(57)【要約】卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生のための自動化システムおよび方法を開示する。１以上の卵母細胞または胚を処理容器中に置き、処理容器は流体が処理容器へ流入可能および処理容器から流出可能なように構成され、ここで２以上の流体が、その中に卵母細胞または胚を有する処理容器へ流入し、および処理容器から流出する。流体の温度は、処理容器中において所定の要件に応じて制御されてもよい。流体の流れは、１以上のバルブを制御するように適合させられた中央コントローラによって制御されてもよい。
2011528907.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存または蘇生の方法であって、前記方法は、
１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を処理容器中に置く工程であって、前記処理容器は２以上の流体が前記処理容器に流入すること、および、前記処理容器から流出することが可能なように構成されている、工程、
前記２以上の流体を、前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を中に有する前記処理容器に流入させる、および、前記処理容器から流出させる工程
を含む、方法。
【請求項２】
１以上のプロセスパラメータに応じて、前記処理容器に流入、および、前記処理容器から流出する前記２以上の流体のうち少なくとも１つの１以上の特徴を制御する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記１以上の特徴が、
温度、
濃度、
圧力、
前記処理容器内への流速、
前記処理容器外への流速、および
ｐＨレベル
の少なくとも１つを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記凍結保存または蘇生の方法に関連する１以上のプロセスパラメータに応答する１以上のセンサからのデータを提供する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記１以上のセンサにより提供される前記データに応じて、前記処理容器に流入する、および、前記処理容器から流出する前記２以上の流体のうち少なくとも１つの１以上の特徴を制御する工程をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記１以上の条件が、
温度、
濃度、
圧力、
前記処理容器内への流速、
前記処理容器外への流速、
ｐＨレベル、
前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の球形度、および
前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の容積
の少なくとも１つを含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記２以上の流体の流動が、１以上のバルブを通る流れを生じるように適合させられた中央コントローラによって制御される、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記２以上の流体が、
１以上の凍結保護物質成分を包含する第一流体、および
１以上の脱水成分を包含する第二流体
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記処理容器に流入する前記２以上の流体の前記凍結保護物質成分の濃度が上昇し、前記処理容器に流入する前記２以上の流体の前記脱水成分の濃度が上昇する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記凍結保護物質成分の濃度が約０．０Ｍから約１．５Ｍに上昇し、前記処理容器に流入する前記流体の前記脱水成分の濃度が約０．０Ｍから約０．３Ｍに上昇する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記処理容器に流入する前記２以上の流体の前記凍結保護物質成分の濃度が低下し、前記処理容器に流入する前記２以上の流体の前記脱水成分の濃度が低下する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記凍結保護物質成分の濃度が約１．５Ｍから約０．０Ｍに低下し、前記処理容器に流入する前記流体の前記脱水成分の濃度が約０．３Ｍから約０．０Ｍに低下する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存または蘇生のための装置であって、前記装置は、
１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を中に保持するように構成された処理容器であって、流体が前記処理容器に流入すること、および、前記処理容器から流出することが可能なようにさらに構成されている、処理容器、
前記処理容器に動作可能に接続された１以上の流体レザバー、および
前記１以上の流体レザバーから前記処理容器内への流体の流れを制御するように適合させられた中央コントローラ
を含む、装置。
【請求項１４】
前記処理容器が膜を包含し、前記膜は前記処理容器内に前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を維持するように前記処理容器に連結され、前記膜は前記流体の通過のために構成されている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記膜が、前記流体の通過のための複数の孔を包含し、前記複数の孔が約１００μｍ以下の直径を有する、請求項１４に記載の装置。
【請求項１６】
前記処理容器が着脱可能なバスケットをさらに含み、前記着脱可能なバスケットは、前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を中に保持するように構成される、請求項１３に記載の装置。
【請求項１７】
前記処理容器がキャニスタを含み、前記キャニスタは、
前記流体の流入に適合させられた少なくとも１つの流入口、および
前記流体の流出に適合させられた少なくとも１つの流出口
を包含する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１８】
前記処理容器が通路を含み、前記通路は、
輪を形成する中空管であって、その内部で前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を運搬するために構成された、中空管、
前記中空管上に配置された第一ポートであって、前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の前記中空管への挿入および前記中空管からの抽出のために適合させられた、第一ポート、
前記中空管上に配置された第二ポートであって、前記中空管への前記流体の流入のために適合させられた、第二ポート、および
前記中空管から前記流体を排出させるために前記中空管上に配置された少なくとも１つの開口であって、前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の排出を阻止するように構成された、少なくとも１つの開口
を包含する、請求項１３に記載の装置。
【請求項１９】
前記１以上の流体レザバーが、複数のサブコンパートメントを包含し、前記複数のサブコンパートメントの各々が前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存または蘇生のために適合させられた１以上の流体を保持する、請求項１３に記載の装置。
【請求項２０】
卵母細胞または胚の凍結保存または蘇生装置における使用のためのシステムであって、前記システムは、
１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を中に保持するように構成された容器であって、前記凍結保存または蘇生装置に動作可能に接続される、容器、および
前記凍結保存または蘇生装置に動作可能に接続されるように構成された１以上の流体レザバーであって、前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存または蘇生のために適合させられた多量の流体を含有する、１以上の流体レザバー
を含む、システム。
【請求項２１】
凍結保存または蘇生装置における使用のための流体レザバーであって、前記流体レザバーは、
卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存または蘇生のために適合させられた１以上の流体の分量を保持するように構成された容積、および
前記凍結保存または蘇生装置上に配置された１以上のアダプタに前記流体レザバーを連結するために構成された連結器
を含む、流体レザバー。
【請求項２２】
前記連結器が、前記流体レザバーが前記１以上のアダプタの１つのみに連結可能となるように適合させられた１以上の接合機構を包含する、請求項２１に記載の流体レザバー。
【請求項２３】
前記接合機構が、前記流体レザバーの容積内における前記１以上の流体を表示する、請求項２２に記載の流体レザバー。
【請求項２４】
前記凍結保存または蘇生装置によって読み取り可能な電子的サインをさらに包含する、請求項２２に記載の流体レザバー。
【請求項２５】
前記電子的サインが、前記凍結保存または蘇生装置との使用のために許可された流体レザバーの表示である、請求項２４に記載の流体レザバー。
【請求項２６】
凍結保存装置によって凍結保存されている卵母細胞、胚または胚盤胞の集団から蘇生用に卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットを単離する方法であって、前記方法は、
１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を中で凍結保存している間、前記凍結保存装置から得られた１以上のプロセスパラメータに関するデータを保管する工程、
前記データと前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞とを関連付ける工程、
前記データにアクセスする工程、
データが保管されている凍結保存された卵母細胞、胚または胚盤胞の集団から、蘇生用の卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットを選択するため、前記データを分析する工程
を含む、方法。
【請求項２７】
前記１以上のプロセスパラメータが、
温度、
濃度、
圧力、
前記処理容器内への流速、
前記処理容器外への流速、
ｐＨレベル、
前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の球形度、および
前記１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の容積
の少なくとも１つを含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットについて前記１以上の凍結保存パラメータの少なくとも２つに基づく複合スコアを生成する工程であって、前記複合スコアは、前記卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットの相対的な生存率を表示する、工程、をさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２９】
卵母細胞、胚または胚盤胞用処理容器内および外への流体の流れを制御するために構成されたバルブに連結され、且つ熱コントローラに連結された中央コントローラであって、前記中央コントローラは、
（ａ）卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する前記処理容器内に、凍結保護物質によって前記卵母細胞、胚または胚盤胞中の細胞質内水分の少なくとも一部を置換するために、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた前記凍結保護物質を含む水溶液を導入し、
