Пристрій і спосіб нанесення або відбору рідини, що містить гамети, ембріони в яйцепроводі свині

Реферат: Пристрій являє собою ін'єкційну систему, що містить жорсткий зовнішній трубчастий корпус (1), що після припасування до наявного троакара дозволяє їй проникати в черевну порожнину свині. Цей трубчастий корпус у свою чергу покритий стерильним кожухом (2), який можна використовувати на різних тваринах. Гнучка трубка (3) проходить співвісно, її проксимальний кінець приєднаний до голки зі скошеним кінцем (4), що дозволяє їй входити в яйцепровід (12) під кутом 45 градусів, зокрема, поблизу від ампули маткової труби (3). Дистальний кінець гнучкої трубки приєднаний до пристрою (6), що являє собою циліндр (7), закритий на іншому кінці поршнем (8), що ковзає усередині циліндра (7) і забезпечує точне введення невеликих об'ємів рідини. UA 100308 C2 (12) UA 100308 C2 UA 100308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Описаний тут винахід стосується пристроїв для нанесення та/або відбору, лапароскопічним шляхом, рідин, які можуть містити або не містити клітини, у яйцепроводі свині. Даний винахід забезпечує успішне нанесення невеликої кількості сперматозоїдів, ембріонів або терапевтичних розчинів усередині яйцепроводу за короткий проміжок часу. Винахід може бути використано й для будь-яких інших видів тварин. У свинарстві відсутній інший спосіб успішного запліднення дуже невеликою кількістю сперматозоїдів або переносу ембріонів у яйцепровід, крім оперативного доступу з використанням лапаротомії. Але й цей метод непридатний для використання у тваринництві. Лапароскопічний доступ у статеві органи використовувався з 1970-их років для людей з порушеннями прохідності сперматозоїдів через матку або для тварин, коли виникали технічні проблеми з введенням катетерів через шийку. Серед одомашнених тварин він найкраще був розроблений для овець. Виявилося, що нанесення сперматозоїдів, розведених до таких малих доз, як 1 мільйон і 10 мільйонів, при заплідненні в матці дозволяє досягти гарних результатів з фертильності. Крім репродуктивної ефективності, лапароскопічне запліднення завдяки малій кількості сперматозоїдів, які були використані при заплідненні, забезпечує й інші переваги. Зокрема, воно дозволяє одночасно із заплідненням проводити обстеження статевих органів, візуально спостерігати за функціональними змінами, у тому числі за змінами яєчників, і в такий спосіб виявляти такі патології, які неможливо виявити нехірургічним шляхом. Воно дозволяє також домогтися гомогенізації результатів з фертильності протягом року, якої не завжди вдавалося досягти при використанні інших методів запліднення. У випадку свиней нехірургічний спосіб глибокого внутріматкового запліднення дозволяє успішно наносити сперматозоїди в матку свині в таких малих кількостях, як 50 мільйонів сперматозоїдів. Робилися спроби здійснити лапароскопічне запліднення в ріг матки щонайменше 20 мільйонами сперматозоїдів, але були отримані змінні результати з фертильності через характерні особливості стінок матки у цих тварин. Крім того, такою кількістю сперматозоїдів не вдається провести запліднення сперматозоїдами, відібраними з використанням проточної цитометрії або яким-небудь іншим способом, якщо кількість сперматозоїдів, одержаних за одиницю часу, дуже мала. Відомі й інші аналогічні пристрої, такі, як пристрій, описаний в англійському патенті № 1177776 В1 університету м. Мурсія, хоча представлений тут винахід має безліч відмінностей і переваг стосовно відомого рівня техніки. Пристрій, описаний в англійському патенті № 1177776 В1, являє собою нехірургічний пристрій, що вводиться через піхву, шийку й матку, поки не досягне рогу матки, як самого видаленого місця в матці. Щоб забезпечити успішне запліднення, кількість сперматозоїдів, використовуваних для запліднення, повинно