(57)【要約】  本明細書に記載されることは、細胞の操作を補助するための装置、システム、及び方法である。本明細書に開示される装置、方法、及びシステムは、例えば、体外受精プロセスの自動化に適用することができる。
2022502060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
方法であって、
（ａ）細胞グループを穴に貯める工程であって、前記穴は、
（ｉ）開放上端；
（ｉｉ）閉鎖下端；
（ｉｉｉ）前記閉鎖下端及び前記開放上端を接続する周囲の円筒；
（ｉｖ）入口：
第１の寸法における前記入口のサイズが、前記細胞グループの直径よりも大きい；且つ
第２の寸法における前記入口のサイズが、前記細胞グループの直径よりも小さい；
（ｖ）出口：
第１の寸法における前記出口のサイズが、前記細胞グループの直径よりも大きい；且つ
第２の寸法における前記出口のサイズが、前記細胞グループの直径よりも小さい；
を備える穴である工程、並びに
（ｂ）液体交換を実行する工程であって、前記液体交換は、
（Ｉ）前記入口を通って、第１の液体を前記穴に流し込む工程；及び
（ＩＩ）前記出口を通って、第２の液体を前記穴から流し出す工程；
を含む工程を含み、
前記液体交換を実行する工程は、前記細胞グループの胚発生を促進する、方法。
【請求項２】
前記細胞グループは、胚細胞グループである、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記細胞グループは、単細胞である、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記単細胞は、卵母細胞である、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記細胞グループは、複数の細胞の塊である、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記複数の細胞の塊は、接合子である、請求項５に記載の方法。
【請求項８】
前記複数の細胞の塊は、胚である、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記複数の細胞の塊は、胚盤胞である、請求項５に記載の方法。
【請求項１０】
前記細胞グループを前記開放上端を通して、前記穴内に貯める工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
工程（ａ）の前に、前記開放上端を通して前記穴内に前記第２の液体を貯める工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
工程（ａ）の前に、チャンネルによって前記入口に流体的に接続されたリザーバから前記入口を通って前記穴に前記第２の液体を流し込む工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第１の液体は、精子細胞を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の液体は、油を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第１の液体は、受精培地である、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記第１の液体は、凍結防止剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記第１の液体は、胚培養培地である、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
前記胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第２の液体は、精子細胞を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２０】
前記第２の液体は、油を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２１】
前記第２の液体は、受精培地である、請求項１に記載の方法。
【請求項２２】
前記第２の液体は、凍結防止剤を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２の液体は、胚培養培地である、請求項１に記載の方法。
【請求項２４】
前記胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
工程（ｂ）後に、第２の液体交換を行うことを更に含み、前記第２の液体交換は、
（ＩＩＩ）前記入口を通して第３の液体を前記穴に流し込む工程、及び
（ＩＶ）前記出口を通して前記第１の液体を前記穴から流し出す工程、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２６】
前記穴は、チャンネルによってリザーバに流体的に接続され、前記方法は、バルブの作動を介して、前記リザーバから前記チャンネルを通して前記穴への液体の流れを制御する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２７】
前記穴は、チャンネルによってリザーバに流体的に接続され、前記方法は、前記リザーバから前記チャンネルを通して前記穴への液体の流れを力によって制御する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項２８】
前記力は、空気圧である、請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記力は、油圧力である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記力は、重力である、請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記第２の液体を前記出口から貯蔵ポットに流す工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３２】
（ｃ）貯蔵ポットに負の圧力ポートを接続する工程であって、
−前記貯蔵ポットは、通気性媒体によって覆われており；且つ
−前記貯蔵ポットは、前記穴に流体的に接続される；工程と、
（ｄ）前記第２の液体を前記出口を通して前記貯蔵ポットに流し込むことを引き起こすために、前記負の圧力ポートを通してガス圧を前記貯蔵ポットから引き出し、前記貯蔵ポットは、前記第２の液体で満たし、及び前記第２の液体が前記通気性媒体に近づく工程；と、
（ｅ）前記第２の液体が前記通気性媒体に接触するとき、前記第２の液体を前記貯蔵ポットに引き込むことを停止する工程と、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３３】
前記第２の液体を前記出口から廃棄物容器に流す工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３４】
吸引を介して前記穴内の前記細胞グループを固定化する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３５】
前記穴内の液体温度を制御する工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３６】
前記穴内の前記細胞グループをモニターする工程を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３７】
前記細胞グループをモニターする工程は、顕微鏡下で前記細胞グループを観察する工程を含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
調整培地を収集する方法であって、前記方法は、
（ａ）穴内にある培地の細胞グループを栽培することにより、前記調整培地を生成する工程であって、前記穴は：
（ｉ）開放上端；
（ｉｉ）閉鎖下端；
（ｉｉｉ）前記閉鎖下端及び前記開放上端を接続する周囲の円筒；
（ｉｖ）出口であって、第１の寸法における前記出口のサイズは、前記細胞グループの直径よりも大きく、且つ、
−第２の寸法における前記出口のサイズは、前記細胞グループの直径よりも小さい出口
を備える工程と、
（ｂ）貯蔵ポットに負の圧力ポートを接続する工程であって：
−前記貯蔵ポットは、通気性媒体によって覆われており；且つ
−前記貯蔵ポットは、前記穴に流体的に接続される；工程と、
（ｃ）前記調整培地を前記出口を通して前記貯蔵ポットに流し込むことを引き起こすために、負の圧力ポートを通してガス圧力を前記貯蔵ポットから引き出し、前記貯蔵ポットは、前記調整培地で満たし、及び前記調整培地が前記通気性媒体に近づく工程と、
（ｄ）前記調整培地が前記通気性媒体に接触するとき、前記調整培地を前記貯蔵ポットに引き込むことを停止する工程と、
を含む、方法。
【請求項３９】
前記細胞グループは、胚細胞グループである、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記細胞グループは、単細胞である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４１】
前記単細胞は、卵母細胞である、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記細胞グループは、複数の細胞の塊である、請求項３８に記載の方法。
【請求項４３】
前記複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４４】
前記複数の細胞の塊は、接合子である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４５】
前記複数の細胞の塊は、胚である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４６】
前記複数の細胞の塊は、胚盤胞である、請求項４２に記載の方法。
【請求項４７】
（ａ）の前に、前記開放上端を通して前記穴内に前記細胞グループを貯める工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４８】
工程（ａ）の前に、前記開放上端を通して前記穴内に培養培地を貯める工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４９】
前記穴は、更に入口を備え、：
−第１の寸法における前記入口のサイズは、前記細胞グループの直径よりも大きい；且つ、
−第２の寸法における前記入口のサイズは、前記細胞グループの直径よりも小さい、ことを特徴とする、請求項３８に記載の方法。
【請求項５０】
チャンネルによって前記入口に流体的に接続されたリザーバから前記入口を通って液体を流す工程を更に含む、請求項４９に記載の方法。
【請求項５１】
前記液体は、胚培養培地である、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】
前記胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、請求項５１に記載の方法。
【請求項５３】
前記液体は、油を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５４】
前記液体は、凍結防止剤を含む、請求項５０に記載の方法。
【請求項５５】
