Az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont Mikrorendszerek Laboratóriumának kutatói is részt vettek abban a most lezárult nagyszabású projektben, amely a Pécsi Tudományegyetem vezetésével a sikeres mesterséges megtermékenyítések (in vitro fertilizáció) számának növelését célozta egy chip-technológián alapuló új diagnosztikai vizsgálati módszer kifejlesztése révén.

Az első „lombikbébi” megszületése óta a szülészek mikroszkópos vizsgálattal választják ki, hogy melyik embrió lehet a legsikeresebb a beültetés után. Az orvostudomány évtizedek óta törekszik ennek a szemrevételezéses módszernek a tökéletesítésére és a 30%-os megtapadási sikeresség növelésére. Az úgynevezett tápfolyadék-diagnosztikát öt éve végzik a Pécsi Tudományegyetemen, speciális laboratóriumi felszerelésekkel és körülmények között.

Ahogy Prof. Dr. Kovács L. Gábor akadémikus, a PTE Szentágothai János Kutatóközpont elnöke, a projekt szakmai vezetője beszámolt róla, céljuk olyan biomarkerek azonosítása volt, amelyek az egészséges embriót jellemzik, és előre jelezhetik a sikeres és egészséges terhességet. Az eredmények alapján lehetőség nyílik arra, hogy egyes biomarkerek előfordulása és mennyisége szerint osztályozhassák az embriókat. A távlati cél pedig, hogy a kifejlesztésre kerülő lab-on-a-chip módszer alkalmas legyen az embrió megtapadásának és életképességének a prognosztizálására.

A szakmai megvalósításban a PTE Szentágothai János Kutatóközpontja, illetve a PTE három karának nyolc klinikája és intézete vett részt; további együttműködő partner volt a 77 Elektronika Kft., az ELKH Energiatudományi Kutatóközpont MFA Mikrorendszerek Laboratóriuma (EK MFA), a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME SZAKT), valamint a Semmelweis Egyetem (SE OVI). A projekt megvalósításában közel 100 fő vett részt.

Kovács professzor elmondta, hogy olyan élvonalbeli szakembereket vontak be a projektbe, akik járatosak nanoeszközök és mikrochipek gyártásában. A berendezés miniatürizálásával és az eljárás leegyszerűsítésével az a céljuk, hogy a chipelven alapuló készülék egyetlen folyadékcseppből azonnal ki tudja jelezni, hogy a tápfolyadék összetétele alapján melyik embrió esélyesebb arra, hogy kisbaba legyen belőle.

A specifikus markermolekulák testfolyadékból vagy sejtkultúra-tápfolyadékokból történő precíz és gyors, helyszíni – betegágy melletti, PoC – kimutatása kiemelkedő jelentőségű a hatékony diagnosztikai megoldások szempontjából. A fejlett mikrotechnológiai eljárásoknak köszönhetően elérhetővé vált a komplex, miniatürizált analitikai – chiplaboratóriumi (Lab-on-a-Chip), illetve mikrofluidikai – rendszerek költséghatékony előállítása. Az ELKH EK Mikrorendszerek Laboratóriuma Dr. Fürjes Péter vezetésével olyan autonóm mikrofluidikai chipet tervezett és gyártott a projekt céljaira, amely kontrollált sebességgel képes az alkalmazott IVF-tápfolyadékot mozgatni. A megvalósított pre-indusztriális/laboratóriumi szintű mikrofluidikai kazetta anyagszerkezetét és (mikro)geometriáját is a specifikus alkalmazásnak megfelelően optimalizálták.

A humán in-vitro megtermékenyítéshez kapcsolódó diagnosztikai eljárás során alkalmazott autonóm mikrofluidikai kazetta

Mikrofluidikai kazetta mikroszkopikus szerkezetének pásztázó elektronmikroszkópos képe

A projekt során a partnerek közreműködésével olyan chipdiagnosztikai berendezést sikerült kifejleszteni, amely elősegíti az embrionális életképesség eredményesebb megítélését. Mindezen közös kutatási munkák alapozták meg a továbblépést: a PTE az elmúlt hetekben pályázaton elnyerte a kormányzattól a Humán Reprodukciós Nemzeti Laboratórium program támogatását, amely biztosíthatja a kutatások és az innovatív eredmények termékirányú továbbfejlesztését.

Projekt címe: Chip-technológia alkalmazása a humán in vitro fertilizáció eredményességének javításában

Felhívás: GINOP-2.3.2-15 Stratégiai K+F műhelyek kiválósága (GINOP-2.3.2-15-2016-00021)