Gewählte Publikation:
Neugebauer, C.
Sensortechnik in der Reproduktionsmedizin
Analyse von Kulturbedingungen durch optische Nadelsensoren
Humanmedizin; [ Diplomarbeit ] Medizinische Universitaet Graz; 2021. pp. 75
[OPEN ACCESS]
FullText
- Autor*innen der Med Uni Graz:
- Betreuer*innen:
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Petek Erwin
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Schenk Michael
- Altmetrics:
- Abstract:
- Einleitung
In der Reproduktionsmedizin ist besonders die Kultur unter Sauerstoffreduktion essenziell für den Erfolg der Behandlung. Ölschichten über microdrop-Kulturen werden vor allem aufgrund der Evaporation von Kulturmedium und zur Stabilisierung des pH-Wertes verwendet. Der Einfluss einer Mineralölschicht in Bezug auf die Sauerstoffkonzentration in der Embryokultur wurde bisher wenig untersucht. Für die Analyse der Sauerstoffkonzentration und anderen Kulturbedingungen in der Embryokultur sind optische Nadelsonden aufgrund einer dynamischen Messung und den minimalen Eingriff in das Medium optimal geeignet.
Aufgrund der Verwendung dieser Sonden als medizinisches Produkt in diesem Zusammenhang muss eine Aufbereitung gewährleistet sein, ohne die Funktion oder die Lebensdauer einzuschränken, weshalb zunächst ermittelt wird, ob eine Desinfektion mit ausgewählten Desinfektionsmitteln und eine Sterilisation durch Wasserdampf einen Einfluss auf optische Sauerstoff- und Temperatursensoren haben. In dieser Arbeit sollen deshalb die Möglichkeiten der Aufbereitung optischer Sensoren beleuchtet und die Anwendung der Sonden in der Reproduktionsmedizin getestet werden.
Material und Methoden
Die Änderungen des Phasenwinkels (dφ) und der Intensität optischer O2- und Temperatursensoren wurden infolge einer Desinfektion und der Wasserdampfsterilisation untersucht. Im zweiten Schritt wurde der Unterschied in der Sauerstoffanreicherung im Kulturmedium nach der Entnahme aus der O2-Reduktion (im Inkubator) zwischen Embryokulturmedien mit und ohne Ölschicht untersucht.
Ergebnisse
Unter den untersuchten Desinfektionsmitteln konnte lediglich bei Peroxyessigsäure ein negativer Effekt auf dφ bzw. eine Reduktion der Intensität optischer O2-Sensoren festgestellt werden. Bei der Wasserdampfsterilisation wurde bei Sonden mit kurzem Lichtleiterkabel eine Reduktion der Intensität gemessen.
Bei der O2-Messung in Embryokulturmedien mit und ohne Ölschicht konnte ein deutlicher Unterschied in der O2-Anreicherung dargestellt werden. Zehn Minuten nach der Entnahme aus dem Inkubator wurde mit Ölschicht eine O2-Konzentration von 3,412 mg/L (≙ 50,40 % des Maximums) gemessen, während ohne Ölschicht bereits eine Konzentration von 5,104 mg/L (≙ 75,40 %) festgemacht wurde.
Conclusio
In der vorliegenden Arbeit konnte gezeigt werden, dass ein Großteil der Aufbereitungsmethoden ohne negative Folgen für optische Sauerstoffsonden durchgeführt werden können. Darunter fallen die Behandlung der meisten gängigen Desinfektionsmittel (Peroxyessigsäure ausgenommen) sowie die Wasserdampfsterilisation.
Darüber hinaus konnte nachgewiesen werden, dass eine Mineralölschicht die reduzierte Sauerstoffkonzentration in Embryokulturen nach der Entnahme aus der Inkubation länger aufrechterhalten kann. Diese Messergebnisse stimmen mit den Ergebnissen mehrerer Studien überein und resultieren aus einer verminderten Sauerstoffdiffusion durch die Ölschicht.