KR20110074757A - 돼지의 수란관 내에 생식세포, 배아, 또는 임의의 형태의 용액을 주입시키거나 수득하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

돼지의 수란관 내에 생식세포, 배아, 또는 임의의 형태의 용액을 주입시키거나 수득하기 위한 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 장치는 돼지의 복강 안으로 주입될 수 있는 경성 튜브형 몸체(1)로 만들어진 주입 시스템을 포함한다. 상기 몸체는 상이한 동물에 사용될 수 있는 멸균 케이스(2)에 의해 다시 덮혀 있다. 연성 튜브(3)는 동축으로 이동되며 이의 전단은 베벨니들(4)에 연결되어, 수란관(12)에서 45°의 각으로 니들이 삽입되도록 한다. 연성 튜브의 말단은 시스(7)를 포함하는 장치(6)에 연결되며, 시스는 피스톤(8)에 의해 닫히고, 피스톤은 시스 내부로 슬라이드하여, 소량의 액체를 정확하게 삽입할 수 있도록 한다.

Description

돼지의 수란관 내에 생식세포, 배아, 또는 임의의 형태의 용액을 주입시키거나 수득하기 위한 장치 및 방법{DEVICE AND METHOD FOR INSERTING OR OBTAINING A FLUID WITH GAMETES, EMBRYOS OR ANY OTHER TYPE OF SOLUTION IN THE OVIDUCT OF A SOW}
본 명세서에서 설명된 본 발명은 복강경(laparoscopic) 방법에 의해 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않은 유체를 주입하거나 및/또는 수거하는 장치를 다룬다. 본 발명은 잠깐 동안 수란관의 내부에 적은 수의 정자, 배아, 또는 치료요법적 용액을 성공적으로 주입하는 것이 가능하다. 본 발명은 또한 임의의 다른 동물 종에 적용될 수 있다.
양돈업에서 개복에 의한 외과적 방법을 제외하고, 수란관 내에 매우 적은 수의 정자 또는 배아를 이식시키는 성공적인 종자 수정 방법은 없다. 비록 있다 하더라도, 이것은 축산에서 실시 불가능한 방법이다. 생식기관에 접근하기 위한 복강경 방법은 1970년대 자궁을 통하여 정자의 통과에 방해가 있는 인간에 사용되거나, 또는 자궁 경관을 통하여 카테테르 통과에 기술적인 문제가 있는 동물 종에서 사용되어왔던 기술이다. 사육된 동물들 중에서, 최대 발전이 있었던 것은 양이다. 본 내용에서, 자궁에 수태되는, 백만 및 천만 개만큼 낮은 투여량으로 희석된 정자를 넣으면 양호한 수정결과를 얻는 것이 가능하다고 설명되어 있다. 생식적 효과 이외에도, 수정시키는 소수의 정자에 있어서, 복강경 수정은 다른 장점들을 제공한다. 그 중에서 수정과 동시에 생식 기관의 진찰이 가능하여 발생되는 기능적 변화, 특히 난소에서의 변화를 보는 것이 가능하며, 그리고 이와 같은 방식에서 비외과적 시스템으로 다룰 수 없었던 병리를 탐지하는 것이 가능하다. 또한, 연례 과정에서 수정결과를 균등화시키는 것이 가능한데, 이것은 다른 과정들을 이용할 경우 항상 가능한 것이 아니다.
돼지의 경우, 자궁심부내 정액주입(insemination)의 비-외과적인 과정은, 돼지의 자궁안에 5천만개와 같은 낮은 수준까지 정자를 성공적으로 넣을 수 있도록 한다. 또한, 최소한 2천만개 정자를 자궁각에서 복강경 정액주입을 실시하는 시도가 있었고, 이 종에서 자궁벽의 특징으로 인하여 다양한 수정 결과를 얻었다. 더욱이, 이와 같은 정자의 양은 유세포분석(flow cytometry)에 의해 선택된 또는 단위 시간당 생성되는 정자의 수가 지극히 낮은 경우 다른 기술에 의해 처리된 정자의 정액 주입을 방해한다.