（ｂ）さらなる凍結保護物質を細胞質内に導入しながら、さらなる細胞質内水分を除去するために約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質および脱水剤を含む第一脱水／凍結保護溶液で前記処理容器中の前記水溶液を置換し、および
（ｃ）前記脱水／凍結保護溶液の温度を、約３〜約１０分間に約２２℃〜約２６℃の温度に低下させる
ように構成されている、中央コントローラ。
【請求項３０】
コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体上に具現化された、卵母細胞、胚または胚盤胞用の処理容器内および外への流体の流れを制御するために構成されたバルブの制御、および熱コントローラの制御のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、
（ａ）卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する前記処理容器内へ水溶液を導入するためのコンピュータコードであって、前記水溶液は、凍結保護物質によって前記卵母細胞、胚または胚盤胞中の細胞質内水分の少なくとも一部を置換するために約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた前記凍結保護物質を含む、コンピュータコード、
（ｂ）さらなる凍結保護物質を細胞質内に導入しながら、さらなる細胞質内水分を除去するために、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質および脱水剤を含む第一脱水／凍結保護溶液で前記処理容器中の前記水溶液を置換するためのコンピュータコード、および
（ｃ）前記脱水／凍結保護溶液の温度を、約３〜約１０分間に約２２℃〜約２６℃の温度に低下させるためのコンピュータコード
を含む、コンピュータプログラム製品。
【請求項３１】
卵母細胞、胚または胚盤胞用の処理容器内および外への流体の流れを制御するために構成されたバルブに連結され、且つ熱コントローラに連結された中央コントローラであって、前記中央コントローラは、
（ａ）凍結保存された卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する前記処理容器へ、約２８℃〜約３５℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む第一水溶液を導入し、および
（ｂ）前記処理容器中の前記第一水溶液を、約３０℃〜約３４℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む第二水溶液で置換する
ように構成され、前記第二水溶液の凍結保護物質の濃度は、前記第一水溶液の凍結保護物質の濃度よりも低い、中央コントローラ。
【請求項３２】
前記処理容器中の前記第二水溶液を、約３０℃〜約３４℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む第三水溶液で置換するようにさらに構成され、ここで、前記第三水溶液の凍結保護物質の濃度は、前記第二水溶液の凍結保護物質の濃度よりも低い、請求項３１に記載の中央コントーラー。
【請求項３３】
前記第三水溶液の凍結保護物質の濃度が約０．１Ｍ未満である、請求項３１に記載の中央コントローラ。
【請求項３４】
コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体上に具現化された、卵母細胞、胚または胚盤胞用の処理容器内および外への流体の流れを制御するために構成されたバルブの制御、および熱コントローラの制御のためのコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品は、
（ａ）凍結保存された卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する前記処理容器へ、約２８℃〜約３５℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む第一水溶液を導入するためのコンピュータコード、および
（ｂ）前記処理容器中の前記第一水溶液を、約３０℃〜約３４℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む第二水溶液で置換するためのコンピュータコード
を含み、ここで、前記第二水溶液の凍結保護物質の濃度は、前記第一水溶液の凍結保護物質の濃度よりも低い、コンピュータプログラム製品。
【請求項３５】
凍結保護された卵母細胞の生存率を評価する方法であって、前記方法は、
（ａ）１以上の卵母細胞を凍結保護装置中に置く工程、
（ｂ）前記１以上の卵母細胞の球形度を凍結保護の間モニタリングする工程、
（ｃ）前記１以上の卵母細胞の球形度から偏差の程度を計測し、凍結保護された卵母細胞の生存率を評価する工程
を含む、方法。
【請求項３６】
前記凍結保護装置が請求項１３に記載のものである、請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記モニタリングする工程が、中央コントローラにより提供される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３８】
前記計測が、メモリユニット中の前記中央コントローラによって保管された前記データにより提供される、請求項３５に記載の方法。
【請求項３９】
卵を成熟させるか、または胚を発生させる方法であって、前記方法は、
２以上の流体が処理容器へ流入可能および前記処理容器から流出可能なように構成されている前記処理容器中に卵または胚を置く工程、
前記卵または前記胚を中に有する前記処理容器内および外へ、前記２以上の流体を流動させる工程
を含む、方法。
【請求項４０】
１以上のプロセスパラメータに応じて前記処理容器へ流入および前記処理容器から流出する前記２以上の流体のうち少なくとも１つの１以上の特徴を制御する工程をさらに含む、請求項３９に記載の方法。
【請求項４１】
前記処理容器内および外への前記２以上の流体の流動が、実質的に、インビボ環境をシミュレートする、請求項３９に記載の方法。
【請求項４２】
前記卵または胚が、約２ｃｍ／日〜約１ｃｍ／時のシミュレートされた相対速度を経験する、請求項４１に記載の方法。
【請求項４３】
卵または胚の成熟または発生のための装置であって、前記装置は、
卵または胚を中に保持するように構成された処理容器であって、流体が前記処理容器へ流入可能および前記処理容器から流出可能なようにさらに構成されている、処理容器、
前記処理容器に動作可能に接続された１以上の流体レザバー、および
前記１以上のレザバーから前記処理容器への流体の流れを制御するように適合させられた中央コントローラ
を含む、装置。
【請求項４４】
処理容器における前記１以上の卵および／または胚を観察することができる画像成分をさらに含む、請求項４３に記載の装置。
【請求項４５】
前記処理容器が膜を包含し、前記膜は前記処理容器内に前記卵または胚を維持するように前記処理容器に連結され、前記膜は前記流体の通過のために構成されている、請求項４３に記載の装置。
【請求項４６】
前記処理容器が、キャニスタを含み、前記キャニスタは、
前記流体の流入に対して適合させられた少なくとも１つの流入口、および
前記流体の流出に対して適合させられた少なくとも１つの流出口
を包含する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４７】
前記処理容器が通路を含み、前記通路は、
輪を形成する中空管であって、その内部で前記卵または前記胚を搬送するように構成された、中空管、
前記中空管上に配置された第一ポートであって、前記卵または胚の前記中空管への挿入および前記中空管からの抽出のために適合させられた、第一ポート、
前記中空管上に配置された第二ポートであって、前記中空管への前記流体の流入のために適合させられた、第二ポート、および
前記中空管から前記流体を排出させるために前記中空管上に配置された少なくとも１つの開口であって、前記卵または前記胚の排出を阻止するように構成された、少なくとも１つの開口
を包含する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４８】
前記１以上の流体レザバーが、複数のサブコンパートメントを包含し、前記複数のサブコンパートメントの各々が前記卵または前記胚の成熟または発生のために適合させられた１以上の流体を保持する、請求項４３に記載の装置。
【請求項４９】
卵または胚の成熟または発生装置における使用のためのシステムであって、前記システムは、
１以上の卵および／または１以上の胚を中に保持するように構成された容器であって、前記成熟または発生装置に動作可能に接続される、容器、および
前記成熟または発生装置に動作可能に接続されるように構成された１以上の流体レザバーであって、前記１以上の卵または胚の成熟または発生のために適合させられた流体の容積を含有する、１以上の流体レザバー
を含む、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、概して凍結保存の分野に関する。具体的には、本発明は、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および／または蘇生のための溶液環境における自動化された変化を提供するシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
（発明の背景）
本節では、特許請求の範囲に記載された発明の背景またはコンテクストを提供することを意図する。本明細書の記述は、遂行が可能なコンセプトを包含し得るが、必ずしも以前に着想または遂行されたものではない。したがって、明細書中に他に指定がない限り、本節において記述されることはこの出願の記述および特許請求の範囲の先行技術ではなく、本節中への包含により先行技術と認めるものでもない。
【０００３】
卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存およびその後の蘇生の能力は、多くの理由で望ましいものである。しかしながら、従来の技術は、効果的、効率的且つ一貫した様式において再現することが困難であることを証明してきた。そのような従来の技術は、一般的に、大きな労働力を要し（ｌａｂｏｒ−ｉｎｔｅｎｓｉｖｅ）、非常に熟練したヒトの技術者による卵母細胞、胚または胚盤胞の実質的な操作を必要とする。例えば、従来の卵母細胞の凍結保存は、インキュベーションから洗浄溶液、そして凍結保存溶液へというように、凍結保存プロセスにおいて１つの位置から他の位置へと技術者が手作業で卵母細胞を移動させることを必要とする。さらに、卵母細胞は、従来の凍結保存技術の間、頻繁に構造的な損傷を負う。例えば、凍結保存溶液槽間での卵母細胞の従来の手作業での移動は、浸透圧および熱ショックを与える可能性がある。例として、卵母細胞内での氷晶の形成は卵母細胞において細胞内損傷を招く可能性がある。また、従来の凍結保存技術を経る卵母細胞は、球形度の低下および容積における望ましくない変化を経験する可能性がある。そのような影響は、毒性に加えて構造上の損傷を結果として生じるかもしれず、それにより、卵母細胞の生存率を顕著に損なうこともあり、最終的には受精成功の確率を低減し得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ヒトの関与および従来の保存技術は、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存における一貫性の欠如の大きな原因となっており、結果として望ましくない低い受精成功率をもたらしている。したがって、卵母細胞、胚または胚盤胞の生存率への有害な影響を緩和し、それにより受精の成功率を向上させる、反復可能で効率的な卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生のための一部自動化された方法およびシステムの提供が望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
