Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ribeiro, Inês Barradas
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: eng
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10400.21/14251
Resumo: Thesis to obtain the Master Degree in Biomedical Engineering
id RCAP_612829580c141ee71caa2afbc98f3546
oai_identifier_str oai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14251
network_acronym_str RCAP
network_name_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository_id_str 7160
spelling Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary developmentEmbryosCulture mediaGroup embryo cultureHuman embryonic pre-implantationin vitro fertilizationEmbriõesMeios de culturaCultura de embriões em grupoPré-implantação embrionária humanaFertilização in vitroThesis to obtain the Master Degree in Biomedical EngineeringBackground and Objectives: The objective of achieving higher pregnancy rates in the area of human reproduction has promoted the search for new insights that could lead to a better embryonic development. The culture of embryos in groups aims to promote embryotrophic interaction, mediated by the secretion of paracrine and autocrine factors that induce mutual embryonic development, being crucial to evaluate the presence of factors that lead this evolution to fully understand the process. The present study aimed to explore what crucial knowledge could be obtained for the medically assisted reproduction area through the use of mid-infrared spectroscopy in the analysis of culture media spent by murine embryos and to evaluate retrospectively ovodonation cycle data for evaluation of the benefit of group human embryo culture (CG) versus individual culture (IC). In this way, it would be possible to take a position regarding the theory of the benefit of group culture and to understand whether the FTIR spectroscopy tool would be useful in evaluating the spectral profile of media spent by embryos. Methods: This thesis is divided in three distinct methodological chapters: I) the analysis and comparison of the FTIR spectral profile of different commercial human embryo culture media. In order to increase the accuracy of this tool, pre-processing methods were carried out as atmospheric and baseline correction, normalizations and derivatives that minimize distortions and resolve overlapping bands. II) the analysis of the spectral profile of spent culture media of grouped murine embryos: the molecular profile of 47 culture media spent by murine embryos up to the state of two cells was studied, with a density variation between 3 to 114 embryos per drop were evaluated before and after fertilization. III) the retrospective analysis to assessthe impact of group culture on human embryonic development rates using data from Ginemed’s IVF unit: An analysis was performed on each ovodonation cycle to compare the results of individually culture embryos and those culture in groups. Results: In chapter I), it was observed through the pattern recognition method of Principal Component Analysis (PCA) and the pre-processing methods applied that FTIR spectroscopy is sensitive enough to recognize different molecular profiles between culture media, highlighting differences at aminoacids (aa) and lipids molecules. In chapter II), The analysis of culture media spent of murine embryos showed different spectral profiles between media analyzed individually, without being able to establish any link between variables (species, number of embryos, pre/post fertilization). In chapter III), the retrospective comparison of culture of human embryos in individual and groups, revealed similar developmental rates to the blastocyst stage between both strategies; i.e. it was not detected a positive effect of group culture. Conclusions: The FTIR spectroscopy enables to acquire the molecular profile of human embryo culture media. Despite this, it was not possible to acquire by PCA of spectral data of spent media from the murine embryos patterns associated to species, number of embryos, etc. In the human embryo population and conditions evaluated it was not possible to observe advantages of culture the embryos in group in relation to culture embryos individually. It is proposed as future work, to evaluate other spectral processing techniques and increase the dimension of the human embryos evaluated.Enquadramento e Objetivos: O objetivo de atingir melhores taxas de gravidez na área da reprodução humana tem promovido a procura de novas e melhoradas técnicas. A cultura de embriões em grupo visa promover a interação embriotrófica e avaliar a importância da secreção de fatores parácrinos e autócrinos que induzam um desenvolvimento embrionário mútuo mais promissor, sendo para isso crucial avaliar a presença de fatores que impulsionem este desenvolvimento. O presente trabalho teve como objetivo explorar que conhecimentos cruciais poderiam ser obtidos para a área de reprodução medicamente assistida através do uso da espectroscopia do infravermelho médio na análise de meios de cultura gastos por embriões de murinos e avaliar retrospectivamente dados de ciclos de ovodoação para avaliação do benefício da cultura de embriões humanos em grupo (CG) versus cultura individual (CI). Desta forma, seria possível assumir uma posição relativamente à teoria do benefício da cultura em grupo e perceber se a ferramenta FTIR seria útil na avaliação do perfil espectral dos meios gastos por embriões. Métodos: A presente dissertação foi estruturada fundamentalmente em três capítulos metodológicos distintos: I) a análise e comparação do perfil FTIR espectral de diferentes meios de cultura de embriões humanos comerciais. Com o intuito de assegurar a precisão desta