EP 1177776 B1 (the University of Murcia)에서 설명된 것과 같은 다른 유사한 장치가 선행 기술에 공지되어 있지만, 여기에서 설명된 본 발명은 공지의 선행기술에 비해 많은 차이점과 장점들을 가진다. EP 1177776 B1에서 설명하고 있는 장치는 자궁의 질, 경부 및 몸체를 통하여 장치가 자궁각의 분석학적 최심부에 도달할 때까지 삽입되는 비-외과적 장치다. 수정을 성공적으로 하기 위하여 주입되는 정자의 수는 최소한 5천만개는 되어야 한다.
본 발명은 돼지의 수란관안으로 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 장치를 설명하는데, 이 장치는 정자, 배아, 또는 임의의 형태의 치료요법적 용액을 주입시키고 수란관 내부로부터 세포(생식세포-정자 및/또는 난모세포- 및 배아)가 포함된 또는 포함되지 않은 유체를 수득하는 것이 가능하다. 이 장치는 복강경 투관침(trocar)에 의해 삽입되며, 이 내부를 통하여 연성 튜브를 삽입시키는 것이 가능한 경질 튜브형 몸체를 포함하며, 다음의 기본적인 특징을 가진다:
- 경성 튜브형 몸체와 내부 연성 튜브는 동축에 있으며,
- 내부 연성 튜브는 전단에서 베벨니들(beveled needle)에 연결되어 있으며,
- 연성 튜브는 수란관 안에 45°각으로 베벨니들이 삽입될 수 있도록 하며,
- 연성 튜브의 말단은 하나 이상의 피스톤에 의해 닫힌 하나 이상의 시스(sheath)에 연결되어, 시스의 내부를 통하여 슬라이드되며, 소량의 유체를 정확하게 삽입시키는 것이 가능하다.
돼지 수란관 안에 삽입되는 장치의 튜브형 몸체는 멸균 케이스에 덮혀 있다. 또 다른 대안 형태에서, 이와 같은 멸균 케이스는 일회용이다.
또 다른 대안 형태에서, 설명된 장치의 연성 튜브의 말단은 각각 피스톤에 의해 닫히게 되는 2개의 시스에 연결되어 있으며, 시스의 내부로 슬라이드되고, 2개의 시스는 이중 마개에 의해 연성 튜브에 연결되는데, 이중 마개는 교대로 각 시스에 포함되어 있는 유체가 통과할 수 있도록 한다.
장치를 비우는 과정은 시스를 열고, 경성 튜브형 몸체의 경로 안으로 베벨니들을 뒤로 끌어당겨 실행 된다.
본 발명은 또한 본 발명의 장치를 이용하여 돼지 수란관 내에 세포가 포함된 또는 포함되지 않은 유체를 주입하는 과정도 설명한다. 이 과정에 의해 돼지의 수란관 내에 정자, 배아 또는 임의의 다른 유형의 치료요법적 용액을 주입시키거나, 또는 돼지의 수란관으로부터 생식세포(정자 및/또는 난모세포), 배아, 또는 임의의 유형의 용액을 빼내는 것이 가능하다. 이 과정에서, 돼지의 수란관 내에 장치를 삽입시켜 수란관 팽대부(ampulla)의 전단 부분에 삽입시키고, 장치로부터 생식세포, 배아 및/또는 용액이 서서히 그리고 용이하게 방출된다.
돼지의 수란관 안에 정자, 배아 또는 치료요법적 용액이 든 유체를 주입시키는 과정에서, 베벨 주입 니들 수란관의 팽대부로부터 수란관의 협부로 향하게 된다.
돼지의 수란관 안에 세포가 포함된 또는 세포가 포함되지 않은 용액을 주입시키는 과정은 수란관 벽의 일시적 팽창에 의해 접종의 정확한 시각화를 실증하는 것이 가능하다.
이중-시스 시스템이 있는 장치를 이용하여, 돼지의 수란관 내에 접합자부터 4개 분할구의 단계의 배아를 이식시키는 과정 또한 설명하며, 이 시스템은 이들 각 시스에 포함된 유체를 별도로 주입시키는 것이 가능하다.
본 명세서의 이해를 더하기 위하여, 설명 및 비-제한적 방식으로 본 발명의 대상을 보여주는 본 발명의 일부인 일련의 도면을 제공한다.
도 1은 본 발명의 장치의 측면을 나타내는데, 장치를 구성하는 각 요소들을 나타낸다.
도 2는 배아 이식을 위해 개조된 본 발명의 장치의 측면을 나타낸다.
도 3은 돼지의 복강 안에서 작업 상태의 본 발명의 장치의 작업상태를 보여주는 도면이다.
