Спосіб сегментації ембріонів

Реферат: Спосіб сегментації ембріонів включає встановлення фокусної відстані, візуальне поєднання променя лазера з зародком, імпульсну дію на зародок із частотою, тривалість, візуальний контроль ділення. Встановлення фокусної відстані виконують на поверхні розчину, в якому на дні чашки знаходиться ембріон. Відстань між сфокусованим лазерним випромінюванням та ембріоном визначається мінімальним значенням нагріву на поверхні оболонки ембріона при одноразовій дії лазерного імпульсу і його тривалістю, та виникненням хвилі тиску в розчині, що приводить до розриву оболонки і міжклітинних зв'язків бластоцисти на окремі сегменти в процесі її розповсюдження. UA 120471 U (54) СПОСІБ СЕГМЕНТАЦІЇ ЕМБРІОНІВ UA 120471 U UA 120471 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до біотехнології відтворення та селекції сільськогосподарських тварин методом штучного отримання монозиготних тварин шляхом сегментації бластомерів зиготи за допомогою лазерного оптико-акустичного ефекту з подальшою трансплантацією частин бластомерів гормонально підготовленим тваринам-реципієнтам. Відомий спосіб підвищення якості лазерної сегментації ембріона базується на наступних операціях: визначається стадія розвитку ембріона, кількість зародків та структура їх розташування, радіус кулі ембріона; задається допустима температура ембріона; розраховується траєкторія та місце ділення ембріона лазерним променем; знаходиться радіус кола, відповідного місцю перетинання ембріона; у відповідності зі значенням цього радіусу здійснюється корегування потужності лазера шляхом множення базової потужності лазера на відповідний коефіцієнт корегування; здійснюється встановлення параметрів лазера, далі лазер діє на ембріон. [Патент України № 62051. МПК A61D 19/02. 2011. Бюл. № 15 Спосіб підвищення якості лазерної сегментації ембріона. Путятін В.П. та ін.]. Недоліком цього способу є те, що спосіб має значну кількість додаткових операцій, які здійснюються перед початком сегментації ембріона, що потребує значної тривалості часу та використання ручної праці, а також сприйняття ембріона як одне ціле, без урахування внутрішньої структури зародка, що знижує точність корегування параметрів лазера. Найбільш близьким до запропонованого, за сукупністю ознак, є спосіб одержання монозиготних тварин [Зубець М.В., Мегель Ю. Є. Получение монозиготных животных методом лазерного деления ранних эмбрионов. / Журнал "Вісник аграрної науки". - 1992. - № 11. - С. 3336.]. Метод лазерного ділення ранніх ембріонів полягає в установці фокусної відстані, візуальному поєднанні променя лазера з зародком, імпульсній дії на зародок із заданою частотою і тривалістю, візуальному контролю ділення. Недоліком вказаного способу є неточність фокусування лазерного випромінювання, внаслідок чого страждає зародкова клітина, отримуючи опіки на значній поверхні. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення кількості сегментів бластоцисти (зародка), з використанням лазерного оптико-акустичного ефекту, з метою зменшення травмованості за рахунок відсутності температурного нагріву окремих клітин сегментів при термічному діленні ембріона. Поставлена задача вирішується тим, що в способі сегментації ембріонів, який полягає в установці фокусної відстані, візуальному поєднанні променя лазера з зародком, імпульсній дії на зародок із частотою і тривалістю, візуальному контролю ділення, згідно з корисною моделлю, встановлення фокусної відстані виконують на поверхні розчину, в якому на дні чашки знаходиться ембріон, відстань між сфокусованим лазерним випромінюванням та ембріоном визначається мінімальним значенням нагріву на поверхні оболонки ембріона при одноразовій дії лазерного імпульсу і його тривалістю, та виникненням хвилі тиску в розчині, що приводить до розриву оболонки і міжклітинних зв'язків бластоцисти на окремі сегменти в процесі при її розповсюдженні. Суть запропонованого способу пояснюється на кресленні (фіг. 1) і полягає в наступному. На поверхні розчину або в самому розчині створюють локальне поглинання лазерного випромінювання, що приводить до його нагріву і випаровування або виникнення пробою та, як результат, появи звукової хвилі. З області фокусування, при заданій тривалості імпульсу лазерного випромінювання, розповсюджується сферична хвиля стискання, яка діє в напрямку перпендикулярно поверхні розчину. З метою випаровування рідини необхідно створити перевищення енергії поглинання випромінювання лазера в одиницю рідини  / V над прихованою питомою теплотою випарювання. В разі випаровування необхідно дотримуватись відношення   T / P , де  - тривалість лазерного імпульсу,  - густина рідини, T - питома теплота випарювання,  - показник поглинання, P - потужність лазера. Звідси видно, що в разі підвищення потужності лазера процес випаровування зменшується. Таким чином, регулюючі довжину лазерного імпульсу, досягається необхідна інтенсивність випромінювання, тобто амплітуда звукової хвилі, яка розриває оболонку ембріона (зону пеллюцида) і далі, в процесі розповсюдження, розриває міжклітинні зв'язки бластоцисти та створює сегменти ембріона, які в подальшому використовуються для трансплантації. Позитивним рішенням способу є те, що використання оптико-акустичного лазерного ефекту не травмує клітини ембріону за рахунок значного термонагріву, що виникає в разі прямої дії на поверхню ембріона (який в точці розрізання оболонки та бластоцисти має величину понад 100 °C). 1 UA 120471 U 5 При пошуку в патентній та науково-технічній літературі не знайдено об'єктів з ознаками, подібними до ознак технічного рішення, що заявляється, на підставі чого можливо зробити висновок про відповідність його критерію - суттєві відмінності. На Фіг. 1 наведено схему отримання сегментів ембріона, де 1 - лазерне випромінювання, 2 випарювання, 3 - випарювальний об'єкт, 4 - хвиля стискання в розчині, 5 - сферична хвиля, 6 ембріон, 7 - бластоциста. На Фіг. 2 показано процес математичного моделювання розриву оболонки (зона пеллюцида) -4 -4 ембріона в різні інтервали часу під дією хвилі стискання а) -t=0,25 10 сек.; б) -t=0,5 10 сек.; B) -4 t=1,0 10 сек. 10 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб сегментації ембріонів, що включає установлення фокусної відстані, візуальне поєднання променя лазера з зародком, імпульсну дію на зародок із частотою та її тривалість, візуальний контроль ділення, який відрізняється тим, що встановлення фокусної відстані виконують на поверхні розчину, в якому на дні чашки знаходиться ембріон, відстань між сфокусованим лазерним випромінюванням та ембріоном визначається мінімальним значенням нагріву на поверхні оболонки ембріона при одноразовій дії лазерного імпульсу і його тривалістю, та виникненням хвилі тиску в розчині, що приводить до розриву оболонки і міжклітинних зв'язків бластоцисти на окремі сегменти в процесі її розповсюдження. Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2