становити не менш 50 мільйонів сперматозоїдів. Пропонується пристрій для нанесення рідин, які можуть містити або не містити клітини, у яйцепроводі свині, причому цей пристрій дозволяє подавати сперматозоїди, ембріони або інші терапевтичні розчини та відбирати рідини, що містять або не містять клітини (гамети сперматозоїди та/або овоцити - і ембріони) з яйцепроводу. Цей пристрій містить жорсткий трубчастий корпус, що вводиться за допомогою лапароскопічного троакара і дозволяє вводити крізь нього гнучку трубку, причому цей пристрій має наступні відмітні ознаки: - жорсткий трубчастий корпус і внутрішня гнучка трубка коаксіальні, - внутрішня гнучка трубка приєднана проксимальним кінцем до голки зі скошеним кінцем, - гнучка трубка дозволяє голці зі скошеним кінцем проникати в яйцепровід під кутом 45 градусів, - дистальний кінець гнучкої трубки з'єднаний з одним або декількома циліндрами, закритими одним або декількома поршнями, які ковзають усередині циліндра (циліндрів) і забезпечують точне введення невеликих об'ємів рідини. Трубчастий корпус пристрою для нанесення рідин у яйцепроводі свині у свою чергу покритий стерильним кожухом. В іншій альтернативній конфігурації цей стерильний кожух призначений для одноразового застосування. В іншій альтернативній конфігурації дистальний кінець гнучкої трубки описуваного пристрою з'єднаний із двома циліндрами, кожний з яких закритий поршнем, що ковзає усередині циліндрів, причому два поршні приєднані до гнучкої трубки за допомогою здвоєного крана, що дозволяє по черзі подавати рідини, що містяться в кожному циліндрі. Витягування пристрою здійснюється шляхом розгерметизації циліндрів, витягування голки зі скошеним кінцем у порожнину жорсткого трубчастого корпусу. Пропонується також спосіб нанесення рідин, що містять і не містять клітини, у яйцепроводі свині за допомогою пропонованого пристрою. Цей спосіб дозволяє вводити сперматозоїди, ембріони або терапевтичний розчин будь-якого типу в яйцепровід свині або відбирати гамети 1 UA 100308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (сперматозоїди й/або овоцити), ембріони або будь-який розчин з яйцепроводу свині. За цим способом вводять запропонований пристрій у яйцепровід свині в проксимальну область ампули маткової труби, з якої гамети, ембріони та/або розчини обережно витягають без значних зусиль. По цьому способі нанесення рідини, що містить сперматозоїди, ембріони або терапевтичні розчини, у яйцепроводі свині вставляють голку зі скошеним кінцем у напрямку від ампули маткової труби до перешийка яйцепроводу. Цей спосіб введення рідин, що містять або не містять клітини, у яйцепровід свині дозволяє проводити безпомилкову візуалізацію інокуляції по тимчасовому розсовуванню стінок яйцепроводу. Пропонується також спосіб переносу ембріонів на стадії розвитку від зиготи до 4бластомірного стану в яйцепроводі свині за допомогою пристрою, що включає двоциліндрову систему, що дозволяє вводити порізно рідини, що містяться в кожному із цих циліндрів. Щоб забезпечити краще розуміння цього опису винаходу, у якості його невід'ємної частини ми представляємо ряд фігур, що розкривають сутність винаходу в ілюстративному, але не в обмежувальному змісті. На фіг. 1 наведене збільшене зображення запропонованого пристрою, що показує відмінні елементи, з яких воно складається. На фіг. 2 наведений збільшений вид збоку запропонованого пристрою, призначеного для переносу ембріонів. На фіг. 3 наведене схематичне зображення запропонованого пристрою в робочому стані усередині черевної порожнини свині. На цих фігурах використана наступна нумерація наведених нижче елементів: 1 - жорсткий трубчастий корпус; 2 - стерильний кожух; 3 - гнучка трубка; 4 - голка зі скошеним кінцем; 5 - ампула маткової труби; 6 - циліндро-поршневе пристосування; 7 - циліндр; 