In Vitro Produktion (IVP) von Embryonen
Die in vitro Produktion von Embryonen (IVP)
Die Befruchtung von Eizellen unter dem Mikroskop und die nachfolgende Kultivierung der Embryonen im Brutschrank erfordern genaues und sauberes Arbeiten.
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- Durchschnittlich rund 4 Embryonen
- Trächtigkeitsraten von 60 %
- Kälber mit hohem Marktpotenzial
- Verkürzung des Generationenintervalls
- Funktioniert mit gesextem Samen (seleXYon)
Begriffserklärungen
Die einzelnen Arbeitsschritte in diesem Prozess werden international mit ähnlichen, aber doch unterschiedlichen englischen Abkürzungen bezeichnet. Das stiftet manchmal Verwirrung in der Kommunikation.
Übersicht Bezeichnungen und Abkürzungen der einzelnen Arbeitsschritte bei der IVP
| Tätigkeit | Englische Bezeichnung | Abkürzung |
| Eizellentnahme vom Eierstock der Spenderin | Ovum Pick Up | OPU |
| Reifung der Eizellen im Reifemedium | In vitro maturation | IVM |
| Befruchtung der Eizellen unter dem Mikroskop | In vitro fertilisation | IVF |
| Pflege der frühen Embryonen im Brutschrank | In vitro culture | IVC |
| Gesamtprozess der Embryoproduktion im Labor | In vitro production | IVP |
OPU
Die Eizellen werden mit einer feinen Nadel unter Ultraschallkontrolle von den Eierstöcken der Spenderin aspiriert.
Eizellqualität
Bei der Aspiration müssen die Eizellen und insbesondere ihre wolkenförmig angeordneten Versorgungszellen (Cumuluszellen) unversehrt intakt bleiben.
Suche unter dem Mikroskop
Die Eizellen werden direkt im Anschluss nach der Entnahme unter dem Mikroskop gesucht.
Visuelle Qualitätskontrolle
Ein Qualitätsmerkmal ist der erhaltene intakte Cumulus aus Versorgungszellen um die Eizelle.
Wiederfindungsrate
Der Vergleich der Anzahl der punktierten Follikel am Tier mit den unter dem Mikroskop gefundenen Eizellen dient als Kontrollpunkt.
Schutz der Brauchbaren
Degenerierte Eizellen oder solche mit beschädigtem Cumulus müssen möglichst schnell aussortiert werden.
Ins Reifemedium
Die Eizellen guter Qualität werden in ein Transport- und Reifemedium umgesetzt (In vitro Maturation).
Transport ins IVP-Labor
Bei 38°C halten sich die Eizellen im Transportmedium problemlos 24 Stunden. Sie sie reifen dort, um danach befruchtet werden zu können.
Voraussetzungen für Erfolg in der IVF
Für die Befruchtung im Labor braucht es sorgsames Arbeiten, einen strukturierten, geregelten Ablauf, standardisierte Bedingungen und viel Knowhow.
Bedingungen im IVF-Labor
Wichtig für eine erfolgreiche Embryoproduktion sind auch die Umweltbedingungen im Labor. Denn Eizellen sind sehr licht- und temperaturempfindlich.
Dunkelheit
So geht’s bei Swissgenetics
«Unsere Labore sind dunkel. Die einzige Lichtquelle sind die Beleuchtung des Mikroskops und ein zusätzliches, kleines Lämpchen, damit man nicht im Labor herumstolpert».
Wärme
So geht’s bei Swissgenetics
«Das IVF-Labor in Mülligen und auch das kleine Labor in Ins sind konstant auf sommerliche 29°C gewärmt».
Saubere, trockene Luft
So geht’s bei Swissgenetics
«In Mülligen haben wir eine hochkomplexe Lüftungsanlage. Sie wechselt die Luft 15-mal pro Stunde, filtriert und reinigt diese. Die Luftfeuchtigkeit im Labor muss extrem nieder sein».
Keimfreiheit
So geht’s bei Swissgenetics
«Wir tragen Mundschutz und langärmlige Labormäntel – und waschen gefühlt 100mal am Tag die Hände. Ausserdem ist im Labor ein Fussboden verlegt, der sich nicht statisch auflädt.».
