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Developmental Biology

Modifizierte MicroSecure Vitrifikation: Eine sichere, einfache und sehr effektive Kryokonservierung Verfahren für Human Blastozysten

Published: March 2, 2017 doi: 10.3791/54871

Abstract

Klinische Embryo Vitrifikation mit der Entwicklung von einzigartigen Vitrifikation Geräte im 21. Jahrhundert und mit der falschen Vorstellung entwickelt , dass extrem schnelle Abkühlung in einem "offenen" System (dh direkte LN 2 Kontakt) war eine Notwendigkeit Vitrifikation Erfolg zu optimieren. Das Dogma die Bedeutung der Kühlraten rund um führte zu unsicheren Praktiken vorbehaltlich der technischen Veränderung und zur Schaffung von Vitrifikation Geräte , die wichtige Qualitätskontrollfaktoren (zB einfache Bedienung, Wiederholbarkeit, Zuverlässigkeit, Kennzeichnung Sicherheit und Lagersicherheit) nicht berücksichtigt. Das Verständnis der Qualitätskontrolle Mängel anderer Geräte für die Entwicklung eines sicheren, reproduzierbaren erlaubt und zuverlässige uS-VTF Methode zur Minimierung richtet intra- und inter Techniker Variation. Ebenso wichtig ist, kombiniert es die Verfügbarkeit von zwei bestehenden FDA-konformen Geräten: 1) ein 0,3-ml-Ionomerharz Embryo Stroh mit internalisiert, zweifarbige, manipulations pDach Kennzeichnung mit wiederholbaren Dichtschweißung Potential; und 2) verkürzt, häufig verwendete, 300 & mgr; m ID sterile flexipettes, um direkt den Embryo zu laden (s), um eine hocheffiziente globale Vitrifikation Gerät zu erstellen. Wie andere aseptisch, geschlossen Vitrifikation Systeme (zB High Security Vitrifikation (HSV), Rapid-I und VitriSafe) effektiv in der Reproduktionsmedizin verwendet, microSecure Vitrifikation (uS-VTF) hat bewiesen , dass es eine hohe post-Erwärmung Überleben und Schwangerschaft erreichen können Ergebnisse mit seiner Aufmerksamkeit auf Einfachheit und geringere technische Variation. Obwohl die 0,3-ml Embryo Stroh eine interne hydrophobe Stecker enthalten, im Handel mit einem Standard-Samen Stroh ersetzt wurde besitzen Baumwoll Polyvinylpyrrolidon (PVP) Stecker, behielt er seine Ionomerharz Zusammensetzung Schweiß Abdichtung zu gewährleisten. Jedoch können die Wattestopfen fluid embryo Inhalte der flexipettes bei Kontakt Docht aus. Eine modifizierte uS-VTF Verfahren wurde angepasst, um eine zusätzliche innere Schweißnaht zu schließenversiegeln, bevor die Stecker auf dem Gerät Ladeseite. Der zusätzliche technische Schritt zum uS-VTF Verfahren hat seine erfolgreiche Anwendung nicht betroffen, da hohe Überlebensraten (> 95%) und die Schwangerschaftsraten heute fortsetzen.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aluminum Cane IVM XC055