8 - поршень; 9 - задній кінець гнучкої трубки (3); 10 - система відеоспостереження; 11 - затискач; 12 - яйцепровід; 13 - здвоєний циліндр; 14 - здвоєний кран; 15 - перший циліндр; 16 - другий циліндр. Щоб усунути недоліки, виявлені в прототипі, були розроблені новий пристрій і спосіб, які дозволяють вводити рідину, що містить або не містить клітини, у яйцепровід свині, що перебуває в положенні по Тренделенбургу під загальним наркозом у тому місці, де відбувається запліднення. Для цього за пропонованим способом роблять мінімальне хірургічне втручання, яке здійснюють під загальним наркозом, роблячи надріз величиною 2 см у пупковій області. Крізь нього вводять троакар прямого бачення, щоб почати проводити пневмоперітонеум. Після цього подають СО2, проводячи пневмоперітонеум під тиском 2 ат через трубку діаметром 2 мм, що доходить до троакара. Введення газу роблять протягом не більше 10-15 сек. Запропонований пристрій містить жорсткий трубчастий корпус (1), усередині якого проходить гнучка трубка (3), передній кінець якої приєднаний до голки зі скошеним кінцем (4). Інший її кінець приєднаний до пристрою (6), що представляє собою циліндр (7), закритий поршнем (8), що ковзає усередині циліндра (7) і забезпечує точне введення невеликих об'ємів рідини. Цей корпус (1) у свою чергу покритий стерильним кожухом (2), придатним для використання на різних тваринах, причому цей стерильний кожух (2) може бути призначений для одноразового використання. Зазначені вище параметри гнучкості трубки, діаметр і довжина голки забезпечують безпечне нанесення рідин, що містять і не містять клітини, усередині яйцепроводу (12). Крім того, розсовування стінок яйцепроводу під час запліднення дозволяє переконатися в належному нанесенні рідини. Для здійснення введення рідини або її добору, залежно від обставин, тварину піддають так званій мінімально інвазивній хірургічній процедурі. Для цього, як уже згадувалося вище, роблять надріз довжиною близько 2 см у шкірі черевного відділу свині, що перебуває в положенні по 2 UA 100308 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Тренделенбургу під загальним наркозом. Після введення системи відеоспостереження (10), такої, як показано на фіг. 3, подають у черевну порожнину тварини досить велику кількість СО 2, щоб забезпечити візуалізацію органів. Газ вводять безпосередньо під тиском близько 2 ат. Після перевірки стану черевної порожнини роблять введення двох допоміжних троакарів з боків тварини. Один з них служить для введення нетравматичного затискача (11), що забезпечує переміщення й фіксацію яйцепроводу (12). Інший служить для введення спеціального інструмента відповідно до даного винаходу. Інструмент для запліднення, переносу ембріонів або введення рідин, що необхідний для здійснення цього способу, являє собою ін'єкційну систему, що містить жорсткий зовнішній трубчастий корпус (1), який після припасування до наявного троакара дозволяє їй проникати в черевну порожнину свині. Цей трубчастий корпус у свою чергу покритий стерильним кожухом (2), який можна використовувати для різних тварин. Гнучка трубка (3) проходить соосно, а її проксимальний кінець приєднаний до голки зі скошеним кінцем (4), що дозволяє їй входити в яйцепровід (12) під кутом 45 градусів, зокрема, поблизу від ампули маткової труби (5). Дистальний кінець гнучкої трубки приєднаний до пристрою, що представляє собою циліндр (7), закритий на іншому кінці поршнем (8), що ковзає усередині циліндра (7) і забезпечує точне введення невеликих об'ємів рідини. При використанні цього пристрою в режимі запліднення дуже невеликою кількістю сперматозоїдів роблять наповнення циліндро-поршневого пристосування (6), що складається із циліндра (7), закритого на іншому кінці поршнем (8), що ковзає усередині циліндра (7) і забезпечує точне введення невеликих