Nuôi cấy phôi là một bước quan trọng quá trình sinh con bằng phương pháp thụ tinh nhân tạo. Việc nuôi cấy giúp tăng tỷ lệ thành công khi phôi được đưa vào tử cung hoặc ống dẫn trứng của người mẹ. Vậy, Nuôi cấy phôi là gì?, Mục đích, ý nghĩa và vai trò kỹ thuật time lapse trong nuôi cấy phôi như thế nào?
1. Nuôi cấy phôi là gì?
Nuôi cấy phôi là quá trình nuôi dưỡng trứng đã được thụ tinh với tinh trùng. Việc nuôi cấy diễn ra trong phòng thí nghiệm với môi trường nhân tạo được điều chỉnh phù hợp với các giai đoạn phát triển của phôi thai. Từ năm 1998, nuôi cấy phôi đến giai đoạn túi phôi được áp dụng sau thành công của Garder trong phát hiện các điều chỉnh thích hợp về môi trường sống cho phôi thai. Nghiên cứu thành công đã giúp kéo dài ngày nuôi cấy phôi từ 2 - 3 ngày lên 5 - 6 ngày, giúp tế bào phôi thai phân chia được nhiều hơn từ 2 - 8 tế bào lên 60 - 200 tế bào. Điều này giúp nâng cao tỷ lệ phôi thai sống sót và phát triển sau khi được chuyển vào tử cung của người phụ nữ.
Mục đích của nuôi cấy phôi là tạo điều kiện cho những người vô sinh, hiếm muộn có cơ hội được có con từ chính tinh trùng của bố và trứng của mẹ. Đối với trường hợp mang thai hộ, phôi thai được nuôi cấy được đặt vào và phát triển trong tử cung của người Mang thai hộ mà đứa trẻ sinh ra không có liên quan di truyền với người Mang thai hộ.
Nuôi cấy phôi là công đoạn sau khi trứng được thụ tinh thành công. Trứng sau đó phát triển thành phôi trong môi trường Dinh dưỡng tương tự trong cơ thể của người mẹ. Phôi thai được nuôi cấy trước khi được đưa vào tử cung hoặc ống dẫn trứng của người mẹ giúp tăng cơ hội phát triển thành thai Nhi tùy thuộc vào mức độ phân chia và thời điểm quyết định kết thúc nuôi cấy.
Nuôi cấy phôi đến giai đoạn túi phôi cần nhiều thời gian hơn so với nuôi cấy thông thường khoảng 3 - 4 ngày. Nuôi cấy đến giai đoạn này sẽ giúp sàng lọc phôi cơ bản trước khi chuyển vào tử cung vì nếu phôi có nhiễm sắc thể bất thường thì sẽ không thể phát triển đến giai đoạn túi phôi. Khi người phụ nữ được hút trứng, sẽ xảy ra hiện tượng co thắt tử cung, triệu chứng thường kéo dài 2 - 3 ngày rồi giảm dần. Nếu việc nuôi cấy phôi diễn ra đến ngày thứ 5 - 6 thì phôi chuyển vào sẽ được an toàn hơn, tránh bị đẩy ra ngoài.
Đây là do hệ thống kính hiển vi soi ngược đã được tạo ra bên trong mỗi tủ ấm cộng với camera giúp chụp ảnh và theo dõi phôi liên tục. Cứ sau mỗi khoảng 5-10 phút kính hiển vi sẽ tiến hành chụp ảnh vì vậy chúng ta thu được rất nhiều hình ảnh của phôi.
Người ta còn gọi nuôi cấy time – lapse là công Nghệ nuôi cấy không xâm lấn do phôi luôn ở trong môi trường tốt nhất.
Tủ nuôi cấy theo dõi liên tục Time-lapse và màn hình theo dõi được sử dụng tại Trung tâm IVF Hồng Ngọc
4.2. Time-lapse mang lại nhiều thông tin hơn cho việc đánh giá và lựa chọn phôi.
Trước đây, khi nuôi cấy phôi trong các tủ truyền thống, thông tin về phôi được ghi nhận một số lần vào ngày 1, ngày 3 hoặc ngày 5 sau khi tiến hành thụ tinh. Những thông tin này là dạng tĩnh, nghĩa là ta không thể biết được quá trình phát triển của phôi diễn ra như thế nào. Vì vậy, khi thấy hai phôi có hình thái giống nhau các chuyên viên phôi sẽ đánh giá chúng có cùng chất lượng.
Tuy nhiên, khi sử dụng time-lapse mỗi 5-10 phút phôi được ghi nhận hình ảnh một lần tạo ra một lượng lớn thông tin về phôi. Nhờ vậy, đã có nhiều bất thường trong quá trình phân cắt của phôi được phát hiện như: đa nhân, phân cắt trực tiếp, phân cắt ngược…
Ngoài ra, các nhà nghiên cứu đã xây dựng được nhiều mô hình, thuật toán cho lựa chọn phôi chuyển từ những thông tin, sự kiện thu được qua hệ thống time-lapse. Các kết quả nghiên cứu ban đầu trên những mô hình này cho những tín hiệu hứa hẹn.
