “paillette†, comprendente a sua volta una o più microcapsule, detta dose contenendo preferibilmente 20 milioni di spermatozoi. Another aspect of the present invention relates to a device for the instrumental insemination of bovids comprising a dose, or â € œpailletteâ €, comprising in turn one or more microcapsules, said dose preferably containing 20 million spermatozoa.

Preferibilmente e precisamente detto dispositivo serve per l’inseminazione strumentale di bufali, in cui detta almeno una microcapsula incorpora materiale seminale bufalino. Preferably and precisely said device is used for the instrumental insemination of buffaloes, in which said at least one microcapsule incorporates buffalo seminal material.

Sulla base di quanto sopra esposto, si comprende quindi che il processo, ed il relativo dispositivo, oggetto della presente invenzione, raggiungono gli scopi e realizzano i vantaggi menzionati in precedenza. On the basis of the foregoing, it is therefore understood that the process, and the relative device, object of the present invention, achieve the purposes and achieve the advantages mentioned above.

E’ chiaro, infine, che numerose altre varianti possono essere apportate al processo, ed al relativo dispositivo in questione, senza per questo uscire dai principi di novità insiti nel concetto inventivo, così come à ̈ chiaro che, nella pratica attuazione dell’invenzione, i materiali, le forme e le dimensioni dei dettagli illustrati potranno essere qualsiasi, a seconda delle esigenze, e potranno essere sostituiti con altri tecnicamente equivalenti. Finally, it is clear that numerous other variations can be made to the process, and to the relative device in question, without departing from the principles of innovation inherent in the inventive concept, just as it is clear that, in the practical implementation of the According to the invention, the materials, shapes and dimensions of the illustrated details may be any according to requirements, and may be replaced with other technically equivalent ones.