об'ємів рідини. Після наповнення циліндро-поршневого пристосування (6) його приєднують до заднього кінця гнучкої трубки (3) соосно із твердим трубчастим корпусом (1), заповнюючи її. Після приєднання їх вставляють у троакар, призначений для цієї мети, і просовують доти, поки передній кінець жорсткого трубчастого корпусу (1) не виявиться біля ампули маткової труби (5), а потім просовують коаксіальну гнучку трубку (3) доти, поки циліндр (7), розташований на задньому кінці (9) гнучкої трубки, зовсім не закриє жорсткий трубчастий корпус (1). Такий пристрій дозволяє легко вводити голку зі скошеним кінцем (4) у порожнину яйцепроводу під кутом 45 градусів. Точка доступу в яйцепровід повинна перебувати в ампулі маткової труби (5), причому кінець голки повинен бути спрямований убік перешийка яйцепроводу (12), як показано на фіг. 3. Конструктивні особливості цього пристрою знижують ризик травмування в результаті протикання протилежної стінки яйцепроводу. Як тільки гнучка трубка (3) буде зв'язана через голку (4) з ампулою маткової труби (5), проводять переміщення поршня (8) уздовж циліндра (7), витісняючи заздалегідь певний об'єм рідини. Належне витиснення рідини контролюють, спостерігаючи за тимчасовим розсовуванням стінок яйцепроводу (12) взагалі й стінок ампули маткової труби (5) зокрема. Витягування системи здійснюють шляхом розгерметизації циліндру (7), що дозволяє втягувати голку зі скошеним кінцем (4) усередину жорсткого трубчастого корпуса (1), щоб уникнути можливих ушкоджень у прилягаючих областях. Свиня відходить через кілька хвилин. Використання цієї процедури дозволяє повторювати запліднення тієї ж самої матки в наступні цикли. При використанні цього пристрою в режимі переносу ембріонів система містить два циліндри, перший циліндр (15) і другий циліндр (16), кожний з яких закритий своїм власним поршнем і приєднаний до гнучкої трубки (3) за допомогою двокранової системи (14), як показано на фіг. 2, де стерильний кожух (2) не показаний. Здійснюють наповнення гнучкої трубки (3) через отвір, що зв'язує її із циліндром, у якому міститься одне лише середовище для переносу ембріонів, наприклад, з першим циліндром (15). Як показано на фіг. 3, цей пристрій вводять у троакар, призначений для цієї мети й просовують доти, поки передній кінець жорсткого трубчастого корпусу (1) не з'явиться біля ампули маткової труби (5), а потім просовують коаксіальну гнучку трубку (3) доти, поки не буде повністю закрита двоциліндрова система й вона не виявиться притиснутою до заднього кінця гнучкої трубки (3) у жорсткому трубчастому корпусі (1). Потім закривають циліндр, що містить середовище для переносу ембріонів, наприклад, перший циліндр (15), і відкривають циліндр, наприклад, другий циліндр (16), що містить ембріони, які має бути перенести в загальному обсязі 100-200 мкл. Переносу підлягають ембріони на стадії розвитку від зиготи до 4-бластомірного стану. Точка доступу в яйцепровід повинна перебувати в ампулі маткової труби (5), причому кінець голки (4) повинен бути спрямований убік перешийка яйцепроводу (12). Конструктивні особливості цього пристрою знижують ризик травмування в результаті протикання протилежної стінки яйцепроводу. 3 UA 100308 C2 5 10 Як тільки гнучка трубка (3) буде зв'язана через голку (4) з порожниною яйцепроводу, проводять переміщення поршня (8) уздовж циліндра, що містить ембріони, наприклад, другого циліндра (16), витісняючи об'єм, рідини, який вміщується в ньому. Належне витиснення рідини контролюють, спостерігаючи за тимчасовим розсовуванням стінок ампули маткової труби (5). Після цього закривають циліндр, що містить ембріони, наприклад, другий циліндр (16), і відкривають циліндр, що містить середовище для переносу ембріонів, наприклад, перший циліндр (15), щоб витиснути додатковий об'єм до 100 мл і тим самим забезпечити перенос ембріонів з порожнини гнучкої трубки (3) усередину яйцепроводу (12). Витягування системи здійснюють шляхом розгерметизації двоциліндрової системи, що дозволяє втягувати голку зі скошеним кінцем (4) усередину жорсткого трубчастого корпусу (1), щоб уникнути можливих ушкоджень у прилягаючих областях. Свиня відходить через кілька хвилин. Цей спосіб дозволяє повторювати перенос у той самої матки в наступні цикли. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 15 20 25 30 35 40 45 50 55 1. Пристрій для нанесення рідин у яйцепроводі свині, що дозволяє вводити рідину, яка містить сперматозоїди, ембріони або терапевтичний розчин будь-якого типу, і відбору рідини, що містить або не містить клітини (гамети - сперматозоїди і/або овоцити - і/або ембріони) з яйцепроводу, що містить жорсткий трубчастий корпус (1), що вводиться за допомогою лапароскопічного троакара та що дозволяє вводити гнучку трубку (3) крізь нього, який відрізняється тим, що: - жорсткий трубчастий корпус (1) і внутрішня гнучка трубка (3) коаксіальні; - внутрішня гнучка трубка (3) приєднана проксимальним кінцем до голки зі скошеним кінцем (4); - внутрішня гнучка трубка (3) виконана з можливістю вставляти голку зі скошеним кінцем (4) у яйцепровід (12) під кутом 45 градусів; - дистальний кінець гнучкої трубки (3) приєднаний до одного або декількох циліндрів (7) ((15), (16)), закритих одним або декількома поршнями (8), які ковзають усередині циліндра (ів) (7) ((15), (16)) і забезпечують точне введення невеликих об'ємів рідини. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що трубчастий корпус (1) додатково покритий стерильним кожухом (2). 3. Пристрій за п. 2, який відрізняється тим, що стерильний кожух (2) призначений для одноразового застосування. 4. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що дистальний кінець гнучкої трубки (3) приєднаний до двох циліндрів (15), (16), кожний з яких закритий поршнем (8), що ковзає усередині циліндрів (15), (16), причому два циліндри приєднані до гнучкої трубки (3) за допомогою здвоєного крана (14), що забезпечує поперемінний прохід рідин, що знаходяться в кожному із циліндрів (15), (16). 5. Пристрій за будь-яким із попередніх пунктів, який відрізняється тим, що виконаний з можливістю витягування шляхом розгерметизації циліндра (ів) (7) ((15), (16)) і витягування голки зі скошеним кінцем (4) у порожнину жорсткого трубчастого корпусу (1). 6. Спосіб нанесення рідин, що містять або не містять клітини, у яйцепроводі свині, що дозволяє вводити сперматозоїди, ембріони або розчин іншого типу в яйцепровід свині або відбирати гамети (сперматозоїди і/або овоцити), ембріони або розчини з яйцепроводу свині за допомогою пристрою, описаного в будь-якому з попередніх пунктів, який відрізняється тим, що пристрій вводять у яйцепровід (12) у проксимальній області ампули маткової труби (5), з якої гамети, ембріони і/або розчини обережно витягають без особливих затруднень. 7. Спосіб за п. 6, здійснюваний за допомогою пристрою за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що ін'єкційну голку зі скошеним кінцем (4) направляють від ампули маткової труби (5) у бік перешийка яйцепроводу (12). 8. Спосіб за п. 6 або п. 7, здійснюваний за допомогою пристрою за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що проводять безпомилкову візуалізацію інокуляції по тимчасовому розсовуванню стінок яйцепроводу (12). 9. Спосіб переносу ембріонів на стадії розвитку від зиготи до 4-бластомірного стану в яйцепровід свині за допомогою пристрою за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що використовують двоциліндрову систему (15), (16), що дозволяє вводити порізно рідини, що містяться в кожному із циліндрів (15), (16). 4 UA 100308 C2 5 UA 100308 C2 6 UA 100308 C2 Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7