4.3. Các nhà khoa học hiện đang nghiên cứu để áp dụng trí tuệ nhân tạo [AI] nhằm sử dụng được những thông tin time lapse cho lựa chọn phôi. Một số nghiên cứu ban đầu trên các dữ liệu đã được tạo ra cho thấy tín hiệu khả quan.
Tuy vậy, cần thêm thời gian để các nhà nghiên cứu kiểm trứng các mô hình lựa chọn này. Hy vọng trong tương lai không xa công nghệ này sẽ được áp dụng vào trong thực hành IVF lâm sàng để điều trị cho bệnh nhân vô sinh.
5. Đối tượng bệnh nhân phù hợp với phương pháp nuôi cấy phôi time-lapse
Công nghệ nuôi cấy phôi time-lapse có thể ứng dụng được cho tất cả các bệnh nhân, từ bệnh nhân trẻ tuổi đến bệnh nhân lớn tuổi và không loại trừ trường hợp nào. Bởi vì công nghệ time lapse mang lại những lợi ích cho bệnh nhân.
Những sự kiện phôi phát triển tiền làm tổ bị phương pháp truyền thống bỏ qua sẽ được phát hiện ra bằng phương pháp time-lapse.
Có thể theo dõi phôi liên tục mà không xâm phạm vào môi trường tối ưu để nuôi cấy phôi.
Mang đến nhiều dự liệu hơn cho chuyên viên phôi học để đưa ra được lựa chọn tối ưu nhất, chọn ít phôi, giảm số phôi chuyển mà vẫn có tỷ lệ mang thai cao.
Sử dụng phương pháp chọn lọc phôi mới dựa vào động học thần thái để có được sự lựa chọn phôi tốt nhất cho bệnh nhân.
Bài 27: Ứng dụng công nghệ tế bào trong công tác giống – Câu 1 trang 81 SGK Công nghệ 10. Công nghệ cấy truyền phôi là gì? Trình bày cơ sở khoa học của việc cấy truyền phôi?
Công nghệ cấy truyền phôi là gì? Trình bày cơ sở khoa học của việc cấy truyền phôi?
Công nghệ cấy truyền phôi bò là một quá trình đưa phôi được tạo ra từ cơ thể bò mẹ này [bò cho phôi] vào cơ thể bò mẹ khác [bò nhân phôi], phôi vẫn sống và phát triển tốt, tạo thành cá thể mới và được sinh ra bình thường.
_ Cơ sở khoa học:
+ Phôi có thể coi là một cơ thể độc lập ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển. Nếu được chuyển vào cơ thể khác có trạng thái sinh lí sinh dục phù hợp với trạng thái của cơ thể cho phôi [ hoặc phù hợp với tuổi phôi] thì nó vẫn sống và phát triển bình thường. Sự phù hợp này gọi là sự đồng pha.
+ Hoạt động sinh dục của vật nuôi so các hooc-môn sinh dục điều tiết. Bằng các chế phẩm sinh học chứa hooc-môn hay hooc-môn nhân tạo, con người có thể điều khiển sinh sản của vật nuôi theo ý muốn.
Trả lời:
Khái niệm: Công nghệ cấy truyền phôi đã được thực hiện khá phổ biến ở nhiều nước tiên tiến, hiện đại trên thế giới. Nổi bật như Mỹ, Nhật Bản, Singapore, Úc… Ở Việt Nam công nghệ này cũng đã triển khai tuy nhiên vẫn chưa phổ biến. Công nghệ cấy truyền phôi được hiểu là lấy phôi từ một cá thể cái có nhiều năng suất vào phôi của một cá thể cái khác. Điều đặc biệt là phôi vẫn sống và phát triển bình thường ở cá thể mới.
Trước khi cấy phôi, cần phải lựa chọn con cái nhận phôi có những đặc điểm sinh lý và hình thái đương đồng với con cái cho phôi. Như vậy quá trình phát triển của phôi mới cho ra kết quả tốt như ý muốn. Theo thuật ngữ khoa học sự giống nhau này gọi là đồng pha.
Công nghệ cấy phôi này ra đời đã mang lại nhiều ý nghĩa tuyệt vời cho ngành nghiên cứu nông nghiệp, chăn nuôi.
Nên xem: Giống bò lai Sind và cách nuôi
Thứ nhất:
Với những con giống quý hiếm, có nguy cơ bị mất đi. Áp dụng công nghệ cấy sẽ giúp nhân giống vật nuôi rộng rải và bảo tồn những giống này. Trong chăn nuôi, người ta thường sử dụng phôi sống từ cá thể cao sản có nhiều tiềm năng di truyền. Sau đó cấy ở nhiều cá thể mới để tận dụng triệt để các gen trội.