（発明の概要）
本発明の様々な実施形態は、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生方法を提供する。該方法は、１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞を処理容器中に置くこと（該処理容器は、該処理容器に流体が流入および流出することが可能なように構成される）；２以上の流体が、その中に維持された卵母細胞、胚または胚盤胞を有する該処理容器に流入および流出することを含む。１つの実施形態において、該方法は、所定の要求に応じて処理容器中の流体の温度を制御することをさらに含む。流体の流動は、処理容器に連結された１以上のバルブを制御するように適合させられた中央コントローラによって制御されてもよい。
【０００６】
また、実施形態は、その中に卵母細胞、胚または胚盤胞を保持するように構成された処理容器（該処理容器は、該処理容器に流体が流入および流出可能なようにさらに構成される）；該処理容器に連結された１以上の流体のレザバー；および該処理容器内への１以上のレザバーからの流体の流れを制御するように適合させられた中央コントローラを含む、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生用装置を提供する。
【０００７】
また、様々な実施形態は、既定の容積の流体（該流体は、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生のための１以上の成分を包含する）；卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存用装置にレザバーを流体的に連結するように構成された連結器；および許可されたレザバーを示す電子的識別サイン（ｉｎｄｉｃｉａ）（ここで、電子的識別サインは凍結保存装置によって読み取り可能である）を含む、流体を供給するために構成されたレザバーを提供する。
【０００８】
他の実施形態において、本発明は、凍結に備えている、卵の成熟および受精後の胚の発生のための方法および装置に関する。上記実施形態を、実質的に、卵および／または胚のインビボ環境をシミュレートする（ｓｉｍｕｌａｔｅ）ように適合させてもよい。溶液流体を、１以上の卵および／または受精した胚を含有する処理容器内および外へと向けてもよい。溶液の送達を、発生および／または成熟期を通してモニタリングされる様々なパラメータに基づいて操作してもよい。
【０００９】
さらなる別の実施多様において、本発明は、卵母細胞、胚または胚盤胞を保持するように構成された処理容器内および外への流体の流れを制御するように構成された１以上のバルブに連結され、且つ熱コントローラに連結された中央コントローラに関する。該中央コントローラは、（ａ）卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する処理容器内へ水溶液を導入する（該水溶液は、凍結保護物質によって卵母細胞、胚または胚盤胞中の細胞質内水分の少なくとも一部を置換するために約２０℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む）；（ｂ）さらなる凍結保護物質を細胞質内へ導入しながら、さらなる細胞質内水分を除去するために約２０℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質および脱水剤を含む第一脱水／凍結保護溶液で処理容器中の水溶液を置換する；および（ｃ）該脱水／凍結保護溶液の温度を、約３〜約１０分間で約２２℃〜約２６℃の温度に低下させるように構成されてもよい。
【００１０】
また、本発明の様々な実施形態は、コンピュータにより読み取り可能な記憶媒体上に具現化された、卵母細胞、胚または胚盤胞用の処理容器内および外への流体の流れを制御するために構成された１以上のバルブおよび／またはポンプの制御、および熱コントローラの制御のためのコンピュータプログラム製品に関する。該コンピュータプログラム製品は、（ａ）卵母細胞、胚または胚盤胞を含有する処理容器内へ水溶液を導入するためのコンピュータコード（該水溶液は、凍結保護物質によって卵母細胞、胚または胚盤胞中の細胞質内水分の少なくとも一部を置換するために約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む）；（ｂ）さらなる凍結保護物質を細胞質内に導入しながら、さらなる細胞質内水分を除去するために、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質および脱水剤を含む第一脱水／凍結保護溶液で処理容器中の該水溶液を置換するためのコンピュータコード；および（ｃ）該脱水／凍結保護溶液の温度を、約３〜約１０分間で約２２℃〜約２６℃の温度に低下させるためのコンピュータコードを含む。
【００１１】
本発明のこれらおよび他の利点および機構は、その組織および操作方法と共に、添付の図面（ここで、同様の要素は、以下に記述されるいくつかの図面を通して同様の番号を有する）と併せて利用した場合、下記の詳細な説明から明確になる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の実施形態に応じた凍結保存および蘇生システムを例示する。
【図２】図２は、さらなる機構を有する図１の凍結保存および蘇生システムを例示する。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の別の実施形態に応じた凍結保存および蘇生システムを例示する。
【図３Ｂ】図３Ｂは、本発明のさらなる別の実施形態に応じた凍結保存および蘇生システムを例示する。
【図４Ａ】図４Ａは、図１、２、３Ａおよび３Ｂにおいて例示された凍結保存および蘇生システムで使用するためのレザバーの実施形態を例示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１、２、３Ａおよび３Ｂにおいて例示された凍結保存および蘇生システムで使用するためのレザバーの別の実施形態を例示する。
【図５】図５は、本発明の実施形態に沿った図１および２の凍結保存および蘇生システムで使用するための制御配置を模式的に例示する。
【図６Ａ】図６Ａは、図１、２、３Ａおよび３Ｂの凍結保存および蘇生システムで使用するための卵母細胞、胚または胚盤胞バスケットの実施形態を例示する。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１、２、３Ａおよび３Ｂの凍結保存および蘇生システムで使用するための卵母細胞、胚または胚盤胞容器の別の実施形態を例示する。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図１、２、３Ａおよび３Ｂの凍結保存システムで使用するための卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存および蘇生のための卵母細胞、胚または胚盤胞容器のさらなる別の実施形態を例示する。
【図７】図７は、本発明の実施形態に沿った凍結保存システムについての溶液濃度プロファイルのグラフ表示である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に沿った凍結保存システムについての別の溶液濃度プロファイルのグラフ表示である。
【図９】図９は、本発明の実施形態に沿った蘇生システムについての溶液濃度プロファイルのグラフ表示である。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に沿った蘇生システムについての別の溶液濃度プロファイルのグラフ表示である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（様々な実施形態の詳細な説明）
本明細書で使用される場合、他に指定のない限り、以下の定義が適用されるものとする。
【００１４】
用語「卵母細胞」は、未授精の新たに採取された卵母細胞または成熟卵母細胞を指し、この用語が例えば「１つの（ａ）」、「その（ｔｈｅ）」などの用語を採用するかどうかにかかわらず単数および複数の両方を指す。新たに採取されたとは、卵母細胞が、安定化／凍結保存プロセスの開始の８時間以内、好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約４時間以内、より好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約１時間以内、そしてさらにより好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約０．１時間以内に動物ドナーから採取されたことを意味する。成熟卵母細胞とは、成熟の尺度で「成熟期―ＭＩＩ」と類別される採取された卵母細胞を意味する。この尺度はさらに、採取された卵母細胞を「中期―（ＭＩ）」または「未成熟期―（ＧＶ）」として同定する。
【００１５】
用語「蘇生された卵母細胞」は、受精および胚の発生が可能な解凍された卵母細胞を指す。
【００１６】
用語「安定化された卵母細胞」は、依然として卵丘塊（ｃｕｍｕｌｕｓ  ｍａｓｓ）（顆粒膜細胞）を維持する成熟卵母細胞を指し、卵丘塊は、その卵丘塊中のギャップジャンクションを通して養分を取り込むことによって卵母細胞の成熟を可能にする。成熟卵母細胞は、細胞内タンパク質の完全性／活性を維持する一方で第１極体の放出に関連する減数分裂紡錘体の形成によって特徴付けられる。
【００１７】
用語「胚盤胞」は、受精後約５日目から子宮内での着床までの間に新たに採取された受精卵を指し、この用語が例えば「１つの（ａ）」、「その（ｔｈｅ）」などの用語を採用するかどうかにかかわらず単数および複数の両方を指す。用語「新たに採取された」とは、胚盤胞が、安定化／凍結保存プロセスの開始の約８時間以内、好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約４時間以内、より好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約１時間以内、そしてさらにより好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約０．１時間以内に動物ドナーから採取されたことを意味する。
【００１８】
用語「蘇生された胚盤胞」は、胚発生が可能な解凍された胚盤胞を指す。
【００１９】
用語「胚」は、最初の２細胞への分割時から受精後約５日目の間に新たに採取された受精卵を指し、この用語が例えば「１つの（ａ）」、「その（ｔｈｅ）」などの用語を採用するかどうかにかかわらず単数および複数の両方を指す。新たに採取されたとは、胚が、安定化／凍結保存プロセスの開始の約８時間以内、好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約４時間以内、より好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約１時間以内、そしてさらにより好ましくは安定化／凍結保存プロセスの開始の約０．１時間以内に動物ドナーから採取されたことを意味する。
【００２０】
用語「蘇生された胚」は、さらなる胚性および胎児性の発生が可能な解凍された胚を指す。
【００２１】
以下の記述は、説明を目的とし限定を目的とするものではなく、詳細および記述は本発明の完全な理解を提供するために明記される。しかしながら、本発明は、これらの詳細および記述から離れた他の実施形態において実施され得ることが当業者にとって明らかである。
【００２２】