이들 도면에서, 다음의 참고 번호는 하기에서 언급되는 대응 요소와 관련된다.
선행 기술에서 지적된 단점들을 해결하기 위하여, 본 발명은 수정이 일어나는 자리에서 전신 마취하에 트렌델렌버그위(Trendelenburg position)에서 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 세포를 포함하지 않는 유체의 주입을 가능하게 하는 새로운 장치 및 과정을 개발한다.
이를 위하여, 본 발명의 과정은 전신 마취하에 배꼽 부위에 2㎝를 절개하는 최소한의 외과술을 포함한다. 이 절개를 통하여, 뷰잉시스템이 있는 투관침이 삽입되어 복강기종을 만들기 시작한다. 그 다음, 투관침에서 끝나는 2mm 직경의 튜브를 통하여 2기압에서 복강기종을 만들기 위하여 CO2가 도입된다. 가스의 도입은 최대 10-15 초 동안 실시된다.
본 발명은 경성 튜브형 몸체 (1), 이 내부를 이동하는 연성 튜브 (3), 이의 기부에 연결된 베벨니들(4)로 구성된다. 다른 단부는 피스톤 (8)에 의해 닫히는 시스(7)를 포함하는 장치(6)에 연결되어 있고, 피스톤은 시스(7) 안으로 슬라이드하여, 소량의 액체를 정확하게 삽입할 수 있도록 한다. 몸체(1)는 멸균 케이스 (2)에 의해 피복되어, 다른 동물에도 사용될 수 있으며; 멸균 케이스 (2)는 일회용이 될 수 있다. 상기 설명된 튜브의 연성 성질과 니들 직경 및 길이의 특징은 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 수란관(12) 내부에 안전하게 위치시킬 수 있도록 한다. 더욱이, 정액주입 시간 동안 수란관 벽의 팽창은 유체의 적절한 배치를 확인시킨다.
유체를 주입시키기 위하여, 또는 케이스로부터 배출시키기 위하여, 동물은 최소한의 침투성 외과 수술을 받게 된다. 이를 위하여, 전신 마취하에 트렌델렌버그위(Trendelenburg position)에서 돼지의 복부 피부에 약 2㎝ 길이의 절개를 만든다. 도 3에서 설명된 것과 같이, 뷰잉시스템 (10) 삽입 후, 기관을 볼 수 있도록 하기 위하여 동물의 복강에 충분한 양의 CO2 도입을 진행한다. 가스를 도입시키는 과정은 약 2기압에서 바로 실시된다. 복강 내부 조건이 확인되면, 동물의 옆구리에 두 개 부속 투관침을 삽입시킨다. 제 1 투관침은 수란관(12)의 조작 및 유지를 지원하는 비-외상성 핀셋(11)의 삽입시키는데 사용될 것이다. 제2 투관침은 본 발명의 특정 장치를 도입시킨다.
정액주입, 배아 이식 또는 과정을 실행하는데 필수적인 유체의 주입을 위한 기구는 주사계로 구성되는데, 이는 경질 외관의 튜브형 몸체 (1)로 구성되며, 이 몸체는 기존 투관침에 대해 조정되어, 돼지의 복강으로 투관침을 삽입시킨다. 이 튜브형 몸체 (1)는 다시 멸균 케이스(2)에 의해 덮혀 있어, 다른 동물에 사용이 가능하다. 연성 튜브 (3)는 동축으로 이동되며, 이의 전단은 베벨니들(4)에 연결되어, 수란관(12), 특히 수란관 팽대부(5) 부근에 45°의 각으로 니들이 삽입되도록 한다. 연성 튜브의 말단은 시스(7)를 포함하는 장치에 연결되며, 시스는 피스톤(8)에 의해 닫히고, 피스톤은 시스(7) 내부로 슬라이드하여, 소량의 액체를 정확하게 삽입할 수 있도록 한다.