Ball bearings, 3/32" VXB.com KIT15977 stainless steel
CBS semen/embryo straw, 0.3 mL CryoBioSystems 25292 individual sterile
Color, ID rods, 30 mm CryoBioSystems 019021-26 weighted
Culture tubes, 15 mL Falcon 352099 Conical
Culture tubes, 10 mL Falcon 352057 Snap-cap
Cryosleeves Nalgene 5016-001
Filter, 250 mL Fisher Sci. 09-740-2A 0.22 μm
Flasks, Tissue Culture 50 mL Falcon 353014
Flexipettes, 300 μm ID Cook Med. K-FPIP-1300-10BS-5 Sterile, 20/pack
Forcep, Large Miltex 6-30TC
Forcep, Splinter - fine Miltex 17-305
Goblet IVM PA003
Heat Sealer, SYMS 1 CryoBioSystems 16399 110 V or 220 V with adapter
Hepes-buffered media  Life Global or LGGH-100; 100 mL, or stored at 2 - 8 ºC
Irvine Scientific H-HTF; 90126; 100 mL with non-essential AA's
Labels, Cryo GA International CL-23T1 Various colors
Liquid Nitrogen Tank, 40 L MVE or Taylor Warton various liquid storage 
LN2; Dewar flask, 0.5 L Hampton Research HR4-695 Stainless steel
6-well Custer Dishes Biogenics 015/020 plasticware by case
Pipette Bulb, Micro Cap Drummond Fisher#13681451 Hole on bulb apex
Petri Dishes, 35 mm Falcon 351006
Petri Dishes, 58 mm Nunc 150288
Petri Dishes, 100 mm Falcon 351029
Pipette Tips, ART long Fisher Sci. 02-707-80 10 - 100 μL
Pipet Aid Drummond or Falcon various rechargeable
Pipetting Device, Stripper Cooper Surgical MXL3-STR
Pipettes, Serological 1 mL Falcon 357521
Pipettes, Serological 2 mL Falcon 357507
Pipettes, Serological 5 mL Falcon 357543
Pipettes, Serological 10 mL Falcon 357551
Scissors, Surgical Mayo Miltex 5-SC-16
Stereomicroscope Nikon, Olympus, Leica various
Sterile Gauze pads, 4" x 4" Kendall Healthcare 6939
Synthetic serum Life Global, or LGPS-20; 20 mL, or stored at 2 - 8 ºC
Irvine Scientific SS-99193; 12 x 10 mL purchase low endotoxin lot
Sucrose Sigma Chemical Co. #S9378 Aliquot into 50 mL flasks, 1 year;
17.1 g/flask + Medium to 50 mL;
makes a 1 M solution;
Filter with 0.22 µm unit
Timer Nalgene 5016-001
Thawing Solution Innovative Cryo Enterprises BL-TS (≤1.0 M Sucrose) T1, T2, T3, T4; tored at 2 - 8 ºC for ≤1 month after opening
Vitrification Solution*,** Innovative Cryo Enterprises BL-VS (≥7.9 M [Glycerol/EG]) V1, V2, V3; stored at 2 - 8 ºC for ≤1 month after opening
* Non-permeating cryoprotective additives may include: sucrose, ficoll and sodium hyaluronate 
** Other commercial preparations are typically ethylene glycol (EG)/dimethyl sulfoxide (DMSO; 30% v/v; 4.8 M), but could be EG/propylene glycol (32% v/v; 5.2 M). Mixed solutions are typically used to reduce cryo-toxicity concerns of a high molar solution. Commercial solutions typically include an ES and VS solution. The formulation of commercial preparation is typically proprietary property.