卵母細胞の凍結保存および蘇生のための様々なプロセスが従来公知である。そのような新たに採取された成熟動物卵母細胞の凍結保存のためのプロセスの１つは、インビトロ条件に対して卵母細胞を安定化するために十分な時間、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた１以上の安定化溶液中で新たに採取された成熟卵母細胞をインキュベーションすることを含み、１以上の安定化溶液が採用される場合、各溶液は互いに異なる。安定化溶液は、これに限定されないが、新たに採取された成熟卵母細胞がインビボ抽出後にその中でインキュベートされる溶液を包含し、これは、該卵母細胞を凍結保存プロセスの開始前にそのインビトロ環境において平衡化することを可能にする。安定化溶液は、インビトロでの卵母細胞のさらなる成熟を可能にすることが意図される。具体的には、安定化溶液は、小胞内（ここから、卵は除去された）の環境を模倣するように設計される。小胞は、インビボで卵母細胞の成熟の継続中のプロセスを支持し、そのプロセスは、好ましくは、卵母細胞が小胞から除去され、安定化溶液中に置かれるときに複製される。また、安定化溶液は、さらなる減数分裂の進行のための養分を提供し、そして卵母細胞内で継続する代謝プロセスを支持し、ならびに、細胞膜を支持する。安定化溶液のさらなる機能は、卵母細胞内の代謝から生じる生物学的廃棄物を除去すること、および卵母細胞内のｐＨを安定化することである。安定化溶液は、任意の凍結保護物質（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）、プロピレングリコールなど）を含まない。
【００２３】
安定化溶液としては、例示の目的で、Ｇｌｏｂａｌ（登録商標）培地（Ｌｉｆｅ  Ｇｌｏｂａｌ，ＩＶＦ  Ｏｎｌｉｎｅから入手可能）、ＳＳＳ添加Ｇｌｏｂａｌ（登録商標）培地（Ｉｒｖｉｎｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｓａｎｔａ  Ａｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳＡから入手可能）、ヒト卵管溶液（ＨＴＦ−Ｉｒｖｉｎｅ  Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ，Ｓａｎｔａ  Ａｎａ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ，ＵＳＡから入手可能）（必要に応じてＳＳＳおよび／または抗生物質（例えば、ゲンタマイシン）が添加される）、ならびに修飾ＨＴＦ（ＨＥＰＥＳを含むＨＴＦ（ｍＨＴＦ）−Ｌｉｆｅ  Ｇｌｏｂａｌ，ＩＶＦ  Ｏｎｌｉｎｅから入手可能）（必要に応じてＳＳＳおよび／または抗生物質（例えば、ゲンタマイシン）が添加される）、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）、ナトリウム欠乏ＰＢＳ（例えば、リン酸水素ナトリウム（Ｈ２ＮａＰＯ４））などを包含する。
【００２４】
凍結保護物質は、細胞質内水分の少なくとも一部が凍結保護物質で置換される条件下で、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質を含む水溶液と卵母細胞とを接触させることにより、安定化された成熟卵母細胞中に導入される。凍結保護物質は、典型的に浸透法によって動物の卵母細胞の細胞壁を越えて浸透し、かつ、凍結保存された状態および凍結保存のプロセスの間に卵母細胞の生存および生存率の維持を促進する液体を包含するが、これに限定されない。適切な凍結保護物質は当該分野で周知であり、例示のみの目的で、ＤＭＳＯ、エチレングリコール、プロピレングリコール（１，２−プロパンジオール）、グリセロール、ならびにそのような凍結保護物質のうちの２種以上の混合物などが包含される。
【００２５】
その後、卵母細胞は、少なくとも、さらなる凍結保護物質を細胞質内へ導入しながらさらなる細胞質内水分を除去するために十分な条件下で約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた凍結保護物質および脱水剤を含む第一脱水／凍結保護溶液に移される。脱水／凍結保護溶液の温度は、その後、約３〜１０分間に約２２℃〜約２６℃に低下し、その後卵母細胞は脱水／保護溶液において、後に密閉される容器中に移され、そして、卵母細胞はその後凍結保存される。脱水／凍結保護溶液は、凍結保存の間に卵母細胞中の細胞質内水分の脱水を容易にするための薬剤をさらに含む、上記のような凍結保護溶液を包含するが、これに限定されない。好ましくは、そのような薬剤は、卵母細胞の細胞壁を浸透圧で通過しない。脱水剤としては、スクロース、デキストロース、トレハロース、ラクトース、ラフィノースなどが包含される。
【００２６】
本発明の実施形態は、上述のような、卵母細胞の凍結保存および蘇生技術の１以上の工程を自動化することを可能にするシステムおよび方法を提供する。また、本発明の実施形態は、胚および胚盤胞の凍結保存および蘇生にも適合可能である。本発明の実施形態は、ヒト卵母細胞、胚および胚盤胞の凍結保存および蘇生に特に適する。様々な例となる実施形態が凍結保存システムとして記述され参照される。しかしながら、実施形態は卵母細胞、胚および胚盤胞の凍結保存に限定されず、蘇生にも適合されることが理解されるべきである。加えて、様々な実施形態を、凍結に備えている、卵の成熟および受精後の胚の発生にも適合させてもよい。
【００２７】
図１を参照して、本発明の実施形態に応じた凍結保存システムを例示する。凍結保存システム１００は、新たに採取された成熟卵母細胞、胚または胚盤胞１０のインキュベーションのためのインキュベーター１１０を包含する。上述の通り、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は、インビトロ条件に卵母細胞、胚または胚盤胞１０を安定化させるために十分な時間、約３３℃〜約３８℃の温度に保たれた１以上の安定化溶液でインキュベートされてもよい。一旦、インキュベートされた卵母細胞、胚または胚盤胞１０が安定化されれば、それらは処理容器１２０に移される。
【００２８】
処理容器１２０は、例えば金属またはプラスチックなどの様々な材料で形成され得る。処理容器は、殺菌のため、凍結保存システム１００から効率的に分解されるように構成されてもよい。あるいは、処理容器は使い捨て用に構成されてもよい。処理容器１２０は特定の用法およびニーズに合わせて作ってもよい。１つの実施形態において、処理容器１２０は、約０．０００４〜約０．０２ｍｌの内容積１２２を有する。別の実施形態において、内容積１２２は約０．００４〜約０．００８ｍｌである。内容積１２２は、流体溶液と共に、１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞１０をその中に収容するように構成される。卵母細胞、胚または胚盤胞１０は障壁によって処理容器の他の成分から保護されていてもよい。例えば、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は、点線によって図１に一般的に例示される膜１２５または他の形態の障壁によって処理容器の流入口１３０および流出口１４０から分離され得る。膜１２５は、処理の間、卵母細胞、胚または胚盤胞１０を処理容器内に維持するように構成され、さらに卵母細胞、胚または胚盤胞１０の浸漬が可能なように処理溶液のフロースルー（ｆｌｏｗ  ｔｈｒｏｕｇｈ）を許可する。１つの実施形態において、膜１２５は、直径約５μｍ〜約７０μｍの孔を備えた多孔性支持層を含む。
【００２９】
別の実施形態において、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は、図６Ａ中に描かれるように、処理容器１２０内に適するように構成されたバスケット６００中に維持される。バスケットは、処理溶液のフロースルーのために構成された複数の孔６１０を包含するが、その孔は卵母細胞、胚または胚盤胞１０をバスケット内に維持するために直径約５０μｍ以下である。
【００３０】
図６Ｂ中に描かれたさらなる別の実施形態において、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は、実質的に密閉されることができる処理容器６５０中に入れられる。処理容器６５０は流入口６６０および１以上の流出口６７０と共に構成される。流入口６６０は処理溶液の流入のために構成され、１以上の流出口６７０は処理溶液の流出のために構成される。流入口６６０および１以上の流出口６７０は、処理中、処理容器６５０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０を維持するようにさらに構成される。１つの構成において、流入口６６０および１以上の流出口６７０は、直径約１００μｍ以下である。
【００３１】
図６Ｃ中に描かれたさらなる別の実施形態において、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は通路６８０に進入する。通路６８０は、輪を形成する中空管６８１を含み、中空管は１以上のポートと共に構成される。中空管６８１によって形成された輪は、１つの実施形態において実質的に円形であり、少なくとも約１インチの直径を有する。中空管６８１は少なくとも卵母細胞、胚または胚盤胞１０の正常な最大直径、および卵母細胞、胚または胚盤胞１０の凍結保存に十分な溶液の境界層を収容するように作ってもよい。１つ実施形態において、中空管６８１の内径は少なくとも約０．０３インチである。
【００３２】
卵母細胞、胚または胚盤胞１０はポート６８２から通路６８０に進入する。１つの実施形態において、通路６８０は、中空管６８１によって形成される輪での溶液流体および卵母細胞、胚または胚盤胞１０の右回りの流れのために構成される。ポート６８２は、右回りの流体流動が中空管６８１内に保持されながら、卵母細胞、胚または胚盤胞１０がポート６８２から流出するのを実質的に防止するように、通路６８０上に配置される。溶液流体は溶液ポート６８４を通って通路６８０に進入する。中空管６８１への溶液の進入に応答して、通路６８０での右回りの流れを促進するように、溶液ポート６８４は通路６８０上に配置される。溶液ポート６８４は、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の進入を防止するように通路６８０上に同様に配置される。溶液ポート６８４は、図２および４Ａ／４Ｂにそれぞれ例示されている、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０、または単一のレザバー３００／３０１に連結される。超過溶液は、中空管６８１の外表面上に配置された複数のスリット６８８を通って通路６８０から漏出し、スリットは実質的に通路６８０内のフロー方向に垂直である。スリット６８８は中空管６８１内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の漏出または捕獲を防ぐように構成される。実施形態において、スリット６８８は、幅が約５０μｍ以下である。通路６８０は、ポート６８２の実質的に反対に配置されたガスポート６８６を任意に包含する。通路６８０は、さらに処理温度制御のための温度コントローラ６８９を包含してもよい。
【００３３】
凍結保存プロセスが完了するまで、卵母細胞、胚または胚盤胞１０は凍結保護溶液の実質的に連続する流れによって、中空管６８１により形成された輪をぐるりと回って運ばれる。プロセス完了に際し、通路６８０から卵母細胞、胚または胚盤胞１０を回収するため、ポート６８２にて吸引が提供される。ガスポート６８６は、ポート６８２を介して通路６８０からの卵母細胞、胚または胚盤胞１０の回収を促進するため、陽圧を供給する。
【００３４】
図１に例示されるように、処理容器１２０は、内容積１２２への流体の流入および流出を可能にするように構成される。例示された実施形態において、内容積１２２内および外への流体の流れは、流入口バルブ１３２および流出口バルブ１４２などの、流入口１３０および流出口１４０中のバルブによって制御される。流入口バルブ１３２および流出口バルブ１４２は、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の処理のために要求される流体の流れが通れる（ａｃｃｏｍｍｏｄａｔｅ）ように作られる。処理容器１２０は、処理容器内の溶液混合を向上させるため、任意にバッフル１２６を包含する。