Thứ hai:
Quá trình sàng lọc, chọn lọc giống vật nuôi tốt được đẩy manh. Phủ rộng các gen trội, mang lại chất lượng, năng suất cao trong chăn nuôi.
Thứ ba:
Vật nuôi khi sinh sản mang lại năng suất cực kỳ cao. Các sản phẩm đưa ra thị trường luôn đảm bảo chất lượng như thịt, trứng, sữa…
Thứ tư:
Giúp giảm tải các chi phí khi nhân giống như nhân lực, chuồng trại, kỹ thuật… Vì khi áp dụng công nghệ cấy phôi một cá thể cái có thể cấy cho nhiều con cái khác.
Thứ năm:
Người nuôi dễ dàng trao đổi, chia sẻ nguồn phôi giữa các tỉnh thành, thậm chí với những nước khác.
Thứ sáu:
Nhờ vào hình thức cấy phôi mà chúng ta có thể giữ được con giống tốt dưới nhiều dạng khác nhau. Ví dụ như, tinh trùng hay trứng…
Thứ bảy:
Đối với gia súc, phôi là bộ phận cực kỳ an toàn vì hầu hết các bệnh không lây nhiễm qua được. Như vậy, quá trình nhân giống luôn đạt được kết quả như mong đợi. Vật nuôi khi sinh ra cũng dễ dàng thích nghi với mọi môi trường sống.
Thứ tám:
Ngành công nghệ cấy truyền phôi chính là nền tảng để phát triển nhiều nghiên cứu khoa học khác. Nó có ý nghĩa quan trọng với ngành chăn nuôi. Cụ thể như :
+ Tạo ra vacxin mới phòng, chữa bệnh
+ Lai ghép, chuyển phôi hình thành giống mới
+ Nâng cao chất lượng trong quá trình tiếp nhận và cấy chuyển phôi
Trình bày cơ sở khoa học của việc cấy truyền phôi?
Trả lời:
+ Theo các nghiên cứu y khoa, phôi được xem là cơ thể sống biệt lập trong quá trình phát triển của một vật nuôi. Nếu như nó được chuyển tới một cơ thể khác có cùng cấu tạo, cơ quan sinh sản, sinh dục phù hợp với cơ thể đã cho phôi. Như vậy, phôi vẫn phát triển một cách tự nhiên và cho năng suất cao.
+ Bằng các chế phẩm sinh học chuyên ngành. Vật nuôi sau khi đã cấy phôi, con người có thể điều khiển, giám sát được mọi hoạt động sinh dục, sinh sản của chúng.
Hãy nêu trình tự các công đoạn của công nghệ cấy truyền phôi bò.
Trả lời:
Cấy truyền phôi cho bò trên thế giới đã thực hiện thành công vào năm 1951. Ở Việt Nam năm 1980 mới tiến hành thực hiện nghiên cứu này.
Trước khi tiến hành cấy truyền phôi, phải tìm được cá thể mẹ cho phôi hoặc trứng đáp ứng được yêu cầu đã đưa ra. Tiếp đến là tạo phôi trong cá thể mẹ và lấy phôi ra ngoài. Phôi khi lấy ra sẽ được cấy vào cá thể mẹ khác, cá thể này đã được kích động dục [nhân tạo hoặc tự nhiên]. Sự đồng pha chính là cá thể mẹ cho và mẹ nhận – tuổi phôi có sự tương đồng, phù hợp với nhau. Chỉ khi đáp ứng được điều này mới có thể cấy truyền phôi hiệu quả.
Nên xem: Con dông, kỳ nhông cát và sự thật ghê rợn ít ai biết
Xem thêm: Cách nuôi heo thịt nhanh lớn dành cho nhà nông
Dưới đây là trình tự công đoạn của công nghệ cấy: Bao gồm 11 bước cơ bản.
1. Chọn cá thể bò năng suất cho phôi
2. Chọn cá thể bò nhận phôi có hoạt động sinh dục, cơ quan sinh sản tương đồng
3. Thực hiện động dục đồng loạt bằng hình thức nhân tạo hoặc tự nhiên.
4. Tiến hành kích, gây rụng trứng ở cá thể cho phôi với số lượng lớn.
5. Chờ cá thể bò nhận phôi đến thời điểm động dục
6. Nhân giống mới bằng cách kết hợp giống bò cho phôi với cá thể đực khỏe mạnh.
7. Lựa chọn thời gian thu hoạch phôi.
8. Ghép cấy phôi cho cá thể nhận
9. Bò cho phôi quay trở về với cuộc sống trước kia và sinh sản lại bình thường. Chờ khoảng 5 tháng sau tiếp tục tạo và lấy phôi mới.
10. Cá thể bò cái nhận phôi có chửa
11. Sinh sản đàn bò con mang gen trội, sở hữu những di truyền tốt từ cá thể bò cho phôi.