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Uma identificação baseado em Rede Neural de ovócitos já crescido mentalmente competente ou incomp...
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Developmental Biology
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JoVE Journal Developmental Biology
A Neural Network-Based Identification of Developmentally Competent or Incompetent Mouse Fully-Grown Oocytes

Uma identificação baseado em Rede Neural de ovócitos já crescido mentalmente competente ou incompetente do Mouse

Full Text
7,179 Views
10:04 min
March 3, 2018

DOI: 10.3791/56668-v

Federica Cavalera1, Mario Zanoni1, Valeria Merico1, Thi Thu Hien Bui1,2, Martina Belli1,3, Lorenzo Fassina4, Silvia Garagna1, Maurizio Zuccotti1

1Laboratorio di Biologia dello Sviluppo, Dipartimento di Biologia e Biotecnologie "Lazzaro Spallanzani",University of Pavia, 2Institute of Biotechnology,University of Helsinki, 3Department of Reproductive Medicine,University of California San Diego, 4Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell'Informazione,University of Pavia

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Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This article presents a non-invasive protocol for assessing oocyte developmental competence during in vitro maturation. The method utilizes time-lapse imaging and particle image velocimetry (PIV) combined with neural network analyses.

Key Study Components

Area of Science

  • Reproductive Biology
  • Oocyte Development
  • In Vitro Fertilization

Background

  • Infertility affects approximately 20% of couples.
  • One-third of women undergoing cancer treatment risk premature ovarian failure.
  • Identifying oocytes with developmental capacity is crucial for improving fertility treatments.
  • This study focuses on mouse oocytes transitioning from germinal vesicle to metaphase II.

Purpose of Study

  • To identify oocytes with developmental competence using a non-invasive method.
  • To evaluate female gamete potential through observation of oocyte movements.
  • To correlate plasmic movement profiles with developmental competence.

Methods Used

  • Time-lapse imaging to monitor oocyte movements.
  • Particle image velocimetry (PIV) for analyzing movement patterns.
  • Neural network analysis to interpret data.
  • Comparison of movement profiles between competent and incompetent oocytes.

Main Results

  • Oocytes display distinct movement profiles correlated with their developmental competence.
  • The non-invasive method allows for real-time assessment of oocyte quality.
  • Findings may enhance fertility treatment strategies.
  • Potential implications for improving outcomes in assisted reproductive technologies.

Conclusions

  • The study demonstrates a reliable non-invasive approach to assess oocyte quality.
  • Time-lapse imaging and PIV can effectively predict developmental competence.
  • This method may contribute to advancements in reproductive medicine.

Frequently Asked Questions

What is the significance of assessing oocyte developmental competence?
Assessing oocyte developmental competence is crucial for improving fertility treatments and outcomes in assisted reproductive technologies.
How does the non-invasive method work?
The method uses time-lapse imaging to observe oocyte movements, which are analyzed using particle image velocimetry and neural networks.
What are the potential applications of this research?
This research may enhance fertility treatment strategies and improve outcomes for women undergoing assisted reproductive technologies.
What are the main advantages of this technique?
The main advantage is the ability to evaluate oocyte quality without invasive procedures, allowing for real-time assessments.
What type of oocytes were studied in this research?
The study focused on mouse oocytes transitioning from the germinal vesicle to the metaphase II stage.
How prevalent is infertility among couples?
Infertility affects about 20% of couples, highlighting the importance of research in this area.

Aqui, apresentamos um protocolo para avaliação não invasiva de competência no desenvolvimento de oócito realizada durante sua em vitro maturação da vesícula germinal à fase de metáfase II. Este método combina imagens de lapso de tempo com análises de rede neural e Velocimetria por imagem (PIV).

O objetivo geral deste procedimento é a identificação de occytes com capacidade de desenvolvimento de parte traseira usando uma ferramenta não invasiva. A principal vantagem deste método é que, simplesmente observando os movimentos dos oócitos que ocorrem durante a maturação in vitro, pode-se avaliar o potencial de desenvolvimento dos gametas femininos. Esta técnica é baseada em imagens de lapso de tempo acopladas à velocimetria de imagem de partículas, uma análise baseada em rede neural.

Aqui, descreveremos as etapas tomadas para demonstrar que os oócitos de camundongos durante a transição do estágio vesical germinativo para o estágio metafásico dois, exibem um perfil diferente dos referidos movimentos plasmáticos significativamente correlacionados à sua competência ou incompetência de desenvolvimento. De acordo com a Organização Mundial da Saúde, a infertilidade é uma patologia que afeta cerca de 20% dos casais e, além disso, um terço das mulheres em tratamento contra o câncer correm o risco de insuficiência ovariana prematura. Isso corresponde a cerca de 300.000 ou 30.000 mulheres em países como EUA ou Itália, respectivamente.

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Biologia do desenvolvimento questão 133 oócitos já crescidos vesícula Germinal-para-metafase II transição competência no desenvolvimento maturação In Vitro imagem latente de lapso de tempo movimentos citoplasmáticos Rede Neural Artificial de Feed-Forward

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