CNSH. Nguyễn Thị Thu Thảo - IVFMD Bình Dương
 
Ngày nay, những cải tiến trong quy trình nuôi cấy phôi đã giúp tăng đáng kể kết quả điều trị trong công nghệ hỗ trợ sinh sản (Assisted reproductive technologies – ART). Một số loại môi trường nuôi cấy, dầu, vật liệu dùng một lần và hệ thống tủ cấy đã được thử nghiệm toàn diện trong 40 năm qua. Một số biến số cần thiết cần xem xét trong hệ thống nuôi cấy bao gồm pH, nhiệt độ, nồng độ khí, độ thẩm thấu và chất lượng không khí. Những biến số này phải được kiểm soát để cải thiện sự phát triển của phôi. Trong đó, độ thẩm thấu là thước đo các hạt chất hoà tan được hòa tan trong dung dịch được tính toán bằng máy đo độ thẩm thấu và là một yếu tố gây stress tế bào phổ biến được biết đến có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi. Sự phát triển phôi người xảy ra trong môi trường nuôi cấy trong độ thẩm thấu là 255–295 mOsm/kg. Một số yếu tố như thời gian chuẩn bị, kích cỡ giọt, nhiệt độ và luồng không khí có thể ảnh hưởng đến sự bay hơi trong quá trình chuẩn bị đĩa nuôi cấy, điều này có thể thay đổi độ thẩm thấu của môi trường nuôi cấy. Môi trường nuôi cấy được sử dụng để nuôi cấy phôi người in vitro bao gồm các amino acid, muối, protein, ion, nước và nguồn năng lượng (pyruvate và glucose). Một số môi trường nuôi cấy thương mại khác nhau có sẵn cho các phương pháp điều trị ART có thể là môi trường chuyển tiếp hoặc đơn bước. Môi trường chuyển tiếp dựa trên hai công thức khác nhau: một cho giai đoạn phôi phân chia (ngày 1 - ngày 3) và một cho giai đoạn phôi nang (ngày 4 - ngày 6). Môi trường đơn bước được xây dựng để cho phép phôi phát triển từ ngày 1 đến ngày 6. Ngoài ra, các loại dầu khác nhau có thể được sử dụng để bao phủ các giọt môi trường nuôi cấy và giảm thiểu sự bay hơi và dao động pH. Bất kể loại dầu nào được sử dụng thì sự bay hơi đều sẽ xảy ra. Do đó, loại dầu được sử dụng ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ bay hơi và dầu nặng dường như ít bay hơi hơn so với dầu nhẹ hơn. Dầu paraffin và dầu khoáng được biết là có các tính chất hóa học khác nhau, vì dầu khoáng nhẹ hơn dầu paraffin. Dầu khoáng chứa nhiều liên kết không bão hòa hơn dầu paraffin nên nó nhạy cảm hơn với quá trình quang oxy hóa và peroxid hóa, gây bất lợi hơn cho quá trình thụ tinh và phát triển phôi. Một số nghiên cứu cho thấy rằng việc sử dụng dầu paraffin dẫn đến ít bay hơi hơn và tỷ lệ phôi chất lượng tốt cao hơn. Ngoài ra, loại tủ cấy, tức là ẩm hay khô, cũng có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của phôi vì nó có thể cản trở sự nhiễm bẩn và tốc độ bay hơi của môi trường nuôi cấy. Do đó, Renata de Lima Bossi và cộng sự (2023) đã thực hiện nghiên cứu này nhằm so sánh tác động của loại môi trường nuôi cấy chuyển tiếp và đơn bước, được phủ bằng dầu khoáng và dầu paraffin, trong tủ cấy khô và ẩm đối với độ thẩm thấu trong quá trình nuôi cấy phôi.

