Разработка инновационной технологии бесконтактной лазерной микрохирургии

эмбрионов млекопитающих при помощи системы «оптический пинцет – лазерный скальпель»

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТимени М.В.ЛОМОНОСОВА

Биологический факультет, кафедра эмбриологии

ОБЪЕДИНЕННЫЙ ИНСТИТУТ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР РАНОтдел лазерной плазмы

Авторы проекта: Храмова Юлия ВладимировнаИльина Инна Вячеславовна

Ракитянский Михаил МихайловичСитников Дмитрий Сергеевич

Овчинников Андрей ВладимировичСергеев Сергей Александрович

Агранат Михаил БорисовичСеменова Мария Львовна

Москва, 2011

Количество проводимых процедур ЭКО в мире

• Япония – 150000 циклов/год

• США – 99639 циклов/год

• Франция – 66706 циклов/год

• Германия – 62322 циклов/год

• Испания – 54620 циклов/год

• Великобритания – 46688 циклов/год

• Италия – 43708 циклов/год

• Россия – 40961 циклов/год

Всего в мире благодаря методу ЭКО рождено более 2000000 детей

Коммерческие перспективы проекта

Репортаж с XXI ежегодной конференции РАРЧСанкт-Петербург, Россия, 8-10 сентября 2011 года

Страна Стоимость цикла экстракорпорального оплодотворения, евро

Россия 4000Украина 2500-3000Израиль 2900-4700Венгрия 2900

Словения 2800Турция 4000-5000Кипр 3500

Англия 9000-12000Германия 6700Испания 9000

США 9000-11000

Стоимость цикла ЭКО в разных странах мира

Объем рынка ВРТ в России – 160 млн. евро

Методы микрохиругии эмбрионов, используемые в клиниках ЭКО

ИКСИ Биопсия трофэктодермы

Биопсия бластомера

Микроманипуляторы

Цель проекта – разработать новую технологию бесконтактной микрохирургии преимплантационных эмбрионов с помощью системы «лазерный скальпель – оптический пинцет»

Принципиальная схема установки и принцип действия оптической ловушки

А – объект смещен относительно средней оси ловушки;В – объект смещен относительно центра ловушки;Fscat – сила, вызванная отражением света от поверхности объекта; Fgrad – градиентная сила

1 - Осветительная система микроскопа; 2 - шаговые двигатели, перемещающие столик микроскопа по осям; 3, 4 – чашка с объектами; 5 - объектив; 6 - CCD-камера; 7 – компьютер; 8 – джойстик; 9, 10 – зеркала; 11 – телескоп; 12 – оптический пространствен-ный фазовый модулятор; 13 – фемтосекундный хром-форстеритовый лазер (оптический скальпель);14 - непрерывный иттербиевый волоконный лазер (оптический пинцет)

А В

Экспериментальная фемтосекундная установка

Отдел лазерной плазмы Объединенного Института Высоких Температур РАН

Биопсия редукционного тельца

Перфорирование ZP

Захват РТ в оптическую

ловушку

Извлечение РТ

Биопсия трофэктодермы

Начало хэтчинга

Отделение клеток

трофэктодермы лазером

Захват биоптата в оптическую

ловушку

Перемещение биоптата

Биопсия трофэктодермы

Инновационные качества и преимущества технологии:

• Является инновационной;

• Является бесконтактной и исключает риск механических, термических и ферментативных повреждений клетки;

• Не снижает жизнеспособность эмбрионов после воздействия, как оптического скальпеля, так и лазерного пинцета;

• Может быть полностью автоматизирована, что позволит повысить точность и качество выполняемых процедур, облегчить работу специалиста;

• Обладает высокой избирательностью, то есть позволяет производить забор точно намеченной одиночной клетки. 

Потенциальные потребители:

•Клиники репродуктивной медицины;

• Научно-исследовательские институты и медицинские учреждения, занимающиеся проблемами эмбриологии, клеточной хирургии;

• Крупные сельскохозяйственные фирмы и предприятия, занимающиеся созданием трансгенных животных – продуцентов лекарственных белков человека.

Рост количества центров ВРТ в России

(по данным РАРЧ)

Коммерческие перспективы проекта

Ориентировочная стоимость системы - 5 млн. рублей

Предполагаемая выручка – 250-350 млн. рублей

Экономия на расходных материалах – 80 млн.рублей/год

Коммерческие перспективы проекта

Аналоги, представленные на рынке

Наименование

Фирма-производитель

Ориентировочная цена

в РоссииZilos-TK Hamilton Thorne Biosciences € 35500

Saturn Research Instruments £ 23500

Octax MTG € 80700

CellGun Compact

IVF $ 27000

В отличие от имеющихся аналогов, предлагаемая система является многофункциональной, и не требует использования стеклянных микроинструментов. А также позволяет точно воздействовать на объект без риска термического, ферментативного или механического повреждения.

План развития проекта:

• Усовершенствование фемтосекундного лазерного комплекса;

• Разработка оптимальных условий для проведения биопсии;

• Проверка развития эмбриона после процедуры биопсии;

• Проверка влияния лазерного излучения на процесс имплантации эмбриона.

Благодарю за внимание!