Ablauf der IVF
Vorbereitung der Medien
Eizellen aus dem Reifemedium
Waschen der gereiften Eizellen
Eizellen ins Fertilisationsmedium
Auftauen der Samendose
Aufbereitung der Spermien
Spermienzentrifuge
Samenanalyse
Detetektion der vitalen Spermien
Entnahme der vitalen Spermien
Spermien zu den Eizellen
Spermien und Eizellen
Flexible Anpaarungen
In jeder Punktionsrunde können grundsätzlich verschiedene Stiere flexibel eingesetzt werden.
Auch die Befruchtung mit gesextem Sperma ist möglich.
Spermienreifung
Nur ausgereifte Spermien können die Eizelle befruchten. Diese «Kapazitation» geschieht normalerweise im Eileiter der Kuh. Im Labor werden die Verhältnisse dort simuliert. Interessant: Jeder Stier braucht andere Bedingungen, damit seine Samenzellen jeweils am besten befruchten.
Ab in den Brutschrank…
Eizellen und Spermien werden dann in einen Brutschrank gestellt. Die empfindlichen Zellen brauchen kontrollierte Bedingungen, damit es zur Befruchtung kommt.
Am nächsten Tag – Tag + 1
Nach rund einem Tag werden die Eizellen in eine neue Kulturlösung umgesetzt. Dabei werden die Cumuluszellen, die die Eizelle bereits auf dem Eierstock umhüllt haben, sowie die überschüssigen Spermien entfernt. Man simuliert auch damit die natürlichen Bedingungen.
Tag + 4
Nach vier Tagen erkennt man, ob sich die befruchteten Zellen während der letzten Tage geteilt haben oder nicht. Diejenigen, in denen keine Zellteilung stattgefunden hat, kann man aussortieren.
Nach einer Woche – Tag + 7
Eine Woche nach der Befruchtung und vielen Zellteilungen erreichen die Embryonen das Blastozysten-Stadium. Rinderembryonen aus IVF werden in diesem Entwicklungsstadium eingefroren.
Unsere Empfehlung
«Zellteilung in der frühen Embryonalentwicklung» bedeutet eigentlich was? Ein Zeitraffer-Video der ETH-Zürich zeigt es Dir. Am Ende dieses Videos schlüpft die Blastozyste schliesslich aus ihrer Hülle. Im IVP-Labor werden die Embryonen allerdings bereits vorher eingefroren oder übertragen.
Einfrieren oder übertragen
Wie Embryonen aus konventioneller Embryogewinnung können IVP-Embryonen können in flüssigem Stickstoff gelagert und später auf ein passendes Empfängertier übertragen werden. Wenn Empfängerinnen bereit stehen, können IVP-Embryonen -wie die konventionellen auch- frisch übertragen werden.
Vorteile der IVP zur Embryoproduktion
Pro Zeiteinheit können mehr interessante Anpaarungen mit einer Spenderin durchgeführt werden. Man kann die IVP daher als «effizienter» als die konventionelle Embryogewinnung durch Spülen bezeichnen.
Unsere Empfehlung
Boviteq, die kanadische Partnerorganisation von Swissgenetics, ist weltweit führend in der Produktion von IVP-Embryonen.
Hier gibt es Antworten auf häufig gestellte Fragen zur In vitro Produktion:
Eizellgewinnung – Ovum Pick Up (OPU)
Eizellgewinnung am lebenden Tier (OPU): effiziente IVF, hohe Trächtigkeitsraten und präzise Techniken für erfolgreiche Embryonenproduktion.
Film – Ovum Pick Up (OPU)
Eizellgewinnung beim Tier: Ablauf, Vorteile und IVF für erfolgreiche Fortpflanzung.
Embryonenübertragung
Embryonenübertragung bei Swissgenetics: Hohe Trächtigkeitsraten, sorgfältige Auswahl der Empfängerinnen und präzise technische Abläufe für erfolgreiche Ergebnisse.
Konventionelle Embryogewinnung
Die Embryogewinnung bei Swissgenetics steigert die Kälberzahl durch sorgfältige Auswahl, hormonelle Stimulation und präzise Abläufe für erfolgreiche Transfers.
Lernspiel – Reproduktionstechniken
Entdecke unser LearningSnack-Game zu Reproduktionstechniken – Lernen im Chat-Format!
Reproduktionstechniken
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