JP2021519925A - 非侵襲的な胚の性判別のためのシステムおよび方法 - Google Patents
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[0002]本出願は、2018年3月30日に出願された、「SYSTEM AND METHOD FOR NON−INVASIVE EMBRYO SEXING(非侵襲的な胚の性判別のためのシステムおよび方法)」と題する米国仮特許出願第62/650,638号に対する優先権を主張する。この仮特許出願は参照によりその全体が全ての目的で本明細書に援用される。
連邦政府による資金提供を受けた研究の記載
[0004]なし
[0019]本発明の別の目的は、哺乳類胚の性別の非侵襲的判定の方法を提供することであり、この方法は、培地回収プールから垂直方向に延びる管腔を備えるドロップチャンバを通して少なくとも1つの胚を降下させることと、前記ドロップチャンバを通して降下する少なくとも1つの胚を測定することによって、少なくとも1つの胚を評価することであって、前記評価するステップは、少なくとも1つの胚の性別の判定のために、生体適合性培地組成を通して降下する少なくとも1つの胚の推定重量を測定することを含む、評価することと、ドロップチャンバの管腔と流体連通する回収プールから胚を回収することであって、回収プールは、ドロップチャンバの管腔から胚を受け取ることができる、回収することとを含む。1つの態様において、評価するステップは、比重を用いて、少なくとも1つの胚の重量、浮力または密度の定量的評価を行うことを更に含む。別の態様において、評価するステップは、視覚手段、タグ付け、マーカ、コンピュータ化された手段、またはそれらの組合せからなる群のうちの任意のものによって降下する少なくとも1つの胚を測定することを含む。
[0023]本発明は更に、2つ以上の胚の性別を判定するために、1つまたは複数のドロップチャンバを利用することができ、1つまたは複数のドロップチャンバの各々は、2つ以上の胚を1つまたは複数の別個の回収プール内に堆積させ、2つ以上の胚の性別の判定に続いて、2つ以上の胚の回収を可能にすることができる。
[0056]核型分析は、胚の性別を判定する侵襲的方法であり、いくつかの細胞が胚から除去され、コルヒチンを用いて培養されるが、これにより細胞は分裂(有糸分裂)を止める。次に、細胞はX染色体またはY染色体の観測のために溶解および染色される。この方法は安価であるが、これらの技法は胚に重大な損傷を引き起こす可能性があり、更には訓練を受けた人員を必要とし、実行に12時間以上かかる可能性がある。
[0062]X連鎖性酵素の検出を用いると、胚は、試験処置中の損傷または操作を受けないため、非侵襲的とみなされる。雌胚における2つのX染色体の存在は、酵素である、グルコース−6−リン酸デヒドロゲナーゼ(G6PD)、ホスホグリセリン酸キナーゼ、A−ガラクトシダーゼおよびヒポキサンチン−グアニンホスホリボシルトランスフェラーゼ(HPRT)の増大を表す。次に、そのような酵素は胚内で試験され、雌胚が雄胚よりも高い濃度を提示することを示唆する。しかしながら、この手法には、この方法を用いて胚が測定される必要がある時間に部分的に起因して、胚の生存能力が低減するという制限がある。
例1:システムのための比重チャンバの設計
[0094]最初の研究は、完全に培地を充填された0.5mLのストローを用いて行われた。ドロップチャンバとしての役割を果たす培地を充填されたストローは、開放端が上端にあり、胚がメニスカス配置され、解剖顕微鏡を通じて観測されながら、重力に応じて降下することができるように、地面に対し垂直に位置決めされた。比重技法は密度を測定すると認識されているが、物体の形状およびサイズが等しい場合、密度は重量の推定に非常に近い。したがって、設定された距離にわたる胚の降下時間を測定し、この降下時間を胚と類似のサイズおよび形状のビーズの降下時間と比較することによって、また、ビーズの既知の密度および直径を用いて、以下でより詳細に示すように、胚重量を推定することを可能にする数式が導出された。
Claims (30)
- 哺乳類胚の性別の非侵襲的判定のためのデバイスであって、
基部から垂直方向に延びる管腔を備え、前記管腔を通して少なくとも1つの胚を降下させることができるドロップチャンバと、
前記少なくとも1つの胚を回収することができる内部回収プールを有する基部と、
生体適合性培地組成と
を備え、
前記ドロップチャンバは、少なくとも1つの胚の降下時間による前記少なくとも1つの胚の比重の測定のために、前記少なくとも1つの胚に生体適合性培地を通過させるための管腔を備え、前記比重測定は、前記少なくとも1つの胚の適用可能な性別を判定するように動作可能である、デバイス。 - 前記測定は、比重を用いた、前記少なくとも1つの胚の密度または浮力の定量的評価である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記測定は、手動観測または自動である、請求項1に記載のデバイス。
- プロセッサと、
前記プロセッサに結合されたセンサであって、光学システムは、前記管腔を備える前記ドロップチャンバを通した前記少なくとも1つの胚の前記降下を観測することができる、センサと、