ferramenta, foram aplicados métodos de pré-processamento como correções atmosféricas e de linha de base, normalizações e derivativas que minimizam distorções e resolvem bandas sobrepostas. II) a análise do perfil espectral de meio de cultura gasto por embriões de murinos agrupados: o perfil molecular de 47 meios de cultura gastos por embriões murinos até ao estado de duas células foi avaliado, com uma variação de densidade entre 3 a 114 embriões por gota, antes e após fertilização. III) a análise retrospetiva com o intuito de avaliar o impacto da cultura em grupo nas taxas de desenvolvimento embrionário, através de dados obtidos na clínica Ginemed Lisboa: realizou-se uma análise a cada ciclo de ovodoação para comparar os resultados obtidos na cultura individual e em grupo de embriões humanos. Resultados: No capítulo I) observou-se através do método padrão de reconhecimento – Análise de Componentes Principais – e com a aplicação dos métodos de pré-processamento que a ferramenta FTIR revelou sensibilidade suficiente para reconhecer que as amostras obtidas de um dos meios de cultura analisados apresentam um perfil molecular que se diferencia dos restantes, destacando diferenças em aminoácidos e moléculas lipídicas. No capítulo II, a análise do meio de cultura gasto por embriões murinos apresentou perfis espectrais diferentes entre meios de cultura analisados mas sem qualquer ligação entre grupos que permitisse estabelecer uma distinção entre as variáveis (espécie, número de embriões por gota, estado pré-fertilização vs pós-fertilização). No capítulo III) a comparação retrospetiva da cultura de embriões individual e em grupos revelou taxas de desenvolvimento embrionário semelhantes em ambas as estratégias aplicadas; o efeito benéfico da cultura em grupo não foi detetado nesta população específica através do protocolo utilizado. Conclusões: A ferramenta FTIR demonstrou a sua eficiência na avaliação do perfil molecular de meios de cultura de embriões humanos. Ainda assim, com recurso a esta técnica não foi possível adquirir através da análise de PCA, dados espectrais dos meios gastos pelos embriões de murinos com padrões associados a espécies, densidade embrionária ou outra variável. Na população de embriões humanos e condições avaliadas não foi possível observar quaisquer vantagens na cultura de embriões em grupo relativamente à cultura de embriões individual. Propõe-se como futuro projeto a avaliação de outras técnicas de pré-processamento e o aumento da dimensão da população avaliada.Instituto Superior de Engenharia de LisboaMolina, Miguel GallardoCalado, Cecília Ribeiro da CruzRCIPLRibeiro, Inês Barradas2022-02-04T10:20:51Z2021-092021-09-01T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10400.21/14251TID:202933113engRIBEIRO, Inês Barradas – Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-08-03T10:10:09Zoai:repositorio.ipl.pt:10400.21/14251Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T20:22:05.502263Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
dc.title.none.fl_str_mv Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
title Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
spellingShingle Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
Ribeiro, Inês Barradas
Embryos
Culture media
Group embryo culture
Human embryonic pre-implantation
in vitro fertilization
Embriões
Meios de cultura
Cultura de embriões em grupo
Pré-implantação embrionária humana
Fertilização in vitro
title_short Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
title_full Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
title_fullStr Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
title_full_unstemmed Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
title_sort Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development
author Ribeiro, Inês Barradas
author_facet Ribeiro, Inês Barradas
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Molina, Miguel Gallardo
Calado, Cecília Ribeiro da Cruz
RCIPL
dc.contributor.author.fl_str_mv Ribeiro, Inês Barradas
dc.subject.por.fl_str_mv Embryos
Culture media
Group embryo culture
Human embryonic pre-implantation
in vitro fertilization
Embriões
Meios de cultura
Cultura de embriões em grupo
Pré-implantação embrionária humana
Fertilização in vitro
topic Embryos
Culture media
Group embryo culture
Human embryonic pre-implantation
in vitro fertilization
Embriões
Meios de cultura
Cultura de embriões em grupo
Pré-implantação embrionária humana
Fertilização in vitro
description Thesis to obtain the Master Degree in Biomedical Engineering
publishDate 2021
dc.date.none.fl_str_mv 2021-09
2021-09-01T00:00:00Z
2022-02-04T10:20:51Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10400.21/14251
TID:202933113
url http://hdl.handle.net/10400.21/14251
identifier_str_mv TID:202933113
dc.language.iso.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv RIBEIRO, Inês Barradas – Mechanisms and effects of cell density of embryos in culture in in vitro fertilization processes in embryonary development. Lisboa: Instituto Superior de Engenharia de Lisboa, 2021. Dissertação de Mestrado.
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
publisher.none.fl_str_mv Instituto Superior de Engenharia de Lisboa
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron:RCAAP
instname_str Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
instacron_str RCAAP
institution RCAAP
reponame_str Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
collection Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
repository.name.fl_str_mv Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informação
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1817550896540680192

Registros relacionados