前記貯蔵ポットは、チャンネルによって前記穴に流体的に接続され、前記方法は、バルブの作動を介して前記穴から前記貯蔵ポットへの調整培地の流れを制御する工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５６】
吸引によって前記穴内の前記細胞グループを固定化する工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５７】
前記穴内の液体温度を制御する工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５８】
前記穴内の前記細胞グループをモニターする工程を更に含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項５９】
前記通気性媒体は、濾紙である、請求項３８に記載の方法。
【請求項６０】
前記通気性媒体は、疎水性フィルタである、請求項３８に記載の方法。
【請求項６１】
前記通気性媒体は、疎水性膜である、請求項３８に記載の方法。
【請求項６２】
バイオチップであって、前記バイオチップは、
（ａ）複数のリザーバを備える第１の層；
（ｂ）第２の層であって、
（ｉ）前記第２の層に刻印された複数チャンネルであって、前記チャンネルが前記リザーバと流体的連通内にある、
（ｉｉ）複数チャンネル内の液体の流れを制御するように構成された複数のバルブ、
（ｉｉｉ）複数チャンネルによって前記複数のリザーバに流体的に接続された前記第２の層に刻印された穴、
を備え、
前記穴は、
（Ｉ）開放上端；
（ＩＩ）閉鎖下端；
（ＩＩＩ）前記閉鎖下端及び前記開放上端を接続する周囲の円筒；
（ＩＶ）入口；
（Ｖ）出口、
を備え、
−前記穴は、細胞グループを格納し；
−第１の寸法における前記入口の前記サイズは、前記細胞グループの直径よりも大きく；
−第２の寸法における前記入口の前記サイズは、前記細胞グループの直径よりも小さく；
−第１の寸法における前記出口の前記サイズは、前記細胞グループの直径よりも大きく；且つ
−第２の寸法における前記出口の前記サイズは、前記細胞グループの直径よりも小さく；並びに
（ｃ）前記第１の層及び前記第２の層を収容するハウジング、
を備える、バイオチップ。
【請求項６３】
前記第１の層は、前記第２の層の上部に直接的にある、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項６４】
前記第２の層は、
（ｉｖ）チャンネルを前記上部から封止する上部フィルム；及び
（ｖ）前記底部から前記チャンネルを封止する底部フィルム、
を更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項６５】
複数のインプットポートを更に備え、前記複数のインプットポートの各々は、前記複数のリザーバの内の少なくとも一つに通じる、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項６６】
前記バイオチップは、
（ｄ）複数のオリフィスであって、前記複数のオリフィスは、前記複数のリザーバの上方にある；
（ｅ）圧力ソース；及び
（ｆ）前記複数のリザーバと前記圧力ソースの間にあり、且つそれらと接触する封止層；
前記封止層は、前記圧力ソースと前記複数のリザーバの間に空気圧シールを提供すること、
を更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項６７】
前記バイオチップは、
（ｄ）前記第２の層に刻印された貯蔵ポット；及び
（ｅ）前記貯蔵ポットを覆う通気性媒体、
を更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項６８】
前記通気性媒体は、濾紙である、請求項６７に記載のバイオチップ。
【請求項６９】
前記通気性媒体は、疎水性フィルタである、請求項６７に記載のバイオチップ。
【請求項７０】
前記通気性媒体を覆うフォイルを更に備える、請求項６７に記載のバイオチップ。
【請求項７１】
前記複数のリザーバは、トレイ内に格納される、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７２】
前記第２の層は、負の圧力ポートを更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７３】
前記第２の層は、負の圧力チャンネルを更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７４】
前記細胞グループは、胚細胞グループである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７５】
前記細胞グループは、単細胞である、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７６】
前記単細胞は、卵母細胞である、請求項７５に記載のバイオチップ。
【請求項７７】
前記細胞グループは、複数の細胞の塊である、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項７８】
前記複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、請求項７７に記載のバイオチップ。
【請求項７９】
前記複数の細胞の塊は、接合子である、請求項７７に記載のバイオチップ。
【請求項８０】
前記複数の細胞の塊は、胚である、請求項７７に記載のバイオチップ。
【請求項８１】
前記複数の細胞の塊は、胚盤胞である、請求項７７に記載のバイオチップ。
【請求項８２】
前記穴は、吸引ポートを更に備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８３】
前記複数のチャンネルは、複数のマイクロ流体チャンネルである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８４】
前記第１の寸法における前記入口の前記サイズは、約１２０μｍ〜約５００μｍである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８５】
前記第２の寸法における前記入口の前記サイズは、約１μｍ〜約６０μｍである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８６】
前記第１の寸法における前記出口の前記サイズは、約１２０μｍ〜約５００μｍである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８７】
前記第２の寸法における前記出口の前記サイズは、約１μｍ〜約６０μｍである、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８８】
前記複数のチャンネルの一つのチャンネルは、約１μｍ〜約１０，０００μｍの直径を有する、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項８９】
前記複数のバルブは、回転バルブを備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９０】
前記複数のバルブは、シャトルバルブを備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９１】
前記複数のバルブは、ゲートバルブを備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９２】
前記複数のバルブは、膜バルブを備える、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９３】
前記複数のバルブは、クレードルによって制御されるように構成される、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９４】
前記ハウジングは、対象に対応する識別子を含み、前記細胞グループが、前記対象に由来する、請求項６２に記載のバイオチップ。
【請求項９５】
（ａ）請求項６２〜９４のいずれか１項に記載のバイオチップ；
（ｂ）油；
（ｃ）凍結防止剤；
（ｄ）受精培地；及び
（ｅ）胚培養培地、
を備える、キット。
【請求項９６】
（ａ）請求項６２〜９４のいずれか１項に記載のバイオチップ；及び
（ｂ）作動クレードルであって、前記バイオチップが前記作動クレードルに適合すること、
を備えるシステム。
【請求項９７】
前記複数のバルブは、前記作動クレードルによって制御されるように構成される、請求項９６に記載のシステム。
【請求項９８】
前記作動クレードルは、複数の作動ピンを備える、請求項９６に記載のシステム。
【請求項９９】
前記複数の作動ピンは、前記複数のバルブと係合するように構成される、請求項９８に記載のシステム。
【請求項１００】
前記作動クレードルは、センサを更に備える、請求項９６に記載のシステム。
【請求項１０１】
前記センサは、温度センサである、請求項１００に記載のシステム。
【請求項１０２】
前記センサは、容量センサである、請求項１００に記載のシステム。
【請求項１０３】
前記センサは、流量センサである、請求項１００に記載のシステム。
【請求項１０４】
−前記バイオチップは、対象に対応する識別子を含むこと；
−前記細胞グループは、前記対象に由来すること；及び
−前記クレードルは、前記識別子を識別するように構成されていること、
である、請求項９６に記載のシステム。
【請求項１０５】
前記クレードルは、電源を備える、請求項９６に記載のシステム。
【請求項１０６】
前記クレードルは、ポンプを備える、請求項９６に記載のシステム。
【請求項１０７】
前記クレードルがインキュベータに挿入される、前記インキュベータを更に備える、請求項９６に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
〔相互参照〕
本出願は、２０１８年９月２８日に出願された英国特許出願第１８１５８８０．８号の利益を主張し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
〔参照による記載〕
本明細書において言及される全ての刊行物、特許、及び特許出願は、個々の刊行物、特許、又は特許出願が具体的かつ個々に示されたように参照により組み込まれ、同じ程度まで参照により本明細書に組み込まれる。
【０００３】
〔背景〕
体外受精（ＩＶＦ：ｉｎ  ｖｉｔｒｏ  ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ）は、高度に訓練されたスタッフのサービスを必要とする、手作業で労働集約的なプロセスとなることがある。高度に訓練されたスタッフの必要性は、ＩＶＦの利用可能性を制限し、一方で、プロセスが手作業である性質は、コストを増加させ得、そして高い頻度のエラーを導き得る。従って、ＩＶＦプロセスを自動化するための装置、システム、及び方法は、ＩＶＦの利用可能性及び成功率を増加させる可能性を有する。
【０００４】
〔概要〕
いくつかの実施形態では本開示が（ａ）穴に細胞グループを貯める工程であって、穴は：（ｉ）開放上端；（ｉｉ）閉鎖下端；（ｉｉｉ）閉鎖下端及び開放上端を接続する周囲の円筒；（ｉｖ）入口であって、第１の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい入口；（ｖ）出口であって、第１の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい出口、を含む工程、並びに、（ｂ）液体交換を行う工程であって、液体交換は：（Ｉ）入口を通して穴内に第１の液体を流し込む工程；及び（ＩＩ）出口を通して穴から第２の液体を流し出す工程を含む工程を含む方法を提供する。液体交換は、細胞グループの胚発生を促進する。
