Dispositivo para monitorizar y/o cultivar al menos dos objetos microscópicos (1 a,

1 b) y medios de objeto (5a, 5b), que comprende - un portaobjetos (2) que comprende al menos dos depresiones (3a, 3b) en una superficie superior (2A) del mismo; - en el que cada depresión (3a, 3b) comprende una muesca (4a, 4b) de una sección transversal más pequeña que la depresión para contener cada objeto microscópico respectivo (1a, 1b) y medios de objeto (5a, 5b), y - estando dotado dicho portaobjetos (3a, 3b) de un depósito (6a, 6b) para proporcionar una capa de recubrimiento común (7) entre dichas depresiones (3a, 3b) de tal manera que dichos medios (5a, 5b) no están en comunicación de fluido mutua

La presente invención se refiere a un dispositivo, a un sistema y a un método para realizar la monitorización y/o el cultivo de objetos microscópicos. Objetos microscópicos son en particular organismos microscópicos como bacterias y cultivos celulares, tales como objetos de cultivo como muestras de tejido y embriones, proporcionando condiciones de cultivo óptimas y seguras para la incubación durante el desarrollo embrionario y para facilitar la selección de embriones óptimos que van a usarse en fecundación in vitro (FIV) facilitando el manejo de los embriones para obtención de imágenes digitales automatizada y microscopía a intervalos regulares.

Antecedentes

La colocación manual de pequeños objetos para microscopía requiere mucho tiempo. Encontrar un objeto, situarlo de manera central en el campo de visión y enfocar las características de interés representa una parte significativa de la carga de trabajo asociada con la microscopía clínica. Un caso particular de interés es la microscopía de ovocitos y embriones como parte de un tratamiento de FIV convencional en el que el manejo de los embriones fuera del entorno de incubador seguro con temperatura, atmósfera y pH definidos es un factor de estrés significativo que debe minimizarse. Se conocen sistemas automatizados, que pueden recolocar objetos eficazmente buscando coordenadas X-Y-Z predefinidas en las que se considera que ha de colocarse el objeto de interés. Sin embargo, la tarea inicial de obtener las coordenadas correctas para un objeto dado requiere mucho tiempo. Si el movimiento del objeto y la adquisición de imágenes están automatizados, implica habitualmente adquirir imágenes consecutivas en un patrón de rejilla y unirlas entre sí en un collage para permitir la búsqueda de algoritmos o que el operario humano encuentre el objeto de interés. Alternativamente, implica la ayuda de un operario para ubicar el objeto manualmente y registrar las coordenadas.

Aunque generalmente es posible colocar objetos más grandes en puntos predefinidos en los que permanecen estacionarios, esto se hace cada vez más difícil con objetos de tamaños microscópicos en un medio líquido. Un ejemplo de particular interés son los embriones humanos tempranos, que tienen sólo aproximadamente 1/8 mm de diámetro (aproximadamente 120 m) con una densidad ligeramente superior que la de su medio de crecimiento. La colocación precisa de embriones en gotitas de medio es difícil, y el manejo altera fácilmente su posición.

La colocación exacta de un objeto microscópico es de interés general en muchas aplicaciones. Sin embargo, cuando se usan técnicas de transferencia de embriones (TE), tales como FIV (fecundación in vitro) y técnicas relacionadas, esto implica el cultivo in vitro del embrión en desarrollo durante un periodo de días antes de la reimplantación de los embriones seleccionados. Incluso con las condiciones de crecimiento ideales, se necesitan criterios de selección como herramienta para elegir los embriones más viables para la reimplantación. La viabilidad de un embrión en un parámetro importante con el fin de determinar la idoneidad de los embriones para la transferencia. A nivel práctico, la colocación precisa para microscopía es un requisito previo para evaluar la viabilidad del embrión tras su manipulación. En la práctica, la evaluación del embrión se limita a una clasificación más o menos subjetiva basada en criterios morfológicos. Se ha comprobado que la frecuencia respiratoria del embrión es un buen candidato como indicador de viabilidad objetivo. Por tanto, existe la necesidad de un método, sistema y dispositivo rápidos, sencillos y sin producir alteraciones para permitir la evaluación morfológica y/o posiblemente la medición de frecuencias respiratorias de embriones individuales como medida para la viabilidad de los embriones.

El documento WO 01 02539 describe un enfoque de pocillo dentro de pocillo (WOW) para proporcionar cultivos de células individuales en portaobjetos de microscopio, estableciéndose que una ventaja del mismo es proporcionar un pocillo de volumen pequeño dentro de un pocillo de volumen más grande para permitir un mejor entorno de cultivo para cada embrión individual.