Ove le caratteristiche costruttive e le tecniche menzionate nelle successive rivendicazioni siano seguite da segni o numeri di riferimento, tali segni o numeri di riferimento sono stati introdotti con il solo obiettivo di aumentare l’intelligibilità delle rivendicazioni stesse e, di conseguenza, essi non presentano alcun effetto limitante sull’interpretazione di ciascun elemento identificato, a titolo puramente di esempio, da tali segni o numeri di riferimento. Where the construction features and techniques mentioned in the subsequent claims are followed by reference marks or numbers, these reference marks or numbers have been introduced with the sole aim of increasing the intelligibility of the claims themselves and, consequently, they do not present no limiting effect on the interpretation of each element identified, by way of example only, by such signs or reference numbers.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Processo per la preparazione di microcapsule, o “beads†, (1) incorporanti materiale seminale di bovidi comprendente le fasi di: a. il materiale seminale viene diluito e addizionato ad una soluzione di alginato di sodio; b. la sospensione così ottenuta viene estrusa in una soluzione di diluente, mantenuta in agitazione e addizionata di una soluzione satura di cloruro di bario (BaCl<2>) tale da ottenere ioni bivalenti Ba<++>; c. quando ciascuna goccia entra in contatto con la soluzione di diluente e BaCl<2>, lo ione bivalente Ba<++>diffonde attraverso la goccia reagendo con l’alginato che così gelifica; d. le microcapsule (1) così formate vengono lasciate in agitazione, preferibilmente per 10 minuti, e successivamente raccolte e lavate con diluente, gli spermatozoi restando quindi intrappolati in una matrice di gel di alginato di bario. CLAIMS 1. Process for the preparation of microcapsules, or â € œbeadsâ €, (1) incorporating seminal material of bovidae comprising the steps of: to. the seminal material is diluted and added to a sodium alginate solution; b. the suspension thus obtained is extruded into a diluent solution, kept under stirring and added with a saturated solution of barium chloride (BaCl <2>) such as to obtain bivalent ions Ba <++>; c. when each drop comes into contact with the diluent and BaCl <2> solution, the divalent Ba <++> ion diffuses through the drop reacting with the alginate which thus gels; d. the microcapsules (1) thus formed are left under stirring, preferably for 10 minutes, and subsequently collected and washed with diluent, the spermatozoa thus remaining trapped in a matrix of barium alginate gel. 2. Processo secondo la rivendicazione 1, in cui il materiale seminale utilizzato appartiene alla specie bufalina. 2. Process according to claim 1, wherein the seminal material used belongs to the buffalo species. 3. Dispositivo per l’inseminazione strumentale di bovidi comprendente una dose, o “paillette†, (10,100) comprendente a sua volta una o più microcapsule (1) preparate con il processo secondo la rivendicazione 1, detta dose contenendo 20 milioni di spermatozoi. 3. Device for instrumental insemination of bovidae comprising a dose, or â € œpailletteâ €, (10,100) comprising in turn one or more microcapsules (1) prepared with the process according to claim 1, said dose containing 20 million spermatozoa. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 3 specificamente per l’inseminazione strumentale di bufali, in cui detta almeno una microcapsula incorpora materiale seminale bufalino. 4. Device according to claim 3 specifically for the instrumental insemination of buffaloes, in which said at least one microcapsule incorporates buffalo seminal material. 5. Uso del dispositivo secondo la rivendicazione 3 o 4 per la fecondazione strumentale di bufali. 5. Use of the device according to claim 3 or 4 for the instrumental fertilization of buffaloes. 6. Processo per l’inseminazione strumentale di bovidi comprendente le fasi di: i. allestire delle microcapsule, o “beads†, (1) incorporanti materiale seminale, la formulazione di dette microcapsule (1) essendo tale da consentirne la dissoluzione in vivo; ii. allestire delle dosi, o “paillettes†, (10,100) comprendenti una o più di dette microcapsule (1); iii. sottoporre a congelamento almeno una di dette dosi (10,100); iv. introdurre almeno una di dette dosi (10,100) congelate in un esemplare femmina di bovide; v. lasciar avvenire la dissoluzione in vivo di dette microcapsule (1), conseguentemente ottenendo la fecondazione. 6. Process for instrumental insemination of bovidae including the phases of: the. preparing microcapsules, or â € œbeadsâ €, (1) incorporating seminal material, the formulation of said microcapsules (1) being such as to allow their dissolution in vivo; ii. prepare doses, or â € œpaillettesâ €, (10,100) including one or more of said microcapsules (1); iii. freezing at least one of said doses (10,100); iv. introducing at least one of said frozen doses (10,100) into a female bovid specimen; v. allow the in vivo dissolution of said microcapsules (1) to take place, consequently obtaining fertilization. 7. Processo secondo la rivendicazione 6 specificamente per l’inseminazione strumentale di bufali, in cui il materiale seminale utilizzato appartiene alla specie bufalina. 7. Process according to claim 6 specifically for the instrumental insemination of buffaloes, in which the seminal material used belongs to the buffalo species. 8. Processo secondo la rivendicazione 7, in cui detto materiale seminale bufalino viene diluito e addizionato ad una soluzione di alginato di sodio; la sospensione così ottenuta viene estrusa in una soluzione di diluente e a sua volta addizionata di una soluzione satura di cloruro di bario (BaCl<2>), così ottenendo la gelificazione dell’alginato e producendo quindi dette microcapsule (1) incorporanti gli spermatozoi. 8. Process according to claim 7, wherein said buffalo seminal material is diluted and added to a sodium alginate solution; the suspension thus obtained is extruded in a diluent solution and in turn added with a saturated solution of barium chloride (BaCl <2>), thus obtaining the gelling of the alginate and thus producing said microcapsules (1) incorporating the spermatozoa. 9. Processo secondo la rivendicazione 8, in cui si determina la concentrazione media di spermatozoi per microcapsula (1), si definisce il numero di microcapsule (1) da caricare in ciascuna “paillette†(10,100) per ottenere dosi ad esempio di 20 milioni di spermatozoi e si aspira l’adatto numero di microcapsule (1) nelle “paillettes†(10,100). 9. Process according to claim 8, in which the average concentration of spermatozoa per microcapsule (1) is determined, the number of microcapsules (1) to be loaded in each â € œpailletteâ € (10,100) is defined to obtain doses of, for example, 20 millions of spermatozoa and aspirate the appropriate number of microcapsules (1) into the â € œpillettesâ € (10,100). 10. Uso del processo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 6 a 9 per la fecondazione strumentale di bufali.Use of the process according to any one of claims 6 to 9 for the instrumental fertilization of buffaloes.
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WO2008004890A2 (en) * 2006-07-04 2008-01-10 Spermvital As Preservation and controlled delivery/release of spermatozoa

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