Nghiên cứu quan sát tiến cứu được thực hiện từ tháng 3 đến tháng 11 năm 2019. Tổng cộng có 120 đĩa Petri 35×0 mm (Falcon, USA) với 960 giọt môi trường nuôi cấy đã được đánh giá. Mỗi đĩa được chuẩn bị với 4 giọt 25µl môi trường đơn bước (CSCM-C, Irvine Scientific, USA) và 4 giọt 25µl môi trường chuyển tiếp (Sydney IVF Cleavage Medium, Cook, USA). Sáu mươi đĩa được phủ bằng 3 ml dầu khoáng (Light Mineral Oil, Irvine Scientific, USA) và 60 đĩa bằng 3 ml dầu paraffin (Ovoil, Vitrolife, Sweden). Đối với mỗi nhóm nhỏ, 30 đĩa được để trong tủ cấy khô (G185, K-Systems) và 30 đĩa trong tủ cấy ẩm (Forma 4130, Thermo Science), cả hai đều là Tri-gas với 5% O₂, 9,0% CO₂, 86% N₂, ở cùng nhiệt độ. Tóm lại, nghiên cứu có tám nhóm: nhóm 1 (môi trường đơn bước với dầu khoáng trong tủ cấy khô), nhóm 2 (môi trường đơn bước với dầu khoáng trong tủ cấy ẩm), nhóm 3 (môi trường đơn bước với dầu paraffin trong tủ cấy khô), nhóm 4 (môi trường đơn bước với dầu paraffin trong tủ cấy ẩm), nhóm 5 (môi trường chuyển tiếp với dầu khoáng trong tủ cấy khô), nhóm 6 (môi trường chuyển tiếp với dầu khoáng trong tủ cấy ẩm), nhóm 7 (môi trường chuyển tiếp với dầu paraffin trong tủ cấy khô), nhóm 8 (môi trường chuyển tiếp với dầu paraffin trong tủ cấy ẩm). Tất cả các bước chuẩn bị được thực hiện bởi cùng một người, sử dụng cùng một vật liệu, thiết bị, hiệu chuẩn, ở cùng nhiệt độ (23°C) và thời gian trong ngày. Sau đó, độ thẩm thấu (mOsm/kg) được đo vào các ngày 1, 3, 5, 7.
 
Kết quả cho thấy khi so sánh độ thẩm thấu của hai loại môi trường nuôi cấy, môi trường đơn bước có độ thẩm thấu thấp hơn môi trường chuyển tiếp trong tất cả các giai đoạn, bất kể loại dầu hay loại tủ cấy nào. Bên cạnh đó, độ thẩm thấu đối với môi trường đơn bước và chuyển tiếp, được phủ bằng cả dầu khoáng và dầu paraffin và được đặt trong tủ cấy khô, tăng đáng kể trong suốt thời gian nghiên cứu (D7>D5>D3) (p <0,001). Trong tủ cấy ẩm, kết quả tương tự cho tất cả các giai đoạn (D3=D5=D7). Khi so sánh tác động của các tủ cấy khác nhau đối với độ thẩm thấu của môi trường nuôi cấy, kết quả cho thấy đối với cả hai loại môi trường nuôi cấy thì độ thẩm thấu thấp hơn đáng kể trong tủ cấy ẩm, trong tất cả các giai đoạn, khi các giọt được bao phủ bởi cả hai loại dầu. Ngoài ra, tác động của các loại dầu khác nhau đối với độ thẩm thấu cũng được đánh giá, kết quả nghiên cứu cho thấy khi cả hai loại môi trường nuôi cấy được đặt trong tủ cấy ẩm, không phát hiện thấy sự biến đổi nào khi sử dụng cả hai loại dầu. Tuy nhiên, khi môi trường đơn bước được đặt trong tủ cấy khô, phủ dầu khoáng, nghiên cứu quan sát thấy độ thẩm thấu cao hơn so với phủ dầu paraffin.
 
Nghiên cứu đã chứng minh rằng tủ cấy ẩm tốt hơn để duy trì độ thẩm thấu và dầu paraffin cung cấp khả năng bảo vệ tốt hơn môi trường đơn bước chống lại sự bay hơi trong tủ cấy khô, điều này rất cần thiết và có thể cải thiện quá trình nuôi cấy phôi liên tục và không bị gián đoạn thành công.
 
Tài liệu tham khảo: Renata de Lima Bossi, Brenda Campos Villa Pinto, Marcos Aurelio Coelho Sampaio và cộng sự. How to optimize culture media osmolality during Assisted Reproductive Technologies treatments. JBRA Assisted Reproduction. 2023.
 

Từ khóa: Tối ưu hóa độ thẩm thấu của môi trường nuôi cấy trong quá trình điều trị bằng công nghệ hỗ trợ sinh sản