【００３５】
また、処理容器１２０は、内容積１２２中の流体の温度を制御するように構成された、熱コントローラ１２４を備えている。様々な構成は流体温度を制御するために使用されてもよい。例えば、溶液は室温で保持されてもよく、所望の処理溶液温度を達成するため、必要に応じて、溶液の少なくとも一部分が加熱および冷却される。１つの実施形態において、処理温度範囲は、約２０℃〜約３７℃である。あるいは、溶液は処理温度範囲のほぼ最高に保たれてもよく、所望の処理溶液温度を達成するため、必要に応じて、溶液の少なくとも一部分が冷却される。さらなる別の実施形態において、溶液は処理温度範囲のほぼ最低に保たれてもよく、所望の処理溶液温度を達成するため、必要に応じて、溶液の少なくとも一部分が加熱される。図１および２に例示された実施形態において、熱コントローラ１２４は処理容器１２０の壁に連結される。他の実施形態において、処理容器１２０の内容積１２２に進入する流体の温度を制御するため、熱コントローラ１２４は流入口１３０に連結されてもよい。さらに他の実施形態において、１以上の熱コントローラ１２４は、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０へ連結されてもよい。さらに、熱コントローラ１２４は、内容積１２２における流体の熱制御を可能にするために当該分野で公知の多数の他のいずれの手法によっても実行され得る。
【００３６】
凍結保存システムは、処理容器１２０に流体的に連結された１以上の溶液レザバーを包含してもよい。図２を参照して、図１の凍結保存システムがさらなる機構と共に例示される。例示された実施形態において、凍結保存システムは、流体的に処理容器１２０に連結された複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０を包含する。複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、処理容器１２０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の凍結保存または蘇生に適切な１以上の溶液を保持する。例示された実施形態において、レザバー１５０は多量の溶液Ｉを保持し；レザバー１６０は多量の溶液ＩＩを保持し；レザバー１７０は多量の溶液ＩＩＩを保持し；そして、レザバー１８０は多量の溶液ＩＶを保持する。複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、処理容器１２０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の１以上のバッチを処理するために十分な多量の溶液を保持するように構成される。１つの実施形態において、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、約３ｍｌの実質的に等しい容積を有する。別の実施形態において、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は様々な容積であり、卵母細胞、胚または胚盤胞１０を処理するためのそれぞれの溶液の容積に関連して作ってもよい。
【００３７】
溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶの組成は、例えば上述の凍結保存プロセスに応じた、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の凍結保存または蘇生のための溶液の所望のシーケンスを提供するように構成される。この点に関し、１つの実施形態において、溶液Ｉは、当該分野において公知の修飾ヒト卵管流体（「ｍＨＴＦ」）および合成血清代替品（「ＳＳＳ」）を含む水性の安定化溶液を包含する。溶液ＩＩは、卵母細胞、胚または胚盤胞１０中の細胞質内水分の少なくとも一部を凍結保護物質で置換するように構成された、ｍＨＴＦ、ＳＳＳ、および凍結保護物質の水溶液を含む。溶液ＩＩＩは、さらなる凍結保護物質を細胞質内へ導入しながら、卵母細胞、胚または胚盤胞１０からさらなる細胞質内水分を除去するように構成された、凍結保護物質および脱水剤を包含する第一脱水／凍結保護溶液を含む。溶液ＩＶは、さらなる凍結保護物質を細胞質内へ導入しながら、卵母細胞、胚または胚盤胞１０からさらなる細胞質内水分を除去するように構成された、凍結保護物質および脱水剤を包含する第二脱水／凍結保護溶液を含む。システムは、代替の溶液または溶液成分での使用に対して容易に適合される。例えば、１つの実施形態において、ＳＳＳは溶液から除去される。別の実施形態において、生理食塩水、ＨＴＦ、ｍＨＴＦおよび塩化コリンを包含する水溶液を含む溶液を使用してもよい。加えて、卵母細胞、胚および／または胚盤胞の所望の凍結保存または蘇生を達成するため、他の溶液および溶液成分を様々な実施形態に使用してもよい。
【００３８】
別の実施形態において、複数のレザバーはそれぞれ、溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、およびＩＶの１以上の溶液成分を含有してもよい。例えば、図２の実施形態は複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０を例示する。この実施形態において、４つのレザバーはそれぞれ、上述のプロセスまたは他の凍結保存プロセスに対応する適切な濃度で、多量の個々の溶液成分または選択された溶液成分の混合物を含有する。例えば、１つの実施形態において、レザバー１５０は多量のｍＨＴＦを包含し；レザバー１６０は多量のＳＳＳを包含し；レザバー１７０は多量の凍結保護物質を包含し；そして、レザバー１８０は多量の脱水溶液を包含する。互いの成分または他の成分との組み合わせは、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０に包含されてもよい。かさねて、システムは、前述の代替溶液または溶液成分での使用に容易に適合される。複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０からの溶液成分の適切な容積が、複数の対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２を通って放出される。溶液成分は、凍結保存プロセスの異なる段階に対応する溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ、またはこれらの他の組み合わせを形成するために混合する。マニホールド１９０は、処理容器１２０中への溶液の放出に先立って、十分に均質な溶液を形成するために、溶液成分の混合を増強するように構成される。
【００３９】
複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、複数の対応する連結器１５６、１６６、１７６および１８６でマニホールド１９０に流体的に連結される。複数の対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８に連結するように、複数の対応する連結器１５６、１６６、１７６および１８６は構成される。対応する複数の連結器１５６、１６６、１７６および１８６は、複数の対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８のうちの１つのみに連結されるように独自に構成されてもよい。独自の接続は、接続直径（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｄｉａｍｅｔｅｒ）、内部および／または外部エンゲージメント機構、接続糸ピッチ、接続糸方向（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｔｈｒｅａｄ  ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ）、有鍵（ｋｅｙｅｄ）コネクタまたはこれらの任意の組み合わせなどの、当該分野において公知の多数の技術のうちのいずれか１つを介して遂行されてもよいが、これらに限定されない。独自の連結接続は、マニホールド１９０への複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０の正確なアセンブリ、および処理容器１２０への適切な溶液の送達を保証する。
【００４０】
１つの実施形態において、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、それぞれ、実質的に閉鎖した容器を形成するレザバー表面を含む。レザバー表面は、その中に維持される溶液または溶液成分と非反応性の硬質、半硬質、または変形可能な材料であってもよい。レザバー表面は、一般に円筒形または溶液を保管し供給するのに適した別の形態に形成されてもよい。レザバー表面は、少なくとも１つの開口を包含し、それによって、溶液または溶液成分が、対応する複数の連結器１５６、１６６、１７６および１８６を通って、それぞれのレザバーを出る。レザバー表面は、完全な開口を伴なって構築されてもよく、または、それぞれのレザバーが凍結保存システム１００に連結される場合に開口が形成されてもよい。１つの実施形態において、開口および／またはレザバー表面は、対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２のすべてまたは一部を形成してもよい。
【００４１】
１つの実施形態において、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、制限された使用のために構成される。例えば、予め決められた数の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチを処理するためだけに十分である、制限された容積の溶液または溶液成分が提供されてもよい。１つの実施形態において、溶液または溶液成分の容積は、卵母細胞、胚または胚盤胞の単一のバッチを処理するために構成される。一旦使い捨てのレザバーが使い果たされれば、該レザバーは凍結保存システム１００から分離され、適切な溶液または溶液成分で満たされた交換用レザバーが取り付けられる。あるいは、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、他のパラメータに基づいた制限された使用のために構成されてもよい。
【００４２】
例えば、最適な実行を保証するため、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、凍結保存システム１００によって読み取り可能な、日付、年または溶液もしくは溶液成分の有効期限を示す電子的データを伴なって構成されてもよい。ある実施形態において期限が切れたレザバーを検出する場合、凍結保存システム１００は使用を拒否してもよい。同様に、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、凍結保存システム１００によって読み取り可能な溶液または溶液成分を示す電子的識別データを伴なって構成されてもよい。凍結保存システム１００は、レザバーが不適当または不適合の溶液または溶液成分を含有することを検出する場合、様々な実施形態において使用を拒否してもよい。
【００４３】
電子的データおよび電子的識別データは、当該分野で公知の多様な記憶構造のいずれかを使用して、レザバー記憶構造において複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０と関連付けられるか、または保管されてもよい。例えば、ＥＰＲＯＭ、不揮発性のメモリ、磁気帯、ＲＦＩＤまたは他の記憶構造は、データを保管するために複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０のそれぞれと関連付けられる。２以上のレザバーが連結される実施形態において、レザバー記憶構造の一部は、レザバーそれぞれと関連付けられてもよい。レザバー記憶構造からのデータを検出し、解読するために、凍結保存システム１００は対応するシステムを備える。凍結保存システム１００はレザバー記憶構造からのデータを解読し、データを凍結保存システム１００内の既存のデータもしくはダウンロードされたデータ、または外部データと比較する。