【０００５】
いくつかの実施形態において、本開示は、（ａ）穴の培地中で細胞グループを培養することによって調整培地を生成する工程であって、穴は：（ｉ）開放上端、（ｉｉ）閉鎖下端；（ｉｉｉ）閉鎖下端及び開放上端を接続する周囲の円筒；（ｉｖ）出口であって、第１の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい出口；を含む工程、（ｂ）負の圧力ポートを貯蔵ポットに接続する工程であって、貯蔵ポットが通気性媒体によって覆われ、貯蔵ポットが穴に流体接続される工程；（ｃ）貯蔵ポットから負の圧力ポートを通ってガス圧を引き出し、貯蔵ポットが調整培地で満たされ、調整培地が通気性媒体に近づくように、調整培地を出口を通って貯蔵ポットに流し込む工程；及び（ｄ）調整培地が通気性媒体に接触すると、調整培地を貯蔵ポット内に引き込むのを停止する工程を含む方法を提供する。
【０００６】
いくつかの実施形態において、本開示は、（ａ）複数のリザーバを含む第１の層、（ｂ）第２の層であって、第２の層は：（ｉ）第２の層に刻印された複数のチャンネルであって、チャンネルがリザーバと流体的に連通しており；（ｉｉ）複数のチャンネル内の液体流を制御するように構成された複数のバルブ；及び（ｉｉｉ）複数のチャンネルによって複数のリザーバに流体的に接続された穴であって、穴は：（Ｉ）開放上端、（ＩＩ）閉鎖下端；（ＩＩＩ）閉鎖下端及び開放上端を接続する周囲の円筒；（ＩＶ）入口；及び（Ｖ）出口であって、穴が細胞グループを含み、第１の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さく、第１の寸法における出口が、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい出口、を含む第２の層；及び（ｃ）第１の層及び第２の層を収容するハウジング、を備えるバイオチップを提供する。
【０００７】
いくつかの実施形態において、本開示は、バイオチップ、油、凍結防止剤、受精培地、胚培養培地を提供する。
【０００８】
いくつかの実施形態では、本開示は、バイオチップと作動クレードルとを含むシステムを提供し、バイオチップは作動クレードルに嵌合する。
【０００９】
〔図面の簡単な説明〕
図１は、本開示のシステムを示す図（上面図）を示す。
【００１０】
図２は、本開示のバイオチップを示す。
【００１１】
図３は、図２のバイオチップの分解図を示す。
【００１２】
図４は、図２及び図３のバイオチップを下から見た図を示す。
【００１３】
図５は、本開示のクレードル及びその中に配置されたバイオチップの図を示す。
【００１４】
図６Ａは、入口チャンネル及び出口チャンネルを含む、機能している穴の上面図を示す。
【００１５】
図６Ｂは、機能している穴の断面及びその詳細を示す。
【００１６】
図７は、全てのサンプルのリザーバ又は貯蔵ポットを接続する単一の負の圧力チャンネルを有するバイオチップの底面図を示す。
【００１７】
図８は、サンプリングシステムの断面図を示す。
【００１８】
図９は、変位ピペットを導入するためのチャンネルを有する穴の模式図を示す。
【００１９】
図１０は、バイオチップ上のバルブと係合する図５のクレードルの一部を形成する作動ピンを示す。
【００２０】
〔詳細な説明〕
細胞又は細胞の塊を操作するための装置、システム、及び方法が本明細書に記載される。細胞又は細胞の塊の操作は、細胞又は細胞の塊の受精、貯蔵、培養、移転、又は移動を含むことができる。いくつかの実施形態において、細胞又は細胞の塊は、精子細胞又は細胞グループ（例えば、胚細胞）などの一つ以上の生殖細胞である。本明細書中に開示される装置によって操作され得る細胞グループの非限定的な例は、卵子及び卵母細胞といった単細胞；並びに卵丘卵母細胞複合体、接合子、胚、及び胚盤胞といった複数の細胞の塊を含む。本開示の装置を用いた細胞、及び／又は細胞の塊の操作は、例えば、プロセスの工程を標準化及び／又は自動化することによって、ＩＶＦプロセスを補助し得る。
【００２１】
〔ＩＶＦプロセス〕
ＩＶＦは、体外で雌の卵子を受精させることをいう。ＩＶＦプロセスを通して頻繁に実行される工程は、以下の通りである。体外受精の前に、雌の被験者から卵子を回収しなければならない。雌の被験者の非限定的な例は、ヒト、非ヒト霊長類、イヌ、ウシ、ウマ、ブタ、ヒツジ、ヤギ、ネコ、バッファロー、モルモット、ハムスター、ウサギ、ラット、及びマウスを含む。卵子を回収する前に、例えばインヒビン、インヒビン及びアクチビン混合物、クエン酸クロミフェン、卵胞刺激ホルモン（ＦＳＨ）などのヒト更年期性腺刺激ホルモン、及びＦＳＨと黄体形成ホルモン（ＬＨ）、及び／又はヒト絨毛性ゴナドトロピンの混合物を含む一つ以上のホルモン又は薬剤の投与を介して、雌の卵胞を刺激することができる。刺激の後に、卵胞の発達を超音波を用いてモニターすることができる。
【００２２】
卵胞が発育すると、卵丘細胞（すなわち卵丘卵母細胞複合体）に囲まれた卵母細胞を含む卵胞液を回収できる。卵母細胞の回収は、例えば、経膣、超音波ガイド下卵胞吸引、経尿道／経膀胱的超音波穿刺、又は腹腔鏡的方法を含む様々な方法を通して行うことができる。いくつかの実施形態において、未成熟卵母細胞を回収し、体外で成熟させることができる。いくつかの実施形態において、卵母細胞が卵巣幹細胞、間葉幹細胞、又は卵巣組織から発生させることができる。
【００２３】
回収後、卵母細胞を卵胞液から分離し、洗浄し、皿などの容器に入れることができる。約２〜約６時間後に、各卵子への精子の直接注入（卵細胞質内精子注入法）、又は受精を容易にする条件下での皿内での精子と卵母細胞の混合により、卵子と精子を受精させる。受精前に、精子ドナーは、精子の数、形態、及び／又は運動性について分析され得る。その上、精子は、受精前に受精能力の獲得を受ける。いくつかの例において、能力は、培養培地中でのインキュベーション、洗浄、移動、密度勾配、及び濾過を含み得る。受精能力の獲得は、精子の成熟をもたらし、試料中の運動性精子の割合を増加させることができる。
【００２４】
受精後、卵母細胞及び精子を約１６時間、培養する。培養後、受精した卵母細胞（現在は、接合子）を洗浄し、予め調製した培養皿中で受精後３日目まで体外で培養する。培養３日目に、胚培養培地を変更し、受精後５日目まで胚を培養する。胚培養条件は、体内（３７℃）で見出される温度に近い温度、周囲より低い酸素濃度（通常５％）、及び高い濃度の二酸化炭素（５〜６％）を含むことができる。いくつかの場合において、油は例えば、安定な温度、浸透圧、及びｐＨを維持するために、胚培養物を覆うために使用される。
【００２５】
受精後５日目以降、胚生検及び着床前遺伝子スクリーニングなどの検査を実施することができる。胚は、移植媒体に移すことができ、いくつかの例において、ガラス化を受ける。ガラス化は、濃度が増加する凍結防止剤を介して胚を移動させること、凍結保存のための貯蔵装置上に胚を置くこと、及び液体窒素中における胚の貯蔵を含み得る。
【００２６】
胚培養（及び、いくつかの場合において、胚ガラス化／貯蔵）に続いて、胚移植プロセスが起こり得る。胚移植を容易にするために、膣鏡を被験体の膣に挿入して膣壁を開くことができる。次いで、カテーテルを子宮頸部に通し、子宮腔に入れる。子宮内へのカテーテルの最適配置は、子宮底から１〜２ｃｍであり、場合によっては超音波でカテーテル配置を誘導する。カテーテル配置に続いて、一つ以上の胚がカテーテルを通過し、移植が起こり得る子宮に入る。胚が子宮壁に注入すると、妊娠する。
【００２７】
ＩＶＦプロセスの各ステップにおいて、不成功の結果に寄与する可能性のあるエラーが発生することがある。卵母細胞若しくは胚の物理的移植、又は卵母細胞又は胚の環境変化（例えば、培地交換及びガラス化）を伴う工程は、エラーの危険性を増大し得る。本明細書では、ＩＶＦプロセス全体にわたってエラーのリスクを低減することができる装置、システム、及び方法が開示される。いくつかの実施形態において、本開示の装置、システム、及び方法は、胚培養皿の調製、卵胞液からの卵母細胞の単離、精子受精、受精、卵母細胞及び胚培養及び培養、培地交換、胚生検及び試験、胚ガラス化、並びに胚貯蔵のステップの自動化を容易にすることができる。前述のステップに必要とされる人間によるインプットの量を減少させることによって、ＩＶＦプロセス中に生じるエラー及び変動性の可能性を減少させることができる。更に、本明細書に開示されている装置、システム、及び／又は方法の使用は、卵母細胞／胚細胞の破壊を最小限にし、胚／卵母細胞の物理的移動を最小限にし、培地交換のための破壊なしに胚の経時モニタリングを可能にし、ＩＶＦプロセスの信頼性を向上させ、ＩＶＦプロセスの脱スキル化を行い、胚培養培地の自動サンプリング及び非侵襲的な胚分析を可能にし、潜在的に生存可能な胚の選択を改善し、胚トレーサビリティにおけるエラーのリスクを減少させることができる。
【００２８】
〔バイオチップ〕
例えば、卵子、卵母細胞、精子細胞、接合子、胚、及び胚盤胞を含む細胞又は細胞の塊の操作のためのバイオチップが本明細書に開示される。いくつかの実施形態において、バイオチップは、穴、リザーバ、リザーバ及び穴に選択的に接続可能な複数チャンネル、及びリザーバと穴の間の接続を制御するように配置された複数のバルブを備える。いくつかの実施形態において、穴は、細胞又は細胞の塊（例えば、卵母細胞、接合子、胚、又は胚盤胞）を受容及び／又は操作するために使用され得る。いくつかの実施形態において、リザーバは、細胞又は細胞の塊の処理において使用される流体を保持するために使用され得る。いくつかの実施形態において、チャンネル及びバルブは、一つのリザーバのみが任意の時点で穴に接続され得るように配置される。穴、チャンネル、及びバルブは、ＩＶＦプロセス内の複数のステップがバイオチップ内の卵母細胞、接合子、胚、又は胚盤胞などの細胞又は細胞の塊上で実行され得るように配置され得る。いくつかの実施形態において、ガラス化の方法は、バイオチップ内の細胞又は細胞の塊に対して行うことができる。
【００２９】
本明細書中に開示されるバイオチップのチャンネルは例えば、マイクロ流体チャンネルであり得る。流体は例えば、空気圧、油圧、又は重力によってチャンネルを通して駆動され得る。いくつかの実施形態において、バイオチップのチャンネルは、バイオチップの上面及びバイオチップの底部から封止することができる。いくつかの例において、チャンネルは、第１の膜又は上側膜によってバイオチップの上部で封止され、第２の膜又は下側膜によってバイオチップの下側で封止される。上側及び／又は下側膜は、様々な材料で構成することができる。上側又は下側膜を構成することができる材料の非限定的な例は、ポリスチレン、環状オレフィンコポリマー、熱可塑性樹脂、及びエラストマーを、含む。
【００３０】