장치가 매우 적은 수의 정자를 포함하는 정액 주입 방식에 이용될 때, 피스톤 (8)에 의해 닫힌 시스(7)를 포함하는 시스/피스톤 장치(6)를 채우고, 피스톤은 시스(7) 내부로 슬라이드하여, 소량의 액체를 정확하게 삽입할 수 있도록 한다. 일단 시스/피스톤 장치(6)가 채워지면, 연성 튜브(3)의 후단을 경성 튜브형 몸체(1)에 동축으로 연결시키고, 튜브를 채우는 것을 계속한다. 경성 튜브형 몸체(1)의 전단이 수란관 팽대부(5) 부근에 위치할 때 까지 이 목적을 위해 배열된 투관침에 의해 전체가 삽입되고, 그 다음 경성 튜브형 몸체(1)에 연성 튜브의 후단(9)에 있는 시스(7)가 완전히 맞물릴 때까지 동축 연성 튜브(3)를 이동시킨다. 이와 같은 배열에 의해 45°의 접근각을 이용하여 수란관 통로 베벨니들(4)을 용이하게 삽입하게 된다.
수란관 내에 접점은 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 수란관 팽대부(5)에서 일어나며, 니들 단부는 수란관(12)의 협부를 향하게 된다. 이 장치의 특징은 수란관의 반대 벽 구멍으로부터 사고 위험을 감소시킨다. 연성 튜브(3)가 니들(4)을 통하여 수란관 팽대부(5)와 소통되면, 시스(7)에 있는 피스톤(8)을 이동시켜 예정된 양의 유체를 방출한다. 유체의 적절한 방출은 일반적으로 수란관의 벽, 특히 수란관 팽대부(ampulla)(5)의 벽의 일시적 팽창을 관찰함으로써 확인된다.
시스(7)를 열어서 시스템을 비우고, 이로써 경성 튜브형 몸체 (1)안으로 베벨니들(4)이 숨게 되어, 인접 지역에 가능한 사고를 피한다. 그 다음 몇 분 안에 돼지는 회복된다. 이 과정을 이용하면 연속 과정으로 동일한 암컷에 반복적으로 정액주입이 가능하다.
이 장치를 배아 이동 방식에 이용할 경우, 시스템은 두 개의 시스, 제1 시스 (15) 및 제2 시스(16)를 포함하는데, 각 시스는 이들 고유 피스톤에 의해 닫히고, 도 2에서 볼 수 있는 것과 같이, 이중 마개(14)에 의해 연성 튜브(3)에 연결된다; 이와 같은 경우, 멸균 케이스 (2)는 나타내지 않는다. 예를 들면, 제 1 시스(15)에 포함된 배아 이식 배지만을 포함하는 시스에 연결된 개방부에 의해 연성 튜브(3)를 채운다. 도 3에서 볼 수 있는 것과 같이, 수란관 팽대부 (5) 부근에 갈 때 까지 이 목적으로 배열된 투관침에 의해 장치가 삽입되고, 그 다음 이중 시스 시스템이 경성 튜브형 몸체 (1)의 연성 튜브(3)의 후단에 위치할 때까지 동축으로 연성 튜브(3)을 이동시킨다.
배아 이식 배지를 포함하는 시스, 가령, 제 1 시스(15)를 닫고, 배아를 포함하는 시스, 가령, 제 2 시스(16)를 열고, 총 100-200㎕ 용적이 이동될 것이다. 이식되는 배아는 접합체 내지 4분할구 발생 단계 사이의 것이어야 한다. 수란관 내에 접점은 수란관 팽대부 (5)안에 있어야 하고, 니들 끝은 수란관(12)의 협부를 향한다. 이 장치의 특징은 수란관의 반대 벽 구멍에서 사고 위험을 감소시키는 것이다.
연성 튜브 (3)가 니들(4)을 통하여 수란관 내부와 소통되면, 배아를 포함하는 시스, 가령 제 2 시스(16)에 피스톤(8)을 움직여, 포함된 유체량을 방출시킨다. 유체의 적절한 방출은 수란관 팽대부 (5) 벽의 일시적인 팽창을 관찰함으로써 확인된다. 그 다음, 배아를 포함하는 시스, 가령, 제 2 시스(16)를 닫고, 배아 이식 배지를 포함하는 시스, 가령, 제 1 시스(15)를 개방하여, 적절한 양 100㎕를 방출하여, 배아가 연성 튜브 (3)의 내부로부터 수란관(12)의 내부로 이동하도록 한다. 이중 시스 시스템을 열어서 시스템을 비우고, 이로써 경성 튜브형 몸체 (1)안으로 베벨니들(4)이 숨게 되고, 인접 지역에 가능한 사고를 피한다. 그 다음 몇 분안에 돼지는 회복된다. 이 과정을 이용하면 연속 과정으로 동일한 암컷에 반복적으로 정액주입이 가능하다.