Sin embargo, se ha comprobado que el manejo manual y/o automático del portaobjetos de microscopio que comprende dicho WOW requiere mucho tiempo y es difícil, porque en la práctica se ha comprobado que es difícil insertar un embrión u otro cultivo celular en el pocillo de volumen más pequeño. Además, si se quiere proporcionar más de un WOW sobre un portaobjetos puede haber un riesgo de contaminación de un WOW a otro WOW, lo que puede ser perjudicial para el crecimiento celular. Un problema en particular es que si un cultivo celular experimenta lisis u otros problemas de desarrollo, una contaminación o diseminación del lisado celular de un pocillo a otro puede propagar tal problema.

Otro problema con portaobjetos de microscopio conocidos, que comprenden por ejemplo al menos un WOW, para fines de cultivo, es cómo mantener un entorno estable para desarrollar dichos cultivos celulares vivos, es decir, mantener una temperatura predeterminada relativamente estable, una composición de gases estable, una cantidad suficiente de medio de cultivo, la humedad requerida y reducir el riesgo de contaminación de los alrededores, y otras influencias del entorno. Además, aunque puede proporcionarse una colocación más precisa de objetos individuales usando dispositivos de WOW debido al hecho de que puede lograrse dentro de dicho portaobjetos una fijación de coordenada relativamente determinada tanto en la dirección x, y como z; en vista de los problemas de manipulación establecidos anteriormente, el uso de un dispositivo de WOW puede reducir el tiempo de manejo, pero no de manera significativa, y no puede proteger frente a la contaminación mutua y externa.

Cuando se aplica a la evaluación de la viabilidad de los embriones, el método, dispositivo y sistema de microscopía según el sistema debe proporcionar los siguientes elementos clave tal como se explica resumidamente por Overström 1996 (véase In vitro assessment of embryo viability. Theriogenology 45:3-16 1996): 1) La capacidad de realizar mediciones objetivas simultáneas de múltiples embriones individuales, 2) la sensibilidad y resolución para medir embriones/ovocitos individuales, 3) evaluación rápida, es decir, 30 min. o menos, 4) la prueba de viabilidad no debe ser perjudicial e idealmente no invasiva, 5) técnicamente sencilla y cómoda para el usuario, 6) coste reducido en la adquisición y manejo.

Con los antecedentes anteriores, un fin de la presente invención es proporcionar un método, un dispositivo y un sistema del tipo mencionado inicialmente, que reduce las desventajas mencionadas anteriormente de los métodos, dispositivos y sistemas conocidos.

Resumen de la invención

El fin de la presente invención es cultivar organismos microscópicos, proporcionar condiciones de vida adecuadas, estables durante la incubación y adicionalmente facilitar el manejo, la observación y el mantenimiento. La presente invención facilita en gran medida situar de objetos microscópicos en puntos definidos que pueden inspeccionarse, manipularse y/o de los que pueden obtenerse imágenes automáticamente de manera rutinaria.

El fin mencionado anteriormente se logra con un método, un dispositivo y/o un sistema según los diversos aspectos de la invención tal como se describe en el presente documento.

En un primer aspecto, la invención se refiere a un dispositivo para monitorizar y/o cultivar al menos dos objetos microscópicos y medios de objeto, que comprende

- un portaobjetos que comprende al menos dos depresiones en una superficie superior del mismo;

- en el que cada depresión comprende una muesca de una sección transversal más pequeña que la depresión para contener cada objeto microscópico respectivo y medios de objeto,

- estando dotado dicho portaobjetos de un depósito para proporcionar una capa de recubrimiento común (7) entre dichas depresiones de tal manera que dichos medios no están en comunicación de fluido mutua.

En una realización adicional de la invención al menos dicha depresión y/o dichas muescas presentan un perfil de superficie inferior correspondiente a los contornos de las mismas sobre dicho portaobjetos; estando adaptada la topografía del perfil para coincidir con una topografía correspondiente de un soporte de portaobjetos.

Aún en una realización adicional de la invención al... [Seguir leyendo]

1. Dispositivo para monitorizar y/o cultivar al menos dos objetos microscópicos (1 a, 1 b) y medios de objeto (5a, 5b), que comprende

- un portaobjetos (2) que comprende al menos dos depresiones (3a, 3b) en una superficie superior (2A) del mismo;

- en el que cada depresión (3a, 3b) comprende una muesca (4a, 4b) de una sección transversal más pequeña que la depresión para contener cada objeto microscópico respectivo (1a, 1b) y medios de objeto (5a, 5b), y

- estando dotado dicho portaobjetos (3a, 3b) de un depósito (6a, 6b) para proporcionar una capa de recubrimiento común (7) entre dichas depresiones (3a, 3b) de tal manera que dichos medios (5a, 5b) no están en comunicación de fluido mutua.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, en el que dicho portaobjetos (2) comprende medios para identificar de manera única cada depresión.