本開示のバイオチップは、インプットポート（本明細書ではインプットとも呼ばれる）及び／又は出力ポートを更に備えることができる。インプットは、例えば精子、受精培地、インキュベーション（胚培養）培地、卵母細胞、油、及び／又はガラス化溶液のバイオチップへの進入を可能にし得る。アウトプットポート（本明細書ではアウトプットとも呼ばれる）は、例えば胚盤胞、又はバイオチップからのサンプル培地の放出を可能にすることができる。インプットを通してバイオチップ内に挿入されると、インプットされた材料は、バイオチップの複数チャンネルを通って、バイオチップ内に存在する穴又はリザーバ内に流し込むことができる。いくつかの実施形態において、インプットを通して挿入された材料は、トレイに格納され得る。トレイは、一つ以上のリザーバを含むことができ、各リザーバは、異なる投入材料（例えば、精子、ガラス化試薬／凍結防止剤、受精培地）を貯蔵するためのものである。いくつかの実施形態において、トレイは、別個の廃棄物リザーバを含むことができる。リザーバは、リザーバからバイオチップ内の他の位置への材料の移動を可能にするために、バイオチップ内のチャンネルに流体的に接続され得る。いくつかの実施形態において、リザーバが過剰充填又は不正確な充填を防止するための構造を備えることができる。いくつかの実施形態において、シール又は膜が各リザーバの上に配置される。いくつかの例において、シール又は膜が流体運動の制御を可能にする気圧を維持するために気密シールを維持することができる。いくつかの実施形態において、一枚のシール又は膜がバイオチップのすべてのリザーバを覆う。いくつかの実施形態において、一枚のシール又は膜がバイオチップの複数のリザーバを覆う。いくつかの実施形態において、各リザーバは、異なるシール又は膜によって覆われる。いくつかの実施形態において、シール又は膜は、エラストマーシール又は膜である。
【００３１】
いくつかの実施形態において、本開示のバイオチップは、貯蔵ポット（本明細書ではポットとも称する）を含む。胚の生存能力は、いくつかの例において、胚の培養培地の試験によって予測することができる。いくつかの実施形態において、本開示のバイオチップは、少量の流体が各穴から抽出され得るように配置される。例えば、貯蔵ポットは、マイクロ流体チャンネルを介して穴に接続され得、ポットのヘッドスペースに適用される負の圧力は、流体試料を穴からポットに引き込むことができる。あるいは、容積式吸引具を使用して、流体サンプルを穴から貯蔵ポットに移動させることができる。抽出された流体は、後の回収のために貯蔵ポットに貯蔵することができる。例えば、貯蔵ポットに貯蔵された培地は、胚培養後、及び／又は胚移植若しくはガラス化の前に回収することができる。いくつかの実施形態において、通気性媒体（例えば、濾紙、疎水性フィルタ、又は疎水性膜）を使用して、貯蔵ポットを覆い、過剰充填を防止する。いくつかの実施形態において、フォイルカバーは、貯蔵ポットに貯蔵された媒体を覆い、及び／又は保護する。フォイルカバーは、いくつかの例において、貯蔵ポットを覆っている濾紙の上に置くことができる。いくつかの実施形態において、フォイルは、負の圧力が蓄積することを可能にするシールを作り出すことができる。いくつかの実施形態において、ユーザは、フォイルを破ることによって、貯蔵ポットに貯蔵された媒体を取り出すことができる。
【００３２】
本開示のバイオチップは、カバーを備えることができる。カバーは、例えば、バイオチップの一つ以上の他の構成要素を包むことができる。
【００３３】
〔穴〕
本開示のバイオチップの穴は、いくつかの例において、頂部からユーザにアクセス可能であり得る。例えば、穴は、ユーザが卵母細胞又は胚を穴に貯めることを可能にするために、頂部から開いていてもよい。いくつかの例において、卵母細胞の堆積後に、取り外し可能なカバーを穴の頂部に配置することができる。いくつかの例において、穴は透明である。バイオチップ中の穴の数は、変化し得る。例えば、バイオチップは、１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、１７個、１８個、１９個、２０個、２１個、２２個、２３個、２４個、２５個、又は２５個を超える穴を有することができる。いくつかの実施形態において、バイオチップが少なくとも１個、少なくとも２個、少なくとも３個、少なくとも４個、少なくとも５個、少なくとも６個、少なくとも７個、少なくとも８個、少なくとも９個、少なくとも１０個、少なくとも１１個、少なくとも１２個、少なくとも１３個、少なくとも１４個、少なくとも１５個、少なくとも１６個、少なくとも１７個、少なくとも１８個、少なくとも１９個、少なくとも２０個、少なくとも２１個、少なくとも２２個、少なくとも２３個、少なくとも２４個、又は少なくとも２５個の穴を有することができる。いくつかの実施形態において、卵母細胞は、穴内の精子によって受精され、受精された卵母細胞は穴内で成熟することができる。成熟は、例えば、接合子、胚、又は胚盤胞期まで起こり得る。いくつかの実施形態において、接合子、胚、又は胚盤胞を穴内で培養することができる。
【００３４】
いくつかの実施形態において、本開示のバイオチップの穴は、一つ以上の入口及び一つ以上の出口を含むことができる。いくつかの実施形態において、入口及び出口は、流体が入口又は出口を通って穴に流れ込む、及び穴から流れ出すことができるが、卵母細胞、胚、接合子、又は胚盤胞は、穴から流れ出すことができないような大きさである。例えば、穴の各入口及び出口は、（穴内に細胞又は細胞の塊を捕捉するために）一つの寸法において卵母細胞、胚、接合子、又は胚盤胞よりも小さくすることができる。しかし、穴の各入口及び出口は、卵母細胞、胚、接合子、又は胚盤胞と比べて、別の寸法（細胞又は細胞の塊による閉塞を防ぎ、穴への流体の流れ込み及び流れ出しを可能にするため）で大きくすることができる。いくつかの実施形態において、細胞又は細胞の塊は、ＩＶＦプロセスの複数の、又は全ての工程を通して、バイオチップの同じ穴内に残る。いくつかの実施形態において、細胞又は細胞の塊は、吸引によって穴内に保持される。
【００３５】
入口又は出口は、例えば長方形又は楕円形の断面を有することができる。長方形と楕円形の断面の両方は、それぞれ長さと幅、又は長軸と短軸の二つの寸法を有することができる。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、約１２０μｍ〜約５００μｍのサイズを有する第１の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、第１の寸法を有する。第１の寸法の大きさは、約１２０μｍ〜約１６０μｍ、約１２０μｍ〜約１８０μｍ、約１２０μｍ〜約２００μｍ、約１２０μｍ〜約２５０μｍ、約１２０μｍ〜約３００μｍ、約１２０μｍ〜約３５０μｍ、約１２０μｍ〜約４００μｍ、約１２０μｍ〜約４５０μｍ、約１２０μｍ〜約５００μｍ、約１６０μｍ〜約１８０μｍ、約１６０μｍ〜約２００μｍ、約１６０μｍ〜約２５０μｍ、約１６０μｍ〜約３００μｍ、約１６０μｍ〜約３５０μｍ、約１６０μｍ〜約４００μｍ、約１６０μｍ〜約４５０μｍ、約１６０μｍ〜約５００μｍ、約１８０μｍ〜約２００μｍ、約１８０μｍ〜約２５０μｍ、約１８０μｍ〜約３００μｍ、約１８０μｍ〜約３５０μｍ、約１８０μｍ〜約４００μｍ、約１８０μｍ〜約４５０μｍ、約１８０μｍ〜約５００μｍ、約２００μｍ〜約２５０μｍ、約２００μｍ〜約３００μｍ、約２００μｍ〜約３５０μｍ、約２００μｍ〜約４００μｍ、約２００μｍ〜約４５０μｍ、約２００μｍ〜約５００μｍ、約２５０μｍ〜約３００μｍ、約２５０μｍ〜約３５０μｍ、約２５０μｍ〜約４００μｍ、約２５０μｍ〜約３００μｍ、約２５０μｍ〜約３５０μｍ、約２５０μｍ〜約４００μｍ、約２５０μｍ〜約４５０μｍ、約２５０μｍ〜約５００μｍ、約３００μｍ〜約３５０μｍ、約３００μｍ〜約４００μｍ、約３００μｍ〜約４５０μｍ、約３００μｍ〜約５００μｍ、約３５０μｍ〜約４００μｍ、約３５０μｍ〜約４５０μｍ、約３５０μｍ〜約５００μｍ、約４００μｍ〜約４５０μｍ、約４００μｍ〜約５００μｍ、約４５０μｍ〜約５００μｍである。いくつかの実施形態において、本開示の入口及び出口が約１２０μｍ、約１６０μｍ、約１８０μｍ、約２００μｍ、約２５０μｍ、約３００μｍ、約３５０μｍ、約４００μｍ、約４５０μｍ、又は約５００μｍのサイズを有する第１の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、少なくとも約１２０μｍ、少なくとも約１６０μｍ、少なくとも約１８０μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約２５０μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約３５０μｍ、少なくとも約４００μｍ、又は少なくとも約４５０μｍのサイズを有する第１の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、最大で約１６０μｍ、最大で約１８０μｍ、最大で約２００μｍ、最大で約２５０μｍ、最大で約３００μｍ、最大で約３５０μｍ、最大で約４００μｍ、最大で約４５０μｍ、又は最大で約５００μｍのサイズを有する第１の寸法を有する。
【００３６】
いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、約１μｍ〜約６０μｍのサイズを有する第２の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、第２の寸法を有し、約１μｍ〜約１０μｍ、約１μｍ〜約２０μｍ、約１μｍ〜約３０μｍ、約１μｍ〜約４０μｍ、約１μｍ〜約５０μｍ、約１０μｍ〜約６０μｍ、約１０μｍ〜約２０μｍ、約１０μｍ〜約３０μｍ、約１０μｍ〜約４０μｍ、約１０μｍ〜約５０μｍ、約１０μｍ〜約６０μｍ、約２０μｍ〜約３０μｍ、約２０μｍ〜約４０μｍ、約２０μｍ〜約５０μｍ、約２０μｍ〜約６０μｍ、約３０μｍ〜約４０μｍ、約３０μｍ〜約５０μｍ、約３０μｍ〜約６０μｍ、約４０μｍ〜約５０μｍ、約４０μｍ〜約６０μｍ、又は約５０μｍ〜約６０μｍである。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、約１μｍ、約１０μｍ、約２０μｍ、約３０μｍ、約４０μｍ、約５０μｍ、又は約６０μｍのサイズを有する第２の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、少なくとも約１μｍ、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約２０μｍ、少なくとも約３０μｍ、少なくとも約４０μｍ、少なくとも、又は約５０μｍのサイズを有する第２の寸法を有する。いくつかの実施形態において、本開示の入口又は出口は、最大で約１０μｍ、最大で約２０μｍ、最大で約３０μｍ、最大で約４０μｍ、最大で約５０μｍ、又は最大で約６０μｍのサイズを有する第２の寸法を有する。
【００３７】
いくつかの実施形態において、本開示の穴は、吸引ポートを備えることができる。いくつかの例において、吸引ポートは、穴内の単一の位置に細胞又は細胞の塊を保持するために使用され得る。例えば、吸引ポートに適用される負の圧力は、卵母細胞、胚、又は胚盤胞を吸引ポートに対して押し付けたままにすることができる。
〔チャンネル〕
【００３８】