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References

  1. Edgar, D. H., Gook, D. A. A critical appraisal of cryopreservation (slow cooling versus vitrification) of human oocytes and embryos. Hum. Reprod. Update. 16, 536-554 (2012).
  2. Schiewe, M. C., Whitney, J. B., Anderson, R. E. Potential risk of monochorionic dizygotic twin blastocyst formation associated with early laser zona dissection of group cultured embryos. Fertil. Steril. 103, 417-421 (2015).
  3. Schiewe, M. C. The historic development and incorporation of four assisted reproductive technologies shaping today's IVF industry. J. Fertil. In Vitro Reprod. Med. Genet. 4, 2-9 (2016).
  4. Rall, W. F., Fahy, G. M. Ice-free cryopreservation of mouse embryos at -196 degrees C by vitrification. Nature. 313, 573-575 (1985).
  5. Rall, W. F., Wood, M. J., Kirby, C., Whittingham, D. G. Development of mouse embryos cryopreserved by vitrification. J. Reprod. Fertil. 80, 499-504 (1987).
  6. Schiewe, M. C., Rall, W. F., Stuart, L. D., Wildt, D. E. Analysis of cryoprotectant, cooling rate and in situ straw dilution using conventional freezing or vitrification for cryopreserving sheep embryos. Theriogenology. 36, 279-293 (1991).
  7. Lane, M., Schoolcraft, W. B., Gardner, D. Vitrification of mouse and human blastocysts using a novel cryoloop container-less technique. Fertil. Steril. 72, 1073-1078 (1999).
  8. Mukaida, T., Oka, C., Goto, T., Takahashi, K. Artificial shrinkage of blastocoeles using either a micro-needle or a laser pulse prior to the cooling steps of vitrification improves survival rate and pregnancy outcome of vitrified human blastocysts. Hum. Reprod. 21, 3246-3252 (2006).
  9. Kuwayama, M., Vatja, G., Ieda, S., Kato, O. Comparison of open and closed methods for vitrification of human embryos and elimination of potential contamination. Reprod. Biomed. Online. 11, 608-614 (2005).
  10. Vanderzwalmen, P., et al. Births after vitrification at morula and blastocyst stages: effect of artificial reduction of the blastocoelic cavity before vitrification. Hum. Reprod. 17, 744-751 (2002).
  11. Schiewe, M. C. Quality control factors influencing the successful and reliable implementation of oocyte and embryo vitrification. Cryopreservation. Marco-Jiménez, F., AkdemirKoç, H. , 1st Ed, InTech. Rijeka, Croatia. (2016).
  12. Stachecki, J. J., Garrisi, J., Sabino, S., Caetano, J. P. J., Wiemer, K., Cohen, J. A new safe, simple, and successful vitrification method for bovine and human blastocysts. Reprod. Biomed. Online. 17, 360-367 (2008).
  13. Panagiotidis, Y., et al. Open versus closed vitrification of blastocysts from an oocyte-donation programme: a prospective randomized study. Reprod. Biomed. Online. 26, 470-476 (2013).
  14. Papatheodorou, P., et al. Open versus closed oocyte vitrification system: a prospective randomized study. Reprod. Biomed. Online. 26, 595-602 (2013).
  15. Schiewe, M. C., Zozula, S., Anderson, R. E., Fahy, G. M. Validation of microSecure vitrification (µS-VTF) for the effective cryopreservation of human embryos and oocytes. Cryobiology. 71, 264-272 (2015).
  16. Schiewe, M. C. MicroSecure vitrification for oocytes and embryos: optimum simplicity, security and cost and effectiveness combining FDA-approved products. J. Clin. Embryol. 13, 33-51 (2010).
  17. Rall, W. F. Factors affecting the survival of mouse embryos cryopreserved by vitrification. Cryobiology. 24, 387-402 (1987).
  18. Seki, S., Mazur, P. Effect of warming rate on the survival of vitrified mouse oocytes and on the recrystallization of intracellular ice. Biol. Reprod. 79, 727-737 (2008).
  19. Schiewe, M. C. General hygiene and quality control practices in an embryo-production laboratory. Manual of the International Embryo Transfer Society: A Procedural Guide and General Information for the Use of Embryo Transfer Technology, Emphasizing Sanitary Precautions. Stringfellow, D. A., Givens, D. , 3rd Ed, International Embryo Transfer Society. Champaign, IL. (2008).
  20. Whitney, J. B., Nugent, N. L., Anderson, R. E., Schiewe, M. C. Single center validation of routine blastocyst biopsy implementation. J. Asst. Reprod. Genet. , (2016).
  21. Liebermann, L., Conaghan, J. Artificial collapse prior blastocyst vitrification: improvement of clinical outcomes. J. Clin. Embryol. 16, 107-118 (2014).
  22. Parmegiani, L., Tatone, C., Cognigni, G. E., Bernardi, S., Troilo, E., Arnone, A., Maccarini, A. M., Di Emidio, G., Vitti, M., Filicori, M. Rapid warming increases survival of slow-frozen sibling oocytes: a step towards a single warming procedure irrespective of the freezing protocol. Reprod Biomed Online. , (2014).
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Schiewe, M. C., Zozula, S., Nugent,More

Schiewe, M. C., Zozula, S., Nugent, N., Waggoner, K., Borba, J., Gamboa, L., Whitney, J. B. Modified MicroSecure Vitrification: A Safe, Simple and Highly Effective Cryopreservation Procedure for Human Blastocysts. J. Vis. Exp. (121), e54871, doi:10.3791/54871 (2017).

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