前記プロセッサに結合されたメモリであって、コンピュータに動作を実行させるために前記プロセッサによって実行可能なコンピュータ可読命令を記憶し、前記動作は、
前記センサによって、前記降下する少なくとも1つの胚を測定することにより取得される前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関するデータを捕捉することと、
前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関する前記データを処理して、処理された胚データセットを作成することと、
前記処理された胚データセットに対し比重検出を実行して、前記少なくとも1つの胚の重量を検出することと、
前記少なくとも1つの胚を分析して、前記少なくとも1つの胚データセットに基づいて、前記少なくとも1つの胚の比較データセットを提供することと、
前記少なくとも1つの胚の分析に基づいて、前記少なくとも1つの胚を雄または雌として分類することと
を含む、メモリと
を備える自動測定デバイスを更に備える、請求項1に記載のデバイス。 - 前記センサは、カメラ、レーザ、光検出センサ、光ファイバセンサ、パイロメータ、赤外線センサ、電気光学センサ、全通ビームセンサ、無線周波数センサ、超音波センサ、拡大デバイス、およびそれらの組合せからなる群のうちの1つまたは複数を含む、請求項4に記載のデバイス。
- 前記ドロップチャンバ管腔は、前記回収プール内に流れ込み、胚の降下および回収のための連続した流体培地を可能にすることができる、近位部分および遠位部分の双方において開いた連続降下チャンバを更に備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ドロップチャンバ管腔は、前記管腔から別個の容器内に前記胚の排出を方向付けることができる閉じた下端を含む、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ドロップチャンバは、前記ドロップチャンバの前記管腔を通した胚の降下の視覚化および計時のために透明である、請求項1に記載のデバイス。
- 前記ドロップチャンバは、胚の評価のための指定された計時ゾーンまたは他の計時機構を更に備える、請求項1に記載のデバイス。
- 各々が2つ以上の胚を別個の回収プールまたは容器内に堆積させ、固有の識別情報を有する前記2つ以上の胚の評価を可能にする、1つまたは複数のドロップチャンバを更に備える、請求項1に記載のデバイス。
- 前記評価は、胞胚期における少なくとも1つの胚の性別の非侵襲的評価であり、前記少なくとも1つの胚に対する有害な影響を伴わない、請求項1に記載のデバイス。
- 哺乳類胚の性別の非侵襲的判定の方法であって、
培地回収プールから垂直方向に延びる管腔を備えるドロップチャンバを通して少なくとも1つの胚を降下させるステップと、
前記ドロップチャンバを通して前記降下する少なくとも1つの胚を測定することによって、前記少なくとも1つの胚を評価するステップであって、前記評価するステップは、前記少なくとも1つの胚の性別の判定のために、生体適合性培地組成を通して降下する前記少なくとも1つの胚の推定重量を測定するステップを含む、ステップと、
前記ドロップチャンバの前記管腔と流体連通する回収プールから前記胚を回収するステップであって、前記回収プールは、前記ドロップチャンバの前記管腔から胚を受け取ることができる、ステップと
を含む、方法。 - 前記評価するステップは、比重を用いて、前記少なくとも1つの胚の重量、浮力または密度の定量的評価を行うステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 前記評価するステップは、視覚手段、タグ付け、マーカ、コンピュータ化された手段、またはそれらの組合せからなる群のうちの任意のものによって前記降下する少なくとも1つの胚を測定するステップを含む、請求項12に記載の方法。
- 前記評価するステップは、
センサによって、前記降下する少なくとも1つの胚を測定することにより取得された前記少なくとも1つの胚の降下時間に関するデータを捕捉するステップと、
前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関する前記データを処理して、処理された胚データセットを作成するステップと、
前記処理された胚データセットに対し比重検出を実行して、前記少なくとも1つの胚の重量を検出するステップと、
前記少なくとも1つの胚を分析して、前記少なくとも1つの胚データセットに基づいて前記少なくとも1つの胚の比較データセットを提供するステップと、
前記少なくとも1つの胚の分析に基づいて、前記少なくとも1つの胚を雄または雌として分類するステップと
を更に含む、請求項12に記載の方法。 - 前記センサは、カメラ、レーザ、光検出センサ、光ファイバセンサ、パイロメータ、赤外線センサ、電気光学センサ、全通ビームセンサ、無線周波数センサ、超音波センサ、拡大デバイス、およびそれらの組合せからなる群のうちの1つまたは複数を含む、請求項15に記載の方法。