【００４４】
１つの実施形態において、電子的識別サインは、適当な複数の対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８に複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０が連結されていることを保証するために使用されてもよい。凍結保存システム１００は、不適当に連結されたレザバー、または複数の対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８のうち正しくないものに連結されたレザバーを検出した場合、使用を拒否してもよい。別の実施形態において、凍結保存システム１００は、対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８の構成に対する複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０の構成が無関係であるように、力学的に改変できる。凍結保存システム１００は、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０の電子的識別サインを検出し、それに応じて操作を構成する。この特定の実施形態において、複数の対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８、ならびに対応する複数の連結器１５６、１６６、１７６および１８６に独自の連結構成を提供することは不必要である。
【００４５】
別の実施形態において、保証されていない溶液または偽造の溶液の使用を防止するため、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、凍結保存システム１００によって読み取り可能である、許可されたレザバーを示す電子的識別サインを包含してもよい。凍結保存システム１００は、レザバー、溶液、または溶液成分の完全性を電子的識別サインまたは他のサインを経由して認証できない場合、使用を拒否してもよい。電子的識別サインまたは他のサインは、サインの無許可の複製を防ぐためにコード化されてもよく、または暗号化されてもよい。凍結保存システム１００は、レザバーによって供給される電子的識別に基づいて複数のレザバー１５０、１６０、１７０、および１８０の中から許可されたレザバーを検出できない場合、操作を拒否してもよい。電子的識別サインは、レザバーの枯渇に際して消滅するようにさらに構成されてもよい。さらに、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０の電子的識別サインは、凍結保存システム１００において処理された卵母細胞、胚または胚盤胞の１以上の特定のバッチに自動的にまたは手動で関連付けられ、後の呼び出しまたは分析のためにデータレコードに保管されてもよい。複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、使用後に使い捨てであってもよく、許可された再使用のために構成されてもよい。レザバーが再使用可能な場合、枯渇に際して、レザバーは溶液の許可された補充および電子的識別サインの回復のために溶液プロバイダに返還される。
【００４６】
複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０の中身は、マニホールド１９０を介して処理容器１２０の内容積１２２に向けられる。内容積１２２への溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶまたは溶液成分の流れは、１以上のバルブを通して制御され得る。図２の実施形態において例示されるように、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０からの溶液、または溶液成分の送達は、複数の対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２を介してそれぞれ調節されてもよい。対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２の下流である流入口バルブ１３２は、処理容器１２０中への流れを制御するためにさらに提供されてもよい。複数の対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２は、当該分野で公知であり流体の流れを制限することが可能な、いくつかの手動または自動バルブ型または構造うちのいずれか１以上を含んでもよい。例示された実施形態において、対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２は、対応するマニホールド接続１９５、１９６、１９７および１９８と処理容器１２０との間に設置される。別の実施形態において、対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２は、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０と、対応する連結器１５６、１６６、１７６および１８６との間に設置される。さらなる別の実施形態において、レザバー表面の一部分は、対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２を含む。
【００４７】
溶液または溶液成分は、それぞれのレザバーから当該分野で公知の１以上の流体の送達技術によって処理容器１２０へと送達される。例えば、凍結保存システム１００は、処理容器１２０中への溶液の自重供給のために構成されてもよい。別の実施形態において、ポンプ１３５は、処理容器１２０への溶液の送達のために、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０と、処理容器１２０との間に取り付けられてもよい。あるいは、またはポンプ１３５に加えて、ポンプはマニホールド１９０にそれぞれの溶液を送達するため、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０のそれぞれと関連付けられてもよい。
【００４８】
別の実施形態において、空気および／または不活性ガスは、処理容器１２０へ溶液を供給するために単独でまたは１以上のポンプと組み合わせて使用される。例えば、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０は、対応するガス流入口１５４、１６４、１７４および１８４を包含するように構成されてもよい。凍結保存システム１００は、それぞれの対応するガス流入口１５４、１６４、１７４および１８４に連結されたガスラインを経由して、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０に加圧されたガスを供給する。処理容器１２０への個々の溶液または溶液成分の供給は、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０それぞれへのガスフローによって調節される。この構成において、複数の対応するバルブ１５２、１６２、１７２および１８２は、ガスによって供給された複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０内の圧力変化にのみ応答すればよい。対応するガス流入口１５４、１６４、１７４および１８４それぞれは、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０のうちの１つに対応する特定のガスラインのみが連結され得るように、独自に構成されてもよい。新しいレザバーを取り付ける場合、独自の構成を取ることでヒューマンエラーを排除する。ガスフローの調節は、定義された凍結保存プロセスシーケンスに基づいて、または一連のプロセスの間にモニタリングされる凍結保存プロセスパラメータに応答して、完全に自動化されてもよい。溶液の送達のための不活性ガスの使用は、少なくとも部分的に閉じた凍結保存システムにおいて、卵母細胞、胚または胚盤胞の細胞境界を横切る凍結保護物質の流入を有利に向上させ得る、凍結保存プロセス圧力の調節の付加的な利益を有する。さらに、不活性雰囲気下で凍結保存プロセスを行うことは、凍結保存システム１００に汚染物質が進入する機会を低減する。
【００４９】
また、凍結保存システム１００の溶液レザバーの他の構成も構築することができる。図４Ａおよび４Ｂを参照し、単一のレザバーシステムの実施形態を描く。例示された実施形態において、溶液または溶液成分をそれぞれ含有する単一のレザバーは、処理容器１２０に連結される。これらの実施形態において、個々の溶液または溶液成分は、単一のレザバー内のサブコンパートメント中で保持される。
【００５０】
図４Ａ中に描かれた実施形態において、単一のレザバー３００は複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０を収容する。複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０は、それぞれ処理容器１２０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の凍結保存で使用される多量の溶液または溶液成分を保有する。単一のレザバー３０１は、凍結保存システム１００の流入口接続３１８に連結するように構成されたレザバー連結器３１６を包含する。レザバーマニホールド３０５は、レザバー連結器３１６を複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０に流体的に相互に連結する。レザバーマニホールド３０５は、複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０に関連する、複数の対応するバルブ３１１、３２１、３３１および３４１を包含してもよい。複数の対応するバルブ３１１、３２１、３３１および３４１は、流れの制御または制限のため、当該分野で公知の多数のバルブ型のいずれかから選択されてもよい。例示された実施形態は、処理溶液または溶液成分との使用のために構成されてもよい。
【００５１】
図４Ｂ中に描かれた実施形態において、単一のレザバー３０１は複数の相互に接続されたサブコンパートメント３５０、３６０、３７０および３８０を収容する。複数のサブコンパートメント３５０、３６０、３７０および３８０は、それぞれ処理容器１２０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の凍結保存のための多量の溶液を保有する。単一のレザバー３０１は、凍結保存システム１００の流入口接続３１８に連結されるように構成されたレザバー連結器３１６を包含する。複数の対応するバルブ３５１、３６１、３７１および３８１は、複数のサブコンパートメント３５０、３６０、３７０および３８０からの流体の流出を制御する。複数の対応するバルブ３５１、３６１、３７１および３８１は、流れを制限するために、当該分野で公知の多数のバルブ型のいずれかから選択され得る。例示された実施形態は、主として正しく並べられた処理溶液との使用のために構成される。例えば、サブコンパートメント３５０は多量の溶液Ｉを含有し；サブコンパートメント３６０は多量の溶液ＩＩを含有し；サブコンパートメント３７０は多量の溶液ＩＩＩを含有し；そして、サブコンパートメント３８０は多量の溶液ＩＶを含有する。この様式において、単一の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチが単一のレザバー３０１を用いて処理され得る場合、単一のレザバー３０１は一般に、使い捨て用に適用可能である。新たな単一のレザバー３０１は、後の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチのそれぞれを処理するために、凍結保存システム１００に連結される。
