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Intelligent INvitro INcubator

Acronimo IN3

Abstract I livelli di Infertilità sono drammaticamente aumentati negli ultimi decenni tanto che attualmente questo fenomeno interessa circa il 20% delle coppie, per le quali il ricorso alla fecondazione in vitro (FIV) risulta essere l?unica possibilità di concepire. Le attuali tecniche di FIV richiedono numerosi interventi da parte del biologo, compresa la manipolazione diretta di gameti, zigoti ed embrioni, nonché il loro regolare monitoraggio per controllarne la morfologia e lo sviluppo durante il periodo di cultura. Durante la fase extracorporea della FIV, gameti e embrioni sono conservati in incubatrice, in modo da mantenere le condizioni ottimali in termini di temperatura, concentrazione di CO2 e umidità. La crescita dell\'ovocita e la salute dell?embrione dipendono in maniera cruciale dalla capacità a mantenere stabili tali parametri. In particolare, la ripetuta esposizione all?ambiente esterno durante le manipolazioni può avere gravi effetti negativi su un ulteriore sviluppo dell?embrione. L\'obiettivo principale del progetto IN3 è la reingegnerizzazione del processo di FIV lungo i seguenti assi: 1) sviluppare un?incubatrice dotata di un microscopio interno 2) progettare una banca dati per memorizzare i parametri fisiologici e poterli recuperare/analizzare facilmente 3) attuare e validare un sistema automatico di classificazione dello stato di salute degli embrioni 4) creare un sistema di supporto alla decisione che possa aiutare il biologo a correlare i parametri raccolti durante il periodo di cultura con la percentuale di successo dell\'impianto. 5) sviluppare un manipolatore all\'interno dell?incubatrice per ridurre le esposizioni all?ambiente esterno. IN3 è un progetto innovativo volto a minimizzare l?esposizione di gameti, zigoti e embrioni alle condizioni esterne. In questo modo, gli interventi del biologo sono notevolmente ridotti, garantendo al contempo di aumentare notevolmente la percentuale di sopravvivenza degli embrioni. Inoltre, il rischio di errori umani è minimizzato, in quanto le operazioni dove maggiore è il rischio di scambio di gameti/zigoti/embrioni avvengono in maniera più strutturata/controllata. Ciò permette di rendere inutile il ricorso al doppio check point, attualmente effettuato da due biologi diversi. Un aumento significativo dell?efficienza della FIV è previsto grazie all\'introduzione di un sistema automatico di classificazione per ovociti/zigoti/embrioni in base al loro potenziale d\'impianto. IN3 permette di stabilire le condizioni di coltura più opportune per ogni embrione sulla base delle sue esigenze metaboliche. L\'attuale tasso di successo nella FIV è di circa il 20% -25%, il progetto IN3 punta a migliorare queste percentuali nel prossimo futuro. Questo avverrà assicurando una migliore qualità e sicurezza delle condizioni di lavoro, premessa irrinunciabile per tutte le unità che svolgono la riproduzione assistita.

Enti SUPSI coinvolti Istituto di ingegneria meccanica e tecnologie dei materiali
Istituto Dalle Molle di studi sull'intelligenza artificiale
Dipartimento tecnologie innovative
Istituto sistemi e elettronica applicata

Persone coinvolte Giovanni Furia, Marco Zaffalon, Daniele Crivelli, Luca Diviani, Igor Stefanini, Dario Bralla, Giorgio Corani, Claudio Boër, Luca Maria Gambardella, Marco Colla

Responsabili Renzo Longhi

Data di inizio progetto 1 dicembre 2008

Data di chiusura progetto 30 novembre 2010

 
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