1 - 경성 튜브형 몸체.
2 - 멸균 케이스.
3 - 연성 튜브.
4 - 베벨니들.
5 - 수란관 팽대부.
6 - 시스/피스톤 장치.
7 - 시스.
8 - 피스톤.
9 - 연성 튜브 (3)의 후단.
10 - 뷰잉시스템.
11 - 핀셋.
12 - 수란관.
13 - 이중 시스.
14 - 이중 마개.
15 - 제1 시스.
16 - 제2 시스.

Claims (9)

  1. 정자, 배아, 또는 임의의 유형의 치료요법적 용액의 유체를 주입시키고 수란관 내부로부터 세포(생식세포 정자 및/또는 난모세포 및/또는 배아)를 포함한 또는 포함하지 않는 유체를 수득하는 것이 가능하며,
    복강경 투관침에 의해 삽입되는 경성 튜브형 몸체(1)와 몸체 내부를 통하여 삽입될 수 있는 연성 튜브(3)를 포함하며,
    - 상기 경성 튜브형 몸체(1)와 내부 연성 튜브(3)는 동축이며,
    - 상기 내부 연성 튜브(3)는 전단에서 베벨니들(4)에 연결되어 있으며,
    - 상기 연성 튜브(3)는 수란관(12) 안에 45°각으로 베벨니들(4)이 삽입될 수 있도록 하며,
    - 상기 연성 튜브(3)의 말단은 하나 이상의 피스톤(8)에 의해 닫히는 하나 이상의 시스(sheath)(7)(15,16)에 연결되어, 시스(7)(15,16)의 내부를 통하여 슬라이드되며, 소량의 유체를 정확하게 삽입시키는 것이 가능하게 하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 유체를 주입시키는 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 튜브형 몸체 (1)는 멸균 케이스 (2)에 의해 덮혀 있는 것을 특징으로 하는, 돼지 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 멸균 케이스(2)는 일회용이 되는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 연성 튜브 (3)의 말단은 2개의 시스(15,16)에 연결되며, 각 시스는 피스톤 (8)에 의해 닫히고, 피스톤은 시스(15,16) 내부를 슬라이드하며, 2개의 시스(15,16)는 각 시스(15,16)에 포함된 유체 통과를 교대로 가능하게 하는 이중 마개 (14)에 의해 연성 튜브(3)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 장치의 배출은 시스(7)(15,16)를 열고, 베벨니들(4)을 경성 튜브형 몸체 (1)의 통로로 뒤로 끌어 당겨 실행되는 것을 특징으로 하는 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 장치.
  6. 정자, 배아, 또는 임의의 유형의 치료요법적 용액의 유체를 주입시키는 것이 가능하며 수란관 내부로부터 생식세포(정자 및/또는 난모세포), 배아 또는 용액을 수득하는 것이 가능하고, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 장치를 이용하며, 상기 장치를 수란관(12) 안 수란관 팽대부 (5)의 전단 부위로 삽입시켜, 장치로부터 생식세포, 배아 및/또는 용액을 서서히 그리고 곤란없이 방출하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 정자, 배아, 또는 임의의 유형의 치료요법적 용액의 유체를 주입시키는 것이 가능하며 수란관 내부로부터 생식세포(정자 및/또는 난모세포), 배아 또는 용액을 수득하는 것이 가능하고, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 장치를 이용하며, 상기 베벨 주입 니들(4)은 수란관(5)의 팽대부로부터 수란관(12)의 협부로 향하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 정자, 배아, 또는 임의의 유형의 치료요법적 용액의 유체를 주입시키는 것이 가능하며 수란관 내부로부터 생식세포(정자 및/또는 난모세포), 배아 또는 용액을 수득하는 것이 가능하고, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서 설명된 장치를 이용하며, 상기 수란관(12) 벽의 임시 팽창에 의해 접종의 정확한 시각화를 증명하는 것을 특징으로 하는, 돼지의 수란관 내에 세포를 포함하는 또는 포함하지 않는 유체를 주입시키는 방법.
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서 설명된 장치를 이용하며, 이중 시스 시스템(15,16)을 이용하여 이들 시스(15,16) 각각에 포함된 유체의 별도 주입이 가능한 것을 특징으로 하는, 돼지 수란관 내에 접합체 내지 4분할구 발생 단계에 있는 배아 이식을 위한 방법.
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