【００５２】
溶液または溶液成分は、当該分野で公知の１以上の流体送達技術によって単一のレザバー３００／３０１から処理容器１２０へと送達される。例えば、凍結保存システムは、処理容器１２０中への溶液の自重供給ために構成されてもよい。加えて、ポンプ１３５は、処理容器１２０への溶液の送達のため、単一のレザバー３００／３０１と処理容器１２０との間に取り付けられてもよい。
【００５３】
さらに、空気および／または不活性ガスは、単独または１以上のポンプと組み合わせて、処理容器１２０へ溶液を供給するために使用されてもよい。例えば、ガスはガス流入口３０２を通って複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０のそれぞれに供給されてもよい。１つの実施形態において、ガス注入口３０２は複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０のそれぞれに制御可能なガス流を個別に提供するように構成される。ガス流は、定義されたプロセスおよび／またはモニタリングされる保存プロセスパラメータに応答して凍結保存システム１００によって調節される。この構成において、複数の対応するバルブ３１１、３２１、３３１および３４１は、ガス流入口３０２経由で供給された複数のサブコンパートメント３１０、３２０、３３０および３４０内の圧力変化にのみ応答すればよい。また、この構成は、単一のレザバー３０１との使用にも適してよい。
【００５４】
別の実施形態において、ガス流入口３０２は、全てのサブコンパートメントに単一の調節されたガス流を提供するように構成される。この構成において、複数の対応するバルブ３５１、３６１、３７１および３８１は、ガス流入口３０２からの複数のサブコンパートメント３５０、３６０、３７０および３８０によって受け取られた増加性のガスフローに次第に応答するように構成され得る。例えば、バルブ３８１は、サブコンパートメント３８０中に含有される多量の溶液Ｉが流入口１３０へと放出されるように、複数のサブコンパートメント３５０、３６０、３７０、および３８０に供給される圧力Ｐ１に応答する。バルブ３７１は、Ｐ１よりも大きな圧力Ｐ２に応答し、それによって多量の溶液ＩＩを放出する。バルブ３６１は、Ｐ２よりも大きな圧力Ｐ３に応答し、それによって多量の溶液ＩＩＩを放出する。バルブ３５１は、Ｐ３よりも大きな圧力Ｐ４に応答し、それによって多量の溶液ＩＶを放出する。ガスフローの調節は、定義された凍結保存プロセスシーケンスに基づいて、または一連のプロセスの間にモニタリングされる凍結保存プロセスパラメータに応答して、完全に自動化されてもよい。
【００５５】
単一のレザバー３００／３０１は、凍結保存システム１００の凍結保護溶液の補充のための簡便な構成を提供し、補充中のエラーの機会を最小限にする。さらに、単一のレザバー３００／３０１は、例えば１つまたは所定の数の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチの保存にのみ十分な量の溶液または溶液成分を提供することにより、単回使用または制限された回数の使用のために構成されてもよい。さらに、単一のレザバー３００／３０１は、凍結保存システム１００によって読み取り可能である、許可されたレザバーを示す電子的識別サインを包含してもよい。電子的識別サインは単一のレザバー３００／３０１の枯渇に際して失効するように構成されてもよい。凍結保存システム１００は、許可されたレザバーを示す信号を検出できない場合、レザバー３００／３０１の使用を拒否してもよい。またさらに、単一のレザバー３００／３０１の電子的識別サインは、処理された卵母細胞、胚または胚盤胞の特定のバッチに自動または手動で関連付けられ、後の呼び出しまたは分析のためにデータレコードに保管されてもよい。単一のレザバー３００／３０１も許可された再使用のために構成されてもよい。単一のレザバー３００／３０１は枯渇に際し、凍結保護物質による許可された補充および電子的識別サインの回復のため溶液プロバイダに返還される。
【００５６】
上記実施形態において、システムは、４つのレザバーまたは４つのサブコンパートメントを含む複数のレザバーまたは複数のサブコンパートメントを有するものとして記述されている。しかしながら、より多数またはより少数のレザバーまたはサブコンパートメントのいずれかを有する他の実施形態が構築されてもよい。例えば、１以上の溶液または溶液成分を、１以上の複数のレザバー、または１以上の複数のサブコンパートメントと組み合わせてもよい。溶液または溶液成分を組み合わせることによって処理容器１２０に連結されるレザバーの総数を減らすか、または単一のレザバー３００／３０１内のサブコンパートメントの総数を減らす。さらなる他の実施形態は、４を超えるレザバーまたはサブコンパートメントが所望される、さらなる溶液または溶液成分を採用する凍結保存プロセスでの使用のために構築され得る。他の溶液成分は、卵母細胞、胚または胚盤胞からの水性成分の流出および／またはこれらへの凍結保護物質の流入を増強するために構成された浸透エンハンサーを包含してもよい。
【００５７】
上述の実施形態において、熱ショックを緩和し、卵母細胞、胚または胚盤胞１０中の細胞内氷晶の形成を防ぐために、凍結保存または蘇生プロセスの間、連続的な温度制御を提供してもよい。熱コントローラ１２４は、溶液が内容積１２２に進入するとき、または進入した後、溶液の温度を調整する。別の実施形態において、複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０内の溶液または溶液成分の温度は、溶液が処理容器１２０の内容積１２２に進入するとき、溶液温度が凍結保存または蘇生プロセスのための所望の温度と著しく異ならないように、熱コントローラ１２４によって、レザバー内で少なくとも部分的に制御される。別の実施形態において、様々な溶液の所望の温度は、マニホールド１９０に連結された温度コントローラ１２４により、少なくとも部分的に達成される。さらなる別の実施形態において、連結熱コントローラは、複数の熱コントローラを使用することによって実行される。例えば、熱コントローラ１２４は、溶液レザバーの溶液温度を所望の範囲内に保持し、より正確には、処理容器１２０中の溶液の温度を調節する。処理溶液の連続的な温度制御は、凍結保存システム１００において卵母細胞、胚または胚盤胞に与えられる熱ストレスを低減し、処理された卵母細胞、胚または胚盤胞の生存率を向上させる。
【００５８】
また、凍結保存システムの上述された実施形態は、代替溶液および／または溶液成分の使用により様々な他の状況における使用に適合され得る。例えば、上述の実施形態は、凍結に備えている、卵の成熟および受精後の胚の発生のために使用されてもよい。凍結保存システムは、単一の胚もしくは卵を処理するために適合されてもよく、または同時に複数の胚およびまたは卵を単一または複数の処理容器中で処理するために構成されてもよい。例えば、溶液および／または溶液成分を送達するために、複数の処理容器はマニホールドに連結されてもよい。１つのそのような実施形態において、溶液および／または溶液成分は実質的に卵および／または胚のインビボ環境をシミュレートするために使用されてもよい（例えば卵管の横断（ｔｒａｖｅｒｓａｌ））。さらに、溶液制御も実質的にインビボ環境をシミュレートするように適合させてもよい。溶液流体は、１以上の卵および／または受精胚を含有する処理容器内および外に向けられてもよい。
【００５９】
１つの実施形態において、約２ｃｍ／日〜約１ｃｍ／時間の１以上の卵および／または受精胚の相対速度を実質的にシミュレートするため、溶液流体が処理容器に送達される。さらなる別の実施形態において、処理容器への溶液流体の送達は、溶液環境の溶存酸素の濃度により、少なくとも一部分制御されてもよい。またさらなる別の実施形態において、溶液または溶液成分の変化、追加および除去を包含する溶液流体の処理容器への送達は、一連の成熟および／または発生期間にわたって制御されてもよい。
【００６０】
さらなる別の実施形態において、画像およびまたは検出能力は、一連のプロセスを通して１以上の卵および／または胚の生存率を可視化およびモニタリングするために使用されてもよい。超音波および光学画像システムなどの、当該分野において公知の様々な映像技術および測定システムが、１以上の卵および／または胚の完全性、成長およびの健全性（ｗｅｌｌ  ｂｅｉｎｇ）を評価するために使用されてもよい。また、集められた情報は、処理容器への溶液送達を制御および／または修飾するために使用されてもよい。
【００６１】
図５を参照して、図１、２、３Ａおよび３Ｂの凍結保存システムで使用される制御配置を概略的に例示する。制御配置は、凍結保存システムの様々な成分に連結された中央コントローラ１９９を含む。中央コントローラ１９９は中央処理装置（ＣＰＵ）または他のそのようなデバイスとして実行されてもよい。１つの実施形態において、中央コントローラ１９９はプロセッサおよびメモリユニットを含んでいる。メモリユニットは、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存を行うための方法の様々な工程を遂行するためのコンピュータコードを包含する。
【００６２】
図５に概略的に例示されるように、中央コントローラ１９９は、流入口バルブ１３２、流出口バルブ１４２および図２の各溶液レザバーに関連する複数の対応するバルブ１５２、１６２、１７２、１８２などの凍結保存システムの様々な成分に連結される。また、中央コントローラ１９９は温度コントローラ１２４に連結される。したがって、中央コントローラ１９９は、卵母細胞、胚または胚盤胞１０が置かれる処理容器１２０の内容積１２２の内容および条件の制御により、凍結保存システムの操作を制御することができる。
【００６３】
中央コントローラ１９９は、例えば、様々なバルブを開閉し、熱制御ユニットを制御することにより、凍結保存または蘇生プロセスを行う方法を自動的に実施するためのコンピュータコードを実行するように適合されてもよい。さらに、中央コントローラ１９９は、処理容器１２０中またはその上、および凍結保存システム１００を含む様々な他の構造物中またはその上に置かれ得る１以上のセンサ１９８からの信号を受け取るように構成されてもよい。センサ１９８は処理容器１２０の内容積１２２中の流体の温度、圧力、ｐＨおよび組成のような情報を中央コントローラ１９９に提供する。また、センサ１９８は、流入口１３０、流出口１４０および複数のレザバー１５０、１６０、１７０および１８０内の溶液の温度を中央コントローラ１９９に提供してもよい。センサ１９８は、処理容器１２０内および外への容積（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ）フローを中央コントローラにさらに提供してもよい。１つの実施形態において、流入口１３０は、処理容器１２０中への溶液流速に応答する流入メータ１３８を伴って構成される。同様に、流出口１４０は、処理容器１２０からの溶液流速に応答する流出メータ１４８を伴って構成される。中央コントローラ１９９は、処理の間、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の容積の変化を評価するため、流入メータ１３８および流出メータ１４８から受け取ったデータを処理するように構成される。例えば、膜１２５を通る処理溶液の流速は、凍結保存プロセスの間、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の容積の変化に応答して変化する。中央コントローラ１９９は、溶液流速の変化をモニタリングし、凍結保存プロセスを制御するために情報を適用してもよい。流速データは、メモリユニットにさらに保管され、後の回収および卵母細胞、胚または胚盤胞の生存率を示す処理のために、特定の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチと関連付けられてもよい。
【００６４】
