ビーズベースのデジタルマイクロ流体チップによるヒト単一胚培養媒体からの2つの成長因子の同時検出

培地で放出された成長因子の測定は、胚の形態を除いて、in vitroでの受精後の胚発生の状態を特定するための魅力的な非侵襲的アプローチであると考えられていますが、利用可能な胚培地は現在の方法は、わずか数マイクロリットルです。この小さな濃度のこの小さなサンプル量は、酵素結合免疫吸着アッセイ（ELISA）などの従来の検出方法の適用を困難にします。したがって、このような小さな濃度の各胚培養媒体からの成長因子の信頼できる検出のため、課題のままです。ここでは、ビーズベースのデジタルマイクロ流体チップを備えた胚培地の個々の液滴からの1つだけでなく2つの成長因子、ヒトIL-1βおよびヒトTNF-αの測定結果を初めて報告します。単一の測定に必要なサンプル量は520NLです。オンチッププロセスの合計期間は40分未満です。正常な形態学的特徴を持つヒト胚の培地を使用すると、TNF-αの濃度は3日目から5〜6日目まではほとんど変化しませんが、一部の胚のIL-1βの濃度は3日目から5日目まで2倍になる可能性があります。-6。同様の正常な形態学的特徴を伴う他の胚の場合、IL-1βなどのいくつかの成長因子は、培養期間中に異なる表現を示す可能性があります。これらの成長因子は、単に胚の形態の観察からではなく、各胚の発達条件を区別するのに役立ちます。

The measurement of growth factors released in a culture medium is considered to be an attractive non-invasive approach, apart from the embryo morphology, to identify the condition of an embryo development after fertilization in vitro (IVF), but the available embryo culture medium in the current method is only a few microlitres. This small sample volume, also of small concentration, makes difficult the application of a conventional detection method, such as an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). A reliable detection of the growth factor from each embryo culture medium of such a small concentration hence remains a challenge. Here for the first time we report the results of measurement of not just one, but two, growth factors, human IL-1β and human TNF-α, from an individual droplet of embryo culture medium with a bead-based digital microfluidic chip. The required sample volume for a single measurement is only 520 nL; the total duration of the on-chip process is less than 40 min. Using the culture media of human embryos with normal morphologic features, we found that the concentrations of TNF-α change little from day 3 to day 5-6, but the concentrations of IL-1β for some embryos might double from day 3 to day 5-6. For other embryos even with similar normal morphologic features, some growth factors, such as IL-1β, might exhibit different expressions during the culture period. Those growth factors could serve to distinguish the development conditions of each embryo, not merely from an observation of embryo morphology.