本明細書に開示されるバイオチップは、複数のチャンネルを備えることができる。チャンネルは、例えばリザーバ、穴、貯蔵ポット、インプットポート、及びアウトプットポートなどのバイオチップの異なる構成要素に選択的に接続可能であり得る。本明細書中に開示されるバイオチップのチャンネルは、同じ又は異なるサイズであり得る。いくつかの実施形態において、本開示のチャンネルは、約１μｍ〜約１０，０００μｍの直径を有する。いくつかの実施形態において、開示されたチャンネルは、約１μｍ〜約５μｍ、約１μｍ〜約１０μｍ、約１μｍ〜約５０μｍ、約１μｍ〜約１００μｍ、約１μｍ〜約２００μｍ、約１μｍ〜約３００μｍ、約１μｍ〜約５００μｍ、約１μｍ〜約１，０００μｍ、約１μｍ〜約２，０００μｍ、約１μｍ〜約５０００μｍ、約１μｍ〜約１０，０００μｍ、約５μｍ〜約１０μｍ、約５μｍ〜約５０μｍ、約５μｍ〜約１００μｍ、約５μｍ〜約２００μｍ、約５μｍ〜約３００μｍ、約５μｍ〜約５００μｍ、約５μｍ〜約１，０００μｍ、約５μｍ〜約２，０００μｍ、約５μｍ〜約５，０００μｍ、及び約５μｍ〜約１０，０００μｍ、約１０μｍ〜約５０μｍ、約１０μｍ〜約１００μｍ、約１０μｍ〜１，０００μｍ、約１０μｍ〜約２，０００μｍ、約１０μｍ〜約５，０００μｍ、約１０μｍ〜約１，０００μｍ、約１０μｍ〜約２，０００μｍ、約１０μｍ〜約５，０００μｍ、約５０μｍ〜約１００μｍ、約５０μｍ〜約２００μｍ、約５０μｍ〜約３００μｍ、約５０μｍ〜約５００μｍ、約５０μｍ〜約１，０００μｍ、約５０μｍ〜約２，０００μｍ、約５０μｍ〜約５，０００μｍ、約５０μｍ〜約１０，０００μｍ、約１００μｍ〜約２００μｍ、約１００μｍ〜約３００μｍ、約１００μｍ〜約５００μｍ、約１００μｍ〜約１，０００μｍ、約１００μｍ〜約２，０００μｍ、約１００μｍ〜約５，０００μｍ、約１００μｍ〜約１０，０００μｍ、約２００μｍ〜約３００μｍ、約２００μｍ〜約５００μｍ、約２００μｍ〜約１，０００μｍ、約２００μｍ〜約２，０００μｍ、約２００μｍ〜約５，０００μｍ、約２００μｍ〜約１０，０００μｍ、約３００μｍ〜約５００μｍ、約３００μｍ〜約１，０００μｍ、約３００μｍ〜約２，０００μｍ、約３００μｍ〜約５，０００μｍ、約３００μｍ〜約１０，０００μｍ、約５００μｍ〜約１，０００μｍ、約５００μｍ〜約２，０００μｍ、約５００μｍ〜約５，０００μｍ、約５００μｍ〜約１０，０００μｍ、約１，０００μｍ〜約２，０００μｍ、約１，０００μｍ〜約５，０００μｍ、約１，０００μｍ〜約１０，０００μｍ、約２，０００μｍ〜約５，０００μｍ、約２，０００μｍ〜約１０，０００μｍ、又は約５，０００μｍ〜約１０，０００μｍである。いくつかの実施形態において、開示されたチャンネルが約１μｍ、約５μｍ、約１０μｍ、約５０μｍ、約１００μｍ、約２００μｍ、約３００μｍ、約５００μｍ、約１，０００μｍ、約２，０００μｍ、約５，０００μｍ、又は約１０，０００μｍの直径を有する。いくつかの実施形態において、本開示のチャンネルは、少なくとも約１μｍ、少なくとも約５μｍ、少なくとも約１０μｍ、少なくとも約５０μｍ、少なくとも約１００μｍ、少なくとも約２００μｍ、少なくとも約３００μｍ、少なくとも約５００μｍ、少��くとも約１，０００μｍ、少なくとも約２，０００μｍ、又は少なくとも約５，０００μｍの直径を有する。いくつかの実施形態において、本開示のチャンネルは、最大で約５μｍ、最大で約１０μｍ、最大で約５０μｍ、最大で約１００μｍ、最大で約２００μｍ、最大で約３００μｍ、最大で約５００μｍ、最大で約１，０００μｍ、最大で約２，０００μｍ、最大で約５，０００μｍ、又は最大で約１０，０００μｍの直径を有する。
【００３９】
〔バルブ〕
本明細書に開示されるバイオチップのバルブは、バイオチップを通る流体の流れを制御することができる。バルブは例えば、チャンネルの内部又は端部に配置することができる。本開示のバイオチップは、例えば回転バルブ、シャトルバルブ、ゲートバルブ、及び膜バルブなどの、任意の種類のバルブの組み合わせを含むことができる。回転バルブは、チャンネルの一部をチャンネルの残りの部分に対して垂直に回転させることによって動作する。シャトルバルブは、チャンネルの一部を直線的に変位させて、その部分をチャンネルの残りの部分とずらすことによって動作する。ゲートバルブは、可動ピン又はゲートを用いるチャンネルをブロックする。膜バルブを使用する場合、材料片をたわませたり伸ばしたりして、チャンネルに通じるポートを塞いだり、チャンネルを直接塞いだりする。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるバイオチップのバルブは、一つのリザーバのみが任意の時点で穴に接続されるように構成される。本明細書で開示されるバルブは、例えば、本明細書でクレードルと呼ばれる作動電気機械式装置によって作動させることができる。
【００４０】
〔クレードル〕
本開示のバイオチップは、システムの一部であり得る。本明細書で開示されるシステムは、いくつかの場合において、作動クレードル（本明細書ではクレードルとも呼ばれる）を備えることができる。いくつかの場合において、バイオチップをクレードルに挿入することができる。クレードルは、バイオチップと機械的及び／又は空気的にインターフェースすることができる。いくつかの実施形態において、クレードルは、バイオチップのバルブと係合するための複数の作動ピンを備える。作動ピンは、バルブを選択的に作動させるためにクレードルによって制御し、流体の流れを制御することができる。作動ピンは、例えば、マイクロプロセッサによって制御することができる。制御は、マイクロプロセッサ上に予めプログラムされた設定された命令に依存することができ、又は遠隔制御機構を介して直接的に又は無線で制御されることができる。いくつかの実施形態において、クレードルは、ＩＶＦに関連付けられた少なくとも一つの動作を実行するようにバルブを動作させる。
【００４１】
本明細書に開示されるクレードルは、例えばバルブ、ポンプ、センサ、電子機器、及び電源の任意の組み合わせを備えることができる。いくつかの実施形態において、クレードルは、バッテリなどの内部電源を備える。いくつかの場合において、バッテリは充電式バッテリである。いくつかの場合において、本明細書に開示されているクレードルは、クレードルのバッテリレベルをモニターし、バッテリが限界レベル以下のとき、特定の能力をパワーダウンすることができる。いくつかの実施形態において、クレードルは、電源に接続される。いくつかの実施形態において、クレードルのバルブは、電磁バルブのような電気機械的に作動するバルブである。いくつかの実施形態において、クレードルは、ヒータなどの温度制御ユニットを備える。いくつかの場合において、温度制御ユニットは、１分、２分、３分、４分、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分、６０分、１２０分、１８０分、２４０分、３００分、又はそれ以上の時間を、バイオチップの温度を３７℃に保持することができる。
【００４２】
クレードルは、一つ以上のポンプ、例えば１個、２個、３個、４個、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個又はそれ以上のポンプを含むことができる。クレードルのポンプは、正又は負の空気圧又は油圧を供給することができる。例えばクレードルは、培地を穴に押し出すために培地の上方のリザーバ内の空気を加圧することができ、又は貯蔵ポット若しくは廃棄リザーバの上部の空気空間に負の圧力を加えることができる。ポンプの非限定的な例としては、圧力ポンプ、シリンジポンプ、膜ポンプ、蠕動ポンプ、ピストンポンプ、タービンポンプ、及び毛管現象に基づく受動ポンプが挙げられる。
【００４３】
本明細書に開示されるクレードルは、センサを備えることができる。センサの非限定的な例として、温度センサ、圧力センサ、流量センサ、リザーバ、穴及び／又は貯蔵ポット体積を監視するセンサ、並びに容量センサが含まれる。
【００４４】
いくつかの実施形態において、クレードルは、バイオチップの穴、リザーバ及び／又は貯蔵ポット内の液体レベルを決定することができる。例えばクレードルのセンサは、穴内の油水インターフェースの正確なレベルを検出することができ、又は流体が限界レベルを下回るか又は上回るときを検出することができる。いくつかの場合において、穴、貯蔵ポット、及び／又はリザーバが空になる、又は過剰に満たされることを防止するために感知を利用することができる。いくつかの実施形態において、流体レベルは、穴、貯蔵ポット、又はリザーバの流体レベルの変化に起因する２つの電極間の静電容量の変化を検出する静電容量センサで検出することができる。静電容量センサは、プリント回路基板上のパッドとして実装することができる。パッドは、それらの上の液体を感知するフリンジ電界を増大させるために、相互嵌合させることができる。液体レベルの検出は、穴、リザーバ、又は貯蔵ポットのそれぞれの内の流体レベルの閉ループ制御を可能にすることができる。
【００４５】
いくつかの実装形態において、クレードルは、バイオチップを識別及び／又は検証することができるように配置することができる。いくつかの場合において、本明細書で開示されるクレードルは、バイオチップに問い合わせて、一意の識別子を読み取ることができる。例えば、バイオチップは、クレードルによって認識することができる識別子をハウジング上に有するハウジング内に入れることができる。識別子の非限定的な例は、例えばバーコード、クイックレスポンス（ＱＲ）コード、２次元バーコード、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）タグ、機械認識可能テキスト、機械認識可能シンボル、及び電子チップを含む。いくつかの実施形態において、クレードルは、本明細書に開示されるバイオチップ上に提示されるテキスト又は記号を認識することができる。バイオチップの識別は、例えばＩＶＦプロセスの安全性及び信頼性、認可された部品が使用されること、バイオチップが再利用されないこと、及びクレードルとともに使用されているバイオチップについて正しいワークフローが選択され得ることを保証し得る。
【００４６】
クレードルは、情報をインプット及びアウトプットするための構成要素を備えることができる。例えば、本明細書で開示されるクレードルは、患者データ及び処理プロトコルなどの情報を受信し、ＩＶＦ処理に関連するデータなどの情報をアウトプットすることができる。
【００４７】
いくつかの場合においては、クレードルは、バイオチップ内で行われるプロセス（例えばＩＶＦ）に関するフィードバックをユーザに提供することができる。クレードルがフィードバックを提供することができる方法の非限定的な例は、各穴の下の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）、試薬リザーバの下のＬＥＤｓ、ＬＥＤｓ、クレードルの上部、クレードルの上部のディスプレイ、ブザー、スピーカ、及びサウンダを含む。本明細書に開示されるクレードルは、例えばインキュベーション時間、リザーバ内の液体レベル、穴内の液体レベル、貯蔵ポット内の液体レベル、温度、及びバイオチップ内の圧力に関するフィードバックを提供することができる。
【００４８】
本明細書で開示されるクレードルは、他の装置と通信することができる。他の装置との通信は、例えば無線インタフェースで発生し得る。無線インターフェースを介した通信は、クレードルが他の無線及びネットワーク技術へのインターフェースとして働くことができるインキュベータ、及び自動凍結保存装置などのシステムの他の部分と、無線で通信することを可能にする。スマートフォン、タブレット、及びＰＣなどの一般的な装置は、クレードル上にそれらを転送するシステムと通信することができる。研究室環境の周りのロバストな通信を保証するために、クレードルは、メッシュネットワークを形成することができる。本明細書で開示されるクレードルは、クレードルが他のデバイスと直接通信することができるように、一般的なスマートフォン及びタブレット、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ又は無線インターネットによってサポートされるプロトコルを介して無線で通信することができる。この通信は、装置の記録、例えば温度を記録するために使用することができる。いくつかの例において、無線通信は、ユーザインターフェースからバイオチップアクションをトリガして、低温調製を開始するために使用することができる。