また、１以上のセンサ１９８は、処理容器１２０内の卵母細胞、胚または胚盤胞１０の構造状態を測定してもよい。例えば、センサ１９８は凍結保存プロセス全体にわたって、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の球形度を測定するように構成されてもよい。球形度は、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の丸さの尺度であり、卵母細胞、胚または胚盤胞の表面積に対する、卵母細胞、胚または胚盤胞容積と等しい容積を有する球体の表面積の比によって定義されてもよい。また、球形度は、卵母細胞、胚または胚盤胞の円形度（ｃｉｒｃｕｌａｒｉｔｙ）により概算され得る。卵母細胞、胚または胚盤胞１０の容積および表面積は、超音波および光学の画像システムなどの当該分野で公知の測定システムから決定することができる。中央コントローラ１９９は、処理の間、卵母細胞、胚または胚盤胞１０の球形度を示すデータをモニタリングし、凍結保存プロセスを制御するために情報を適用してもよい。球形度データは、メモリユニットにさらに保管され、後の回収および卵母細胞、胚または胚盤胞の生存率を示す処理のために、特定の卵母細胞、胚または胚盤胞バッチと関連付けられてもよい。例えば、受精に先立って、複数の卵母細胞の球形度データを有力な受精候補の選択を補助するために調べてもよい。複合スコアを算出するために活用され得る因子は、容積変化、球形度、卵母細胞および透明帯の個別の形態、細胞壁の分析、また特に卵母細胞のためには、紡錘体の計測（例えば、マサチューセッツ州、ＷｏｂｕｒｎのＣａｍｂｒｉｄｇｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ＆Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．（ＣＲｉ）からのＯＯＳＩＧＨＴＴＭ光学機器で実施することができる）を包含するがこれらに限定されない。
【００６５】
１つの実施形態において、記憶装置１９７は中央コントローラ１９９に連結される。記憶装置１９７はセンサ１９８から受け取った情報を包含する中央コントローラ１９９から受け取った情報を保管するように構成される。記憶装置１９７は、中央プロセッサと配列されてもよい。別の実施形態において、記憶装置１９７は遠隔に設置されてもよい。記憶装置１９７が遠隔にある場合、１以上の凍結保存システム１００からの情報を保管するために適合され得る。記憶装置１９７は、識別情報などの凍結保存システム１００において処理された卵母細胞、胚または胚盤胞を示す情報を受け入れ、保管するようにさらに構成されてもよい。記憶装置１９７は中央コントローラ１９９から受け取った情報に卵母細胞、胚または胚盤胞情報を関連付けることができる。記憶装置１９７は、外部情報を受け入れ、保管するようにさらに構成されてもよい。記憶装置１９７中に保管された情報は、処理および分析のために回収可能である。１つの実施形態において、凍結保存システムにおいて処理された卵母細胞、胚または胚盤胞に関する情報は、得られる卵母細胞、胚または胚盤胞の集団からの蘇生に関して卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットを選択するために、生存率を評価するために回収される。例えば、プロセスパラメータ、卵母細胞、胚または胚盤胞容積および球形度に関係する情報、ならびに１以上の卵母細胞、胚または胚盤胞の画像は回収され、卵母細胞、胚または胚盤胞のサブセットの単離に役立つように評価される。また、システムは候補のランキングおよび選択のため、卵母細胞、胚または胚盤胞の全体的な質を示す複合スコアを生成してもよい。
【００６６】
凍結保存システム１００の操作は、所望の凍結保存または蘇生プロセスにしたがって様々な手法で制御され得る。例えば、１つの実施形態において、中央コントローラ１９９によって処理容器１２０中への溶液の連続的流動が達成される。この点において、中央コントローラ１９９はバルブおよびまたはガスフローを、処理容器１２０を最初に溶液Ｉで満たし、所定の時間の後、処理容器１２０を空にするように制御してもよい。該プロセスは他の各溶液で繰り返されてもよい。
【００６７】
別の実施形態において、卵母細胞、胚または胚盤胞の流体環境は、卵母細胞、胚または胚盤胞に対する衝撃を最小限にするために徐々に変更される。この点において、中央コントローラ１９９は、まず第一溶液で処理容器１２０、２２０、６００、６５０、または６８０を満たしてもよい。所定の時間後、第二溶液を処理容器１２０に供給しながら、第一溶液を徐々に除去してもよい。他の溶液は、所望のプロセスパラメータに応じて徐々に添加または除去されてもよい。同様に、溶液成分が使用される場合、様々な溶液成分が溶液組成の高度な制御を達成するように供給されてもよい。溶液または溶液成分の追加は完全に自動化されてもよく、所定の溶液プロトコルに基づいてもよい。所定の溶液プロトコルは、センサ１９８から受け取った情報に応答して、処理の間に任意に修正され、中央コントローラ１９９によって処理されてもよい。個々の溶液およびまたは溶液成分の処理容器１２０への流入および流出の制御により、卵母細胞、胚または胚盤胞は、一連の凍結保存プロセスの間、連続的に濃度変化する凍結保護物質および脱水成分に曝露される。濃度の連続的な変化は、さらに溶液温度の連続制御と組み合わせてもよい。それにより、凍結保存システム１００のプロセスパラメータは、卵母細胞、胚または胚盤胞１０からの水性成分の迅速な除去および凍結保護物質による置換に最適となる。
【００６８】
図３Ａおよび３Ｂより、本発明の別の実施形態による凍結保存システムが例示される。図３Ａおよび３Ｂ中で例示された凍結保存システムは、図２で例示され、上述されたものに類似するが、中間混合容器２２０ａを包含する。したがって、図３Ａおよび３Ｂの凍結保存システムは、卵母細胞、胚または胚盤胞１０をその中に収容するために構成された処理容器２２０または６５０を包含する。溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ、または溶液成分は、複数のレザバー２５０、２６０、２７０および２８０からマニホールド４９０を介して中間混合容器２２０ａに向けられる。複数のレザバー２５０、２６０、２７０および２８０は、対応する連結接続で上述のようにマニホールド４９０に連結される。あるいは、単一のレザバー３００／３０１を、複数のレザバー２５０、２６０、２７０および２８０の代わりに使用し、単一の連結器でマニホールド４９０に連結してもよい。上述の通り、溶液または溶液成分の流れは対応するバルブ２５２、２６２、２７２および２８２によってそれぞれ制御される。あるいは、上記のように、溶液または溶液成分の流れは、複数のレザバー２５０、２６０、２７０および２８０または単一のレザバー３００／３０１のサブコンパートメントに供給されたガスを介して制御されてもよい。
【００６９】
図３Ａおよび３Ｂに例示される凍結保存システムにおいて、処理容器２２０／６５０に提供される流体は、卵母細胞、胚または胚盤胞を流体に暴露する前に混合される（そして必要に応じて、調節される）。したがって、卵母細胞、胚または胚盤胞の流体環境への劇的な変化は回避される。溶液Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩおよびＩＶ、または溶液成分を、中間混合容器２２０ａにおいて混合させ、混合流体は処理容器２２０または６５０に向けられる。図３Ａ中に例示される実施形態において、流体はインペラーミキサ（ｉｍｐｅｌｌｏｒ  ｍｉｘｅｒ）４１０で混合される。磁気攪拌子、統合バッフル（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｂａｆｆｌｅ）、または当該分野において公知の他の混合構造を包含する代替の混合構造を、インペラーミキサ４１０にかえてまたはそれと組み合わせて使用することができる。
【００７０】
中間混合容器２２０ａからの流出は、中間バルブ４３８および／または中間ポンプ４３５により調節される。中間バルブ４３８および中間ポンプ４３５は、凍結保存システム１００により制御可能である。流入口４３０は、処理容器６５０への溶液の流速に応答するフローメータ４３２を包含してもよい。あるいは、上述のように、処理容器１２０を処理容器６５０の代わりに使用してもよい。中間混合容器２２０ａ中の流体の温度を制御するために構成される熱コントローラ２２４を、任意に包含する。同様に、処理容器１２０／６５０はその中の温度を制御するために温度コントローラ６２４と共に構成されてもよい。
【００７１】
流体は処理容器６５０から出て１以上の流出口６７０を通るように向けられ、流出は１以上の対応するバルブ６４８によって制御される。１以上の対応するバルブ６４８は凍結保存システム１００によって制御可能である。処理容器６７０から出る流速、および１以上の流出口６７０を通る流速は、１以上の対応するフローメータ６４２によってモニタリングされる。
【００７２】
図３Ｂ中に例示された実施形態において、中間混合容器２２０ａから処理容器２２０までの混合流体の流れは、処理容器２２０へ中間混合容器２２０ａから流体がオーバーフローすることを可能にすることにより達成される。流入口バルブ２３２は、中間混合容器２２０ａ中への溶液の流れを制御する。流体は、流出口２４０を通って処理容器２２０から出るように向けられ、流出は流出口バルブ２４２によって制御される。さらに、熱コントローラ２２４は、中間混合容器２２０ａおよび処理容器２２０のうち１つまたは両方において流体の温度を制御するために提供される。
【実施例】
【００７３】
図７および８は、本発明の１つの実施形態に従う凍結保存システムにより実施可能な、保存プロセスのための例となる溶液濃度プロファイルを例示する。図９および１０は、本発明の実施形態に従う凍結保存システムにより実施可能な、蘇生プロセスのための例となる溶液濃度プロファイルを例示する。図７〜１０に関し、凍結保護物質および脱水成分の濃度はプロセス時間と関連して例示される。図７〜１０において、プロピレングリコールおよびショ糖の濃度を例として例示する。しかしながら、さらなる実施形態は異なる濃度プロファイルおよびまたは、異なるもしくはさらなる成分を含んでもよい。
【００７４】
本明細書に提示された方法およびシステムは、卵母細胞、胚または胚盤胞の凍結保存のために記述されている。しかしながら、上記のシステムおよび方法は、記述された方法を介して、または当該技術分野において公知の他の凍結保存方法により凍結保存された卵母細胞、胚、および胚盤胞の蘇生に適合可能であることを当業者は理解する。
【００７５】
本明細書に記述された様々な実施形態は、プログラムコードなどのコンピュータ実行可能命令を包含する、コンピュータで読み取り可能な媒体中に具現化された、ネットワーク環境においてコンピュータによって実行される、コンピュータプログラム製品により１つの実施形態において遂行され得る方法、工程またはプロセスの一般的な状況において記述される。コンピュータで読み取り可能な媒体は、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）などを包含する、取り外し可能および取り外し不可能な記憶デバイスを包含してもよいが、これらに限定されない。
【００７６】
本発明の実施形態は、ソフトウェア、ハードウェア、アプリケーションロジックまたはソフトウェア、ハードウェアおよびアプリケーションロジックの組み合わせにおいて遂行されてもよい。ソフトウェア、アプリケーションロジックおよび／またはハードウェアは、例えば、チップセット、メモリデバイスまたはプロセッサ上に存在してもよい。
【００７７】
本発明の特定の実施形態を開示している一方で、様々な異なる修正および組み合わせが可能であり、それらが添付の特許請求の範囲の真の精神および範囲内で意図されることを理解すべきである。したがって、本明細書に提示される正確な要約および開示への限定を意図するものではない。本明細書に記述された実施形態の機構は、方法、装置、モジュール、システム、およびコンピュータプログラム製品の全ての可能な組み合わせにおいて組み合わせてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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