- 胞胚期において少なくとも1つの胚の性別を判定するステップであって、前記胚に対する有害な影響を伴わない、ステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- 2つ以上の胚の性別を判定するために、1つまたは複数のドロップチャンバを利用するステップであって、前記1つまたは複数のドロップチャンバの各々は、前記2つ以上の胚を1つまたは複数の別個の回収プール内に堆積させ、前記2つ以上の胚の性別の判定に続いて、前記2つ以上の胚の回収を可能にすることができる、ステップを更に含む、請求項12に記載の方法。
- コンピュータに動作を実行させるためにプロセッサによって実行可能な命令を記憶するコンピュータ可読ストレージ媒体であって、前記動作は、
センサによって、降下する少なくとも1つの胚を測定することにより取得される前記少なくとも1つの胚の降下時間に関するデータを捕捉することと、
前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関する前記データを処理して、処理された胚データセットを作成することと、
前記処理された胚データセットに対し比重検出を実行して、前記少なくとも1つの胚の重量を検出することと、
前記少なくとも1つの胚を分析して、前記少なくとも1つの胚データセットに基づいて、前記少なくとも1つの胚の比較データセットを提供することと、
前記少なくとも1つの胚の分析に基づいて、前記少なくとも1つの胚を雄または雌として分類することと
を含む、コンピュータ可読ストレージ媒体。 - 前記捕捉するステップは、前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関するデータを捕捉するステップを更に含み、前記データは、ドロップチャンバの管腔内を降下する前記少なくとも1つの胚の各々を観測することができる前記センサから生成される、請求項19に記載のコンピュータ可読ストレージ媒体。
- 前記センサは、カメラ、レーザ、光検出センサ、光ファイバセンサ、パイロメータ、赤外線センサ、電気光学センサ、全通ビームセンサ、無線周波数センサ、超音波センサ、およびそれらの組合せからなる群のうちの1つまたは複数を含む、請求項20に記載のコンピュータ可読ストレージ媒体。
- 前記降下時間に関連する前記データを処理することは、前記少なくとも1つの胚の適用可能な降下時間を決定することを更に含む、請求項19に記載のコンピュータ可読ストレージ媒体。
- 比重検出を実行することは、前記少なくとも1つの胚の各々の比重を計算することを更に含む、請求項19に記載のコンピュータ可読ストレージ媒体。
- 哺乳類胚の性別を判定するためのシステムであって、
a.垂直方向に延びる管腔を備えるドロップチャンバ内に少なくとも1つの胚を挿入することであって、前記ドロップチャンバは成長支持培地組成を更に含む、挿入することと、
b.前記ドロップチャンバを通して前記少なくとも1つの胚を降下させることであって、前記ドロップチャンバを通した前記降下は、生体適合性培地を通した前記胚の降下時間による前記胚の比重の測定を可能にする、降下させることと
を含み、
c.前記比重測定は、前記胚の適用可能な性別の判定を可能にする、システム。 - 前記ドロップチャンバを通した前記少なくとも1つの胚の前記降下時間を捕捉するように設計された1つまたは複数のセンサを更に備える、請求項24に記載のシステム。
- 前記1つまたは複数のセンサは、カメラ、レーザ、光検出センサ、光ファイバセンサ、パイロメータ、赤外線センサ、電気光学センサ、全通ビームセンサ、無線周波数センサ、超音波センサ、拡大デバイス、およびそれらの組合せからなる群のうちの1つまたは複数を含む、請求項25に記載のシステム。
- コンピュータに動作を実行させるためにプロセッサによって実行可能な命令を記憶するコンピュータ可読ストレージ媒体を更に備え、前記動作は、
センサによって、前記降下する少なくとも1つの胚を測定することにより取得される前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関するデータを捕捉することと、
前記少なくとも1つの胚の前記降下時間に関する前記データを処理して、処理された胚データセットを作成することと、
前記処理された胚データセットに対し比重検出を実行して、前記少なくとも1つの胚の重量を検出することと、
前記少なくとも1つの胚を分析して、前記少なくとも1つの胚データセットに基づいて、前記少なくとも1つの胚の比較データセットを提供することと、
前記少なくとも1つの胚の分析に基づいて、前記少なくとも1つの胚を雄または雌として分類することと
を含む、請求項24に記載のシステム。 - 少なくとも1つの胚の性別の評価に続いて、回収プールからの前記少なくとも1つの胚の回収を更に含む、請求項24に記載のシステム。
- 前記センサは、カメラ、レーザ、光検出センサ、光ファイバセンサ、パイロメータ、赤外線センサ、電気光学センサ、全通ビームセンサ、無線周波数センサ、超音波センサ、拡大デバイス、およびそれらの組合せからなる群のうちの1つまたは複数を含む、請求項27に記載のシステム。
- 2つ以上の胚を評価するために、1つまたは複数のドロップチャンバを利用することであって、前記1つまたは複数のドロップチャンバの各々は、固有の回収プールまたは指定のエリア内に流れ込み、固有の識別情報を有する前記2つ以上の胚の性別を判定することを可能にする、利用することを更に含む、請求項24に記載のシステム。
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