【００４９】
本明細書に開示されるクレードルは、例えば、それに起こった全ての記録を完全に維持することによって、トレーサビリティを保証することができる。いくつかの場合において、クレードルは、温度の記録を維持することができ、いつインキュベータから取り出されたかを記録することができる。
【００５０】
いくつかの実施形態において、クレードルは、システムの残りの部分とは独立した処理能力を有することができ、搭載された一つ以上のマイクロコントローラを有することができる。独立した処理能力は、クレードルがシステムの残りの部分及び／又はシステムの構成要素部分（例えば、インキュベータ）とは独立して、又は半分独立して動作することを可能にすることができる。
【００５１】
〔インキュベータ〕
本明細書に開示されるシステムは、インキュベータを含むことができる。本明細書に開示されるバイオチップ及びクレードルは、バイオチップ及びクレードルがインキュベータ内に配置され得るように構築され得る。いくつかの実施形態において、本明細書に開示されるインキュベータは、いくつかのバイオチップ／クレードルの組み合わせを収容する。本明細書に開示されるインキュベータは、卵母細胞及び胚が発生するガス環境を制御及び維持することができる。いくつかの場合において、インキュベータは、顕微鏡を使用して観察される卵母細胞及び胚の培養を可能にする。本明細書中に開示されるインキュベータはまた、更なる機能を実行し得る。例えば、本開示のインキュベータは、時間経過データのために全ての卵母細胞／胚の規則的な画像を取得し、患者データ、バイオチップ及びクレードルの識別及び取得された画像（これはクラウドの中にあってもよい）のロバストな記録を維持し、ユーザが所望のプロトコルをインプットし、胚の進行を追跡することを可能にすることができる（これは外部又は分離可能なスクリーンを介して統合又はアクセスされてもよい）。
〔下流分析〕
【００５２】
バイオチップは、分析機器（例えば顕微鏡）に撮影されるように構成することができる。下流分析は、任意の種類のものであり得、そしてバイオチップから分析機器へのサンプルの自動化された移動が生じ得る。
【００５３】
〔実施例〕
〔実施例１：ＩＶＦシステム及びその使用〕
ＩＶＦシステムは、図１に示すように、以下の要素である、バイオチップ（１００）、クレードル（２００）、及びインキュベータ（３００）からなる。
【００５４】
バイオチップ（１００）は、製造が安価であり、培地、卵母細胞、精子、及び／又は胚を保持する消耗品であり、患者当たり一つ（複数の卵母細胞／胚を処理することができる）である。
【００５５】
クレードル（２００）は、再利用可能であり、バルブ、ポンプ、圧力センサ、温度センサ、電子機器、バッテリを含み、一般的に、使用中のバイオチップ（１００）ごとに一つを必要とされたシステムにセットアップされる。クレードル（２００）は、バイオチップ（１００）内の温度及び流体の流れを制御し、トレーサビリティを保証する。
【００５６】
インキュベータ（３００）については通常、一つの実験室につき一つ以上を必要とし、そしてそれは多くの（典型的には６〜２０の）バイオチップ（１００）及びクレードル（２００）を保持する。インキュベータ（３００）は、環境制御（例えばガス及び温度制御）を提供する。インキュベータは、胚のタイムラプスイメージングのための光学システムを含むことができ、遠隔地にデータをアップロードする能力を有するデータ格納を制御することができる。インキュベータはまた、ユーザが所望のプロトコルをアウトプットし、インキュベーションの間の胚の進行を監視するためのグラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を提供することができる。（ＧＵＩ）は、システムに統合すること、又は外部／分離可能にすることもできる。
【００５７】
インキュベータ（３００）は、いくつかのクレードル（２００）まで収容することができ、各クレードルはバイオチップ（１００）に接続されている。各バイオチップ（１００）は、インプット（培地、精子、卵母細胞など）及びアウトプット（胚盤胞、サンプル培地など）を有する。更に、各クレードル（２００）は、インプット（患者データ、プロセスプロトコルなど）及びアウトプット（プロセスデータなど）を有する。同時に、インキュベータ（３００）は、インプット（主電源、ガスなど）及びアウトプット（画像データ、ガス制御データ、温度制御データなど）も有する。
【００５８】
図２、図３、図４及び図５に示すように、バイオチップ（１００）は以下を含む：
−  全てのマイクロ流体チャンネル（４）、バルブ（５）、穴（２）、（３）及びポット（６）を含むチップ（１０）、
−  バイオチップ（１００）を清潔及び単純に見せるカバー（７）、
−  チップの底部上のマイクロ流体チャンネルをシールする下部フィルム（１４）、
−  チップの上部上のマイクロ流体チャンネルをシールし、穴及びポットをその上部側面を通して開口したままにする上部フィルム（１３）、
−  油、インキュベーション媒体、凍結防止溶液（すなわちガラス化溶液）、受精媒体又は精子などの流体／試薬を保持するためのリザーバ（１）を収容するトレイ（１２）、
−  流体の動きを制御するために必要な空気圧を維持するための、トレイ上のシール（１１）、
−  媒体サンプルを覆い、保護するフォイル（８）、
−  媒体サンプルがポット（６）を過剰充填するのを防止する濾紙（９）。
【００５９】
バイオチップ（１００）において、試薬流体は、リザーバ（１）に装填される。装填は、バイオチップ（１００）の製造業者によって行われる、又は標準供給形式から胚学者によって移され得る。後者の場合、照らされたヒント及び／又はカラーコードを使用して、試薬が正しいリザーバ（１００）に確実に移送されるようにする。上述したように、リザーバ（１）は試薬として、油、インキュベーション培地、凍結防止剤（すなわちガラス化溶液）、受精培地、又は精子を含むことができる。
【００６０】
各インプットリザーバ上のシール又は膜（１１）は、流体の動きを制御するために必要な空気圧を維持するために気密シールを維持する。
【００６１】
流体は、試薬の上方の試薬リザーバ（１）内の空気キャビティ内の正及び／又は負の空気圧によって、バイオチップ（１０）を通って流れる。代替のアプローチは、例えば、シリンジポンプ、ピストンポンプ、圧電ダイアフラムポンプ、流体チャンネル（４）に直接的に作用し得る蠕動ポンプを使用することによって、変位駆動流を使用することである。
【００６２】
受精／培養／低温交換のための卵母細胞／胚あたり一つの機能的な穴（３）があり、任意選択で、卵母細胞又は胚を一時的に保持するための少なくとも一つの余分な非機能的な穴（２）、又は動作する穴があり、ユーザが機能的な穴（３）に装填することをより容易にする。卵母細胞／胚の数は、変更可能であり、クリニックを通るサイクルの効率的な処理とバイオチップ（１００）の複雑さとの間でバランスをとることができる。
【００６３】
図６Ａ及び図６Ｂに示すように、各機能的な穴（３）（以下、単に「穴」と呼ぶ）は、入口（４１）及び出口（４２）チャンネルの両方を有する。穴（３）は、一般に開口しており、開口上部からの手動アクセスと、入口（４１）及び出口チャンネル（４２）からの流体アクセスがベースである。各入口（４１）及び出口（４２）チャンネルは、卵母細胞よりも一つの寸法（穴［３］内に卵母細胞を捕捉するため）で小さいが、他の寸法（卵母細胞による完全な遮断を防ぎ、卵母細胞の周囲に流体が流れるようにするため）において卵母細胞よりも大きい。具体的に図６Ａは、入口（４１）及び出口（４２）チャンネルを内部に含む卵母細胞又は胚（０）を有する一つの機能的な穴（３）（約０．５ｍｍ）の上面図を示す。図６Ｂは、卵母細胞／胚を捕捉するためのチャンネル（４１）、（４２）の狭い高さが理解され得る、その断面及び詳細を示す。各穴に対して複数の入口（４１）及び出口（４２）チャンネルを有する代替の穴システムにおいて同様の機能性を提供することができる。別の代替例は、ただ一つの入口チャンネル（４１）、及び少なくとも二つ以上の出口チャンネル（４２）を備えることができる。
【００６４】
チャンネルは、長方形であり、一つの寸法では１０〜６０μｍ、他の寸法では１２０〜５００μｍである。
【００６５】
一般に、穴（３）の形状は、以下の機能を満たす：
−  ユーザが卵母細胞／胚を配置し、回収するための容易なアクセスを提供する；
−  卵母細胞は、管理可能な性能、コスト、及び複雑さのイメージングシステムに適合するように、十分に小さい領域に確実に配置される（直径４００〜１０００μｍの範囲の視野が典型的である）；
−  卵母細胞は流体交換が生じるとき、著しいストレス（例えば、機械的、熱的又は化学的）にさらされるべきではなく；且つ
−  卵母細胞は、最初の位置から遠く離れて動くべきではない（例えば卵母細胞は、流体交換の間、上方に浮いて、光学系の焦点位置から外れるべきではない）。卵母細胞は例えば、ＩＣＳＩ処理の間、吸引によって保持され得る。
【００６６】
穴（３）は、開放されているが、バイオチップ（１００）上の溢れを防止するために蓋が設けられている。
【００６７】
穴（２、３）の材料は、照明及び卵母細胞／胚のイメージングを可能にするために、上下の両方から透明である。流体は、インプットリザーバ（１）から任意の所与の穴（３）に出入りし、廃棄される。一連のバルブ（５）は、流体リザーバ（１）（廃液リザーバを含む）のヘッドスペースに加えられる正の圧力及び／又は負の圧力によって駆動される、これらの流体の流れを制御する。
【００６８】
〔実施例２：バイオチップ機能〕
バイオチップは、以下の機能を実行することができるように製造される：
ａ．  媒体平衡
ｂ．  マイクロ流体チャンネルのプライミング
ｃ．  穴（３）を媒体で満たし、それらを油で覆ってガス交換を制御する。
ｄ．  受精であって、以下の内の一つを含む：
ｉ．  精子を穴（３）に移動させること、
ｉｉ．  精子を穴（３）の近くに移動させるが、精子選択方法として一定の距離を泳ぐことや過去の物理的特徴を必要すること、
ｉｉｉ．  精子が穴（３）を通って流れ、おそらく、受精が成功する機会を増やすために、卵母細胞の上を行き来することを繰り返すこと。
ｅ．  最近受精した胚からの精子と卵丘細胞の洗浄
ｆ．  インキュベーション／胚培養
ｇ．  培地の交換／洗浄を所定の時間に行うこと、又は培養中に連続的に行うこと
ｈ．  凍結調製（ガラス化前に卵母細胞／胚中の水を凍結防止剤で置き換える）
ｉ．  再加温（ガラス化後、凍結防止剤を水／培地で置き換える）
ｊ．  非侵襲的分析（着床前遺伝子検査、プロテオミクス、メタボロミクス）のために、穴／胚毎に、別々に、及び追跡可能に、培地のサンプリング及び保存すること。
ｋ．  未受精の卵母細胞の脱核（卵丘細胞の除去）
ｉ．  機械的手段、例えば、穴（３）又は隣接するチャンネル（４）内の特徴を通過するか、又は過去の押し／引っ張りを介すること、
ｉｉ．  既存のマニュアルプロトコルに従って、ヒアルロニダーゼを用いること、
ｉｉｉ．  ヒアルロニダーゼの濃度が低く、既存の手動プロトコルよりも長期間にわたる。
ｌ．  精子の選択及び調製であって、以下の一つ以上による：
ｉ．  泳ぐこと又はステップチャレンジ
ｉｉ．  フィルタ
ｉｉｉ．  キャパシテーション。
ｍ．  細胞質内精子注入（ＩＣＳＩ；潜在的には、磁気補足ビーズのような追加の外部機器を伴う）。
ｉ．  ミトコンドリアをブロックする熱処理若しくは化学処理（受精後に精子のミトコンドリアは不要）によって、又は精子を個々の穴に泳ぐようにさせてから、圧力で尾部を押しつぶすことによって、選択された運動性の高い精子を固定化する。
ｉｉ．  マイクロ流体チャンネルを使用して、ＩＣＳＩのために卵母細胞を適所に保持する
ｉｉｉ．  圧電又は他の方法を用いて上部から注入する。
ｎ．  体積及び／又は流体制御。
ｉ．  各穴（３）は、穴に隣接する２つの金属電極を有し、これらは、媒体／油界面（又は媒体／空気界面）の高さを測定するための容量センサとして作用する。これらのセンサは、流体チャンネル（４）に加えられる（正及び／又は負の）圧力を制御するためのフィードバックループとして使用される。
ｉｉ．  バイオチップ（１００）は、２つの試薬媒体（例えば培養及び凍結防止剤）を任意の比率で混合することができる。混合は、例として、以下のうちの一つによって行われる：
１）  両方の流体を一つのチャンネル４に結合することにより、流体は、互いに隣接して流れ、拡散によって混合する。
２）  混合するマイクロ流体の特徴を使用する。
ｏ．  バイオチップは、例えば一連の低温調製プロトコルを実行することができる：
ｉ．  既存の段階的プロトコル（０％、５０％、１００％の凍結防止剤の濃度）
ｉｉ．  ステップ数の増加による改善
ｉｉｉ．  所望の時間（例えば７〜２０分の間）にわたって低温流体の濃度を０％から１００％に増加させる連続的な低温交換
ｐ．  補液であって、以下に関連する：
ｉ．  穴（３）内の流体レベルが一定のままであるように、連続的にフレッシュな培地を流し込み、古い培地を流し出し、引き出す。
ｉｉ．  古い培地を引き出し、次いでこの流体を新しい培地と交換し、必要に応じて繰り返すことにより、穴中の流体のレベルを低下させる。
ｉｉｉ．  正確な体積／培地の用量／試薬を注入する。
ｑ．  媒体サンプリング。
ｉ．  バイオチップ（１００）は、少量の流体が各穴（３）から抽出され、後の回収のために貯蔵ポット（６）に貯蔵され得るように配置される。
【００６９】
〔実施例３：胚培養培地のサンプリング：〕
穴（３）は、図７に示すように、圧力源によってサンプリングされる。負の圧力ポート（２１）及び負の圧力／真空チャンネル（４）は、図８に示すように穴（３）に更にリンクされた全てのサンプリングポット（６）の上の共通のヘッドスペース及び個々のヘッドスペースにリンクする。サンプリングされた培地は、個々のポット（６）（各穴［３］に対応するもの）に貯蔵され、これらは、通気性の疎水性層、メッシュ又は紙（９）によって覆われ、その結果、共通の吸引チャンネル（４）、又は負の圧力チャンネル（４）は、１２個の機能的な穴（３）全てに対して、１２個のリザーバ又はポット（６）全てを満たす。各個々のポット（６）が満たされるとすぐに、通気性層（９）を通して液体を引き込むのに必要な圧力は、より多くの液体を空のポット（６）に引き込むのに必要な圧力よりもはるかに高く、したがって、第１のポット（６）は、溢れず、その結果、シーケンス内の次のポットは、自動的に充填を続ける。胚培養培地は、オフチップで分析することができる。
【００７０】
ポット（６）及び濾紙（９）は、次の二つの目的を有するフォイル（８）の層で覆われている：負の圧力を蓄積できるように密封チャンネルを形成すること；並びにポット（６）及びその中の媒体を、ユーザがフォイルシール（８）を破壊し、サンプル媒体を回収することを選択するまで保護すること。
【００７１】
第２のバイオチップは、代替的な方式において良好なサンプリングを実行する。マイクロ流体チャンネル（４）を介して個々の穴（３）に接続され、ポット（６）のヘッドスペースに負の圧力を加える個々のポット（６）は、液体を穴（３）からポット（６）に引き出すことにつながる。
【００７２】
第３のバイオチップは、図９に示すように、容積式プランジャー（４００）を用いて良好なサンプリングを行う。穴は、二つ以上のチャンネル（少なくとも一つの入口及び少なくとも一つの出口）に接続され、更に、穴内部の流体の体積を調節し、抽出し、又は自動化された方法で導入することもできるプランジャ（４００）のための少なくとも一つのチャンネルを備える。
【００７３】
〔実施例４：クレードル設計〕
クレードルは、図５及び図１０に示すように構成されている。クレードル（２００）は、バイオチップ（１００）と機械的及び空気的に接続する再使用可能な電気機械アセンブリである。図１０に示すように、クレードル（２００）に属するバルブ作動ピン（２０３）は、バイオチップ（１００）上の流体バルブ（５）と接続する。クレードルは、必要な温度条件を維持し、バイオチップ（１００）内の流体運動を制御する。
【００７４】
三つのポンプが使用され、二つは媒体の上方のリザーバ内の空気を加圧するため（その結果、媒体の内の二つは、全範囲の濃度を達成するために穴に同時に押され得る）、そして一つは、ポット又は廃棄物リザーバの上部の空気空間に負の圧力を適用するため（液体をポット又は廃棄物に向かって引っ張るため）である。
【００７５】
一連の膜型流体バルブは、バイオチップ内で流体がどの経路を取るかを制御する。アクチュエータ及び他の複雑な構成要素は、クレードル（２００）上に保持され、バイオチップ（１００）上の単純な特徴と相互作用して、上記に例示されるようなバルブ（５）を形成する。
【００７６】
単一のカムを用いて流体バルブを制御するため、穴（３）当たり四つの明確な角度位置を有する構造が提供される。四つの位置は：
ａ．  内側バルブ（５１）が開で、外側バルブ（５２）が閉である、
ｂ．  外側バルブ（５２）が開で、内側バルブ（５１）が閉である、
ｃ．  内側バルブ（５１）及び外側バルブ（５２）の両方が開である、
ｄ．  内側バルブ（５１）及び外側バルブ（５２）の両方が閉である。
【００７７】
バルブは、各穴３への流体の流れを正確に制御するために、一度に一つの穴（３）のみへのチャンネルの開放を可能にするように構成される。（バイオチップの他の構成において、一度に一つ以上のバルブを開く、同様のバルブ配置も可能である）。
【００７８】
〔実施例５：クレードルを用いて穴の充填及び環境を制御する〕
リザーバ（１）と穴（３）との間のチャンネルは、空である。一つずつ、リザーバ（１）からの流体は、穴（３）に流れる準備が整った状態で待ち状態になる。バルブ（５１）、（５２）は、どの流体がどこに行くことができるか、すなわち、各リザーバ（１）からの各流体がどの穴（３）に行くことができるかをバルブが制御するという意味で、信号機として働く。この実施例のクレードル／バイオチップの構成において、一つの内側バルブ（５１）及び一つの外側バルブ（５２）のみを同時に開くことができる。
【００７９】
クレードル（２００）内のポンプを試薬リザーバ（１）内の空気の空間にリンクするために、追加のバルブが設けられている。これらは、クレードル（２００）上にあり、ソレノイドバルブとして示されている。これらは、消費電力を削減するために係止される可能性がある。それらは、ポンプとリザーバ（１）との間のルーティングの全ての組み合わせを可能にするが、必要とされるバルブの数を減少させるために、ネットワークに配置される。
【００８０】
熱制御は、抵抗ヒータを穴（３）の近くに配置することによって達成される。これらのヒータは、プリント回路基板（ＰＣＢ）上の個別部品であるか、又は代替的に、ＰＣＢ上の他の機能に使用される既存のトラックが採用される。温度センサは、穴に近い温度を測定する。マイクロコントローラ上に制御システムが設けられ、プログラム可能な設定点に対してパルス幅変調（ＰＷＭ）によってヒータを駆動する。制御システムは、比例積分微分（ＰＩＤ）である。ＰＣＢの接地面は、銅であってもよく、ヒータから穴へ熱を運ぶ。次に、バイオチップから熱が放出されるのを防止し、周囲又はクレードルの残りの部分を加熱するために、接地面が切断される。熱伝導を防止するため、ＰＣＢの材料にルーテッド切断（Ｒｏｕｔｅｄ  Ｃｕｔｓ）を作ることができる。ＰＣＢがＦＲ４型（絶縁型）の場合、ルーテッド切断は行われない。ヒータは、すべての穴（３）を均等に加熱する。正面の作業用の穴（２）の形状は異なり、温度を維持するために追加のヒータを使用する。ヒータの制御は、クレードル（２００）の上部から独立しているため、ベースは、電源が供給されるときはいつでも温度を維持する。警報機能付きのデジタル温度センサは、温度制御ループエラーの場合において、アウトプット制御機能を備え、過熱を防止する。
【００８１】
クレードルは、バイオチップ（１００）の各穴（３）内の液体レベルを検知する。この検知は、各穴内の流体レベルの閉ループ制御を維持する。センサは、穴（３）内の水油インターフェースの正確なレベルを検出し、流体が限界レベルを下回るか、限界レベルを上回るタイミングを特定する。液面を検知することにより、空になったり、過剰に満たされたりするのを防止する。各穴（３）内の流体のレベルは容量センサで検知され、容量センサは、各穴（３）内の流体レベルに敏感な２つの電極間の静電容量を有する。
【００８２】
クレードルが機能を実行することを助けるクレードルの特徴は、以下のものを含む：
−  バイオチップ（１００）と複合体化されたクレードル（２００）の幾何学的形状は、標準的な倒立顕微鏡によるイメージングに適合する。
−  バイオチップ（１００）の穴（３）（イメージング平面）の表面から下部までの距離は、共通の対物レンズの作動距離に一致するように最小に保たれる。
−  穴（３）の上の面積は、クリアに保たれ、クレードル（２００）の上部は、任意のコンデンサ光学系が穴（３）に十分近づけることができるように切り取られている。
−  総面積は、顕微鏡ステージのサイズと同様である。
−  バイオチップ（１００）と複合体化されたクレードル（２００）の幾何学的形状は、組み合わされた場合、標準的な立体顕微鏡によるイメージングに適合する。
−  バイオチップと複合体化したクレードルの全面積は、顕微鏡ステージの面積と同様である。
−  イメージング面は、画像が同じ作業面上のシャーレからの画像と非常に類似した平面にあるように、可能な限り、ベースに近づけて保持される。この構成は、ペトリ皿とバイオチップ（１００）との間を移動する際の再集束の必要性を低減する。
【００８３】
〔実施例６：本開示の自動化システムを用いてＩＶＦを実行する〕
卵丘卵母細胞複合体（ＣＯＣ）を含む卵胞液は、以前に卵胞刺激を受けた雌の被験者から回収される。六つのＣＯＣを卵胞液から分離し、洗浄する。ＣＯＣ分離及び洗浄に続いて、各ＣＯＣを、クレードルと複合体化されたバイオチップの穴に配置する。バイオチップのリザーバには、油、インキュベーション培地、ガラス化溶液、受精培地、及び雄の供与体からの精子が、バイオチップ上のインプットポートを介して充填される。
【００８４】
クレードルは、空気力及び膜バルブの作動を使用して、受精培地を、ＣＯＣを含有する穴中に駆動する。その上、クレードルは、油を駆動して穴を覆い、細胞の安定した状態を維持する。約２〜約６時間後、クレードルは、空気圧を使用して、精子を含む流体を、マイクロチャンネルを通して、ＣＯＣを有する穴に向かって駆動する。空気力は、精子が穴の近くの受精能力獲得領域に到達すると停止する。受精能力獲得領域は、精子が穴中のＣＯＣに到達するために泳がなければならない物理的特徴を含み、運動性精子を選択するための方法として役立つ。ＣＯＣに達したら、精子をＣＯＣと共に１６時間インキュベートする。１６時間のインキュベーション後、クレードルは、受精した卵母細胞（現在は接合子）を有する穴に胚培養培地を送り込み、分離した卵丘細胞を含む精子及び受精培地を除去する。いくつかの場合において、クレードルは、低濃度のヒアルロニダーゼ（１０〜１００ＩＵ）を含有する培養培地で更なる洗浄を行う。油を穴に添加して、胚のための安定な条件を維持する。
【００８５】
受精及び培養プロセスを通して、環境制御は、クレードル−バイオチップ複合体を収容するインキュベータによって提供される。その上、胚培養は、自動顕微鏡システムによってモニターされる。胚培養の３日目に、クレードルは、胚培養培地を置き換えるために、空気力及びバルブ作動を提供する。