3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó 2, en el que al menos dicha depresión (3a, 3b) y/o dichas muescas (4a, 4b) presentan un perfil de superficie inferior (20) que corresponde a los contornos de al menos dicha depresión (3a, 3B) y/o dichas muescas (4a, 4b) sobre dicho portaobjetos (2); estando adaptada la topografía del perfil (20) para coincidir con una topografía correspondiente de un soporte de portaobjetos.

4. Dispositivo según la reivindicación 3, en el que al menos parte de dicho perfil de superficie inferior (20) está dotado de una capa termoconductora (23a, 23b), y/o en el que al menos una parte de dicho dispositivo está dotado de un saliente de manejo (70).

5. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que los objetos microscópicos (1a, 1b) son organismos microscópicos, tales como cultivos celulares en crecimiento, en particular embriones en desarrollo.

6. Sistema dispuesto para realizar la monitorización y/o el cultivo de al menos dos objetos microscópicos que comprende un dispositivo para manejar al menos dos objetos microscópicos y medios de objeto, comprendiendo dicho dispositivo:

un portaobjetos que comprende al menos dos depresiones en una superficie superior del mismo; comprendiendo cada depresión una muesca de una sección transversal más pequeña que la depresión para contener cada objeto microscópico respectivo y medios de objeto,

en el que al menos dichas muescas presentan un perfil de superficie inferior correspondiente a los contornos de las mismas sobre dicho portaobjetos;

en el que dicho sistema está dotado además de medios de colocación que comprenden un soporte de portaobjetos, que está adaptado para coincidir con dicho perfil de superficie inferior al menos correspondiente a los contornos de al menos dichas al menos dos muescas.

7. Sistema dispuesto para realizar la monitorización y/o el cultivo de al menos dos objetos microscópicos (1a, 1b), que comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 y medios de colocación para sostener dicho dispositivo.

8. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 7, que comprende además

- un microscopio y dichos medios de colocación que están dispuestos para colocar el dispositivo bajo el microscopio en relación con el mismo, y/o

- una fuente de calor adecuada para proporcionar temperaturas para cultivar dichos al menos dos objetos microscópicos (1a, 1b) y usándose dichos medios de colocación para garantizar el contacto térmico con dicha fuente de calor.

9. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en el que dichos medios de colocación comprenden un soporte de portaobjetos, que está adaptado para coincidir con el perfil de superficie inferior al menos correspondiente a los contornos de al menos dichas al menos dos muescas.

10. Sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, que está dotado además de una capa termoconductora adaptada para proporcionar una temperatura estable dada a al menos dichas muescas, temperatura que es adecuada para el cultivo, en particular para la incubación de dichos al menos dos objetos microscópicos.

11. Método para manejar un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 5, que comprende la etapa de colocar dicho dispositivo dentro de un sistema según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 10 haciendo coincidir dicho perfil de superficie inferior (20) de dicho dispositivo al menos correspondiente a los contornos de al menos dichas al menos dos muescas con medios de colocación correspondientes que comprenden un soporte de portaobjetos de dicho sistema.

12. Método para la monitorización y/o el cultivo de un dispositivo en un sistema según cualquiera de las reivindicaciones anteriores 6 a 10, que comprende la etapa de colocar el dispositivo bajo el microscopio y/o la fuente de calor adecuada para proporcionar temperaturas para cultivar dichos al menos dos objetos microscópicos (1a, 1b) en relación con el mismo.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 12, que comprende además la etapa de

- proporcionar medios de objeto (5a, 5b) en al menos cada una de dichas muescas (4a, 4b) de tal manera que dichos medios (5a, 5b) no están en comunicación de fluido mutua;

- proporcionar un objeto microscópico (1a, 1b) en cada una de dichas al menos dos muescas (4a, 4b);

- proporcionar una capa de recubrimiento común (7) dentro de dicho al menos un depósito (6) de tal manera que dichos medios (5a, 5b) no están en comunicación de fluido mutua; y

- realizar la monitorización y/o el cultivo de dichos al menos dos objetos microscópicos.

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que los objetos microscópicos (1a, 1b) son organismos microscópicos seleccionados del grupo que contiene cultivos celulares in vitro, tales como cultivos de células individuales, embriones tales como ovocitos, embriones, protoblastos, citoblastos, etc., y/o bacterias, muestras biológicas y cualquier combinación de los mismos.

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, que comprende además la etapa de controlar la temperatura de dicha fuente de calor para lograr un entorno de incubador estable, y/o la etapa de monitorizar y/o adquirir imágenes de dichos objetos microscópicos usando dichos medios de obtención de imágenes, y/o analizar dichas imágenes para realizar una evaluación de la calidad de dichos objetos, y/o mantener un registro de los portaobjetos de sustitución.