【００８６】
胚培養の５日後に、クレードルは、空気圧及びバルブの作動を介して、ガラス化溶液の濃度を増加させる勾配を駆動する。穴がガラス化溶液で満たされると、胚培養培地は、穴から廃棄物リザーバ又は貯蔵ポットに除去される。穴中のガラス化溶液の濃度が１５分間にわたって０％から１００％に増加するように、ガラス化溶液を穴に添加する。穴を１００％ガラス化溶液で満たした後に、胚を別の構成要素に移し、子宮移植プロセスが起こるまで液体窒素中に保存する。
【００８７】
〔実施形態〕
以下の非限定的な実施形態は、本明細書で開示される装置、システム、及び方法の例示的な例を提供するが、本開示の範囲を限定しない。
【００８８】
実施形態１。（ａ）穴に細胞グループを貯める工程を含み、穴は、（ｉ）開放上端、（ｉｉ）閉鎖下端、（ｉｉｉ）閉鎖下端と開放上端を接続する周囲の円筒、（ｉｉｉ）第１の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における入口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい入口、（ｖ）第１の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における出口のサイズが、細胞グループの直径よりも小さい出口を含み、（ｂ）液体交換を実行する工程であって、液体交換は（Ｉ）入口を通して穴に第１の液体を流し込む工程、（ＩＩ）出口を通して穴から第２の液体を流し出す工程を含み、液体交換を実行する工程は胚発生を促進すること、を含む方法。
【００８９】
実施形態２。細胞グループは、胚性細胞グループである、実施形態１に記載の方法。
【００９０】
実施形態３。細胞グループは、単細胞である、実施形態１又は２に記載の方法。
【００９１】
実施形態４。単細胞は、卵母細胞である、実施形態３に記載の方法。
【００９２】
実施形態５。細胞グループは、複数の細胞の塊である、実施形態１又は２に記載の方法。
【００９３】
実施形態６。複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、実施形態５に記載の方法。
【００９４】
実施形態７。複数の細胞の塊は、接合子である、実施形態５に記載の方法。
【００９５】
実施形態８。複数の細胞の塊は、胚である、実施形態５に記載の方法。
【００９６】
実施形態９。複数の細胞の塊は、胚盤胞である、実施形態５に記載の方法。
【００９７】
実施形態１０。開放上端を通って穴内に細胞グループを貯める工程を更に含む、実施形態１〜９のいずれか一つに記載の方法。
【００９８】
実施形態１１。工程（ａ）の前に、開放上端を通って穴内に第２の液体を貯める工程を更に含む、実施形態１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【００９９】
実施形態１２。工程（ａ）の前に、チャンネルによって入口に流体的に接続されたリザーバから、第２の液体を入口を通って穴に流し込む工程を更に含む、実施形態１〜１０のいずれか一つに記載の方法。
【０１００】
実施形態１３。第１の液体は、精子細胞を含む、実施形態１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【０１０１】
実施形態１４。第１の液体は、油を含む、実施形態１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【０１０２】
実施形態１５。第１の液体は、受精培地である、実施形態１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【０１０３】
実施形態１６。第１の液体は、凍結防止剤を含む、実施形態１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【０１０４】
実施形態１７。第１の液体は、胚培養培地である、実施形態１〜１２のいずれか一つに記載の方法。
【０１０５】
実施形態１８。胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、実施形態１７に記載の方法。
【０１０６】
実施形態１９。第２の液体は、精子細胞を含む、実施形態１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【０１０７】
実施形態２０。第２の液体は、油を含む、実施形態１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【０１０８】
実施形態２１。第２の液体は、受精培地である、実施形態１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【０１０９】
実施形態２２。第２の液体は、凍結防止剤を含む、実施形態１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【０１１０】
実施形態２３。第２の液体は、胚培養培地である、実施形態１〜１８のいずれか一つに記載の方法。
【０１１１】
実施形態２４。胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、実施形態２３に記載の方法。
【０１１２】
実施形態２５。（ｂ）の後に、第２の液体交換を実行する工程を更に含み、第２の液体交換は、（ＩＩＩ）第３の液体を入口を通って穴に流し込む工程、及び（ＩＶ）第１の液体を出口を通って穴から流し出す工程を含む、実施形態１〜２４のいずれか１つに記載の方法。
【０１１３】
実施形態２６。穴は、チャンネルによってリザーバに流体的に接続され、バルブの作動を介して、リザーバからチャンネルを通って穴への液体の流れを制御すること、を更に含む、実施形態１〜２５のいずれか一つに記載の方法。
【０１１４】
実施形態２７。穴は、チャンネルによってリザーバに流体的に接続され、力によって、リザーバからチャンネルを通って穴への液体の流れを制御すること、を更に含む、実施形態１〜２６のいずれか一つに記載の方法。
【０１１５】
実施形態２８。力は、空気力である、実施形態２７に記載の方法。
【０１１６】
実施形態２９。力は、水力である、実施形態２７に記載の方法。
【０１１７】
実施形態３０。力は、重力である、実施形態２７に記載の方法。
【０１１８】
実施形態３１。第２の液体を出口から貯蔵ポットに流し込むステップを更に含む、実施形態１〜３０のいずれか一つに記載の方法。
【０１１９】
実施形態３２。（ｃ）負の圧力ポートを貯蔵ポットに接続する工程であって、貯蔵ポットが通気性媒体によって覆われ、貯蔵ポットが穴に流体的に接続される工程、（ｄ）負の圧力ポートを通して貯蔵ポットから気圧を引き出し、貯蔵ポットが第２の液体で満たされ、第２の液体が通気性媒体に接近するように、第２の液体を出口を通して貯蔵ポットに流し込む工程、及び（ｅ）第２の液体が通気性媒体に接触すると、第２の液体を貯蔵ポットに引き込むことを停止する工程を更に含む、実施形態１〜３１のいずれか１つに記載の方法。
【０１２０】
実施形態３３。前記第２の液体を前記排気口から廃棄容器に流すステップを更に含む、実施形態１〜３２のいずれか１つに記載の方法。
【０１２１】
実施形態３４。請求項１〜３３のいずれか１項に記載の方法であって、吸引によって穴内に細胞グループを固定化することを更に含む、方法。
【０１２２】
実施形態３５。穴内の液体温度を制御することを更に含む、実施形態１〜３４のいずれか１つに記載の方法。
【０１２３】
実施形態３６。穴内の細胞グループをモニタリングすることを更に含む、実施形態１〜３５のいずれか１つに記載の方法。
【０１２４】
実施形態３７。細胞グループをモニタリングすることが、顕微鏡下で細胞グループを観察することを含む、実施形態３６に記載の方法。
【０１２５】
実施形態３８。調整培地を収集する方法であって、（ａ）穴内の培地中で細胞グループを培養することによって調整培地を生成する方法であって、（ｉ）開放上端、（ｉｉ）閉鎖下端、（ｉｉｉ）閉鎖下端及び開放上端を接続する周囲の円筒、（ｉｖ）第１の寸法における出口のサイズが細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における出口のサイズが細胞グループの直径よりも小さい出口を備え；（ｂ）負の圧力ポートを貯蔵ポットに接続する工程であって、貯蔵ポットが通気性媒体によって覆われ、貯蔵ポットが穴に流体的に接続される工程；（ｃ）貯蔵ポットから負の圧力ポートを通して気圧を引き出し、貯蔵ポットが調整培地で満たされ、調整培地が通気性媒体に近づくように、調整培地を出口を通して貯蔵ポットに流す工程；及び；（ｄ）調整培地が通気性媒体に接触すると、調整培地を貯蔵ポット内に引き込むのを停止する工程を含む方法。
【０１２６】
実施形態３９。細胞グループは、胚性細胞グループである、実施形態３８記載の方法。
【０１２７】
実施形態４０。細胞グループは、単細胞である、実施形態３８又は３９に記載の方法。
【０１２８】
実施形態４１。単細胞は、卵母細胞である、実施形態４０に記載の方法。
【０１２９】
実施形態４２。細胞グループは、複数の細胞の塊である、実施形態３８又は３９に記載の方法。
【０１３０】
実施形態４３。複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、実施形態４２に記載の方法。
【０１３１】
実施形態４４。複数の細胞の塊は、接合子である、実施形態４２に記載の方法。
【０１３２】
実施形態４５。複数の細胞の塊は、胚である、実施形態４２に記載の方法。
【０１３３】
実施形態４６。複数の細胞の塊は、胚盤胞である、実施形態４２に記載の方法。
【０１３４】
実施形態４７。（ａ）の前に、開放上端を通って穴内に細胞グループを貯めることを更に含む、実施形態３８〜４６のいずれか一つに記載の方法。
【０１３５】
実施形態４８。工程（ａ）の前に、開放上端を通して穴内に培養培地を貯める工程を更に含む、実施形態３８〜４７のいずれか一つに記載の方法。
【０１３６】
実施形態４９。穴が入口を更に備え、第１の寸法における入口のサイズは、細胞グループの直径より大きく、第２の寸法における入口のサイズは、細胞グループの直径より小さい、実施形態３８〜４８のいずれか１つに記載の方法。
【０１３７】
実施形態５０。チャンネルによって入口に流体的に接続されたリザーバから入口を通って液体を流す工程を更に含む、実施形態４９に記載の方法。
【０１３８】
実施形態５１。液体は、胚培養培地である、実施形態５０に記載の方法。
【０１３９】
実施形態５２。胚培養培地は、ヒアルロニダーゼを含む、実施形態５１に記載の方法。
【０１４０】
実施形態５３。液体は、油を含む、実施形態５０に記載の方法。
【０１４１】
実施形態５４。液体は、凍結防止剤を含む、実施形態５０に記載の方法。
【０１４２】
実施形態５５。貯蔵ポットは、チャンネルによって穴に流体的に接続され、方法は、バルブの作動を介して穴から貯蔵ポットへの調整された媒体の流れを制御することを更に含む、実施形態３８〜５４のいずれか一つに記載の方法。
【０１４３】
実施形態５６。穴内の細胞グループを吸引を介して固定することを更に含む、実施形態３８〜５５のいずれか一つに記載の方法。
【０１４４】
実施形態５７。穴内の液体温度を制御することを更に含む、実施形態３８〜５６のいずれか一つに記載の方法。
【０１４５】
実施形態５８。穴内の細胞グループをモニタリングすることを更に含む、実施形態３８〜５７のいずれか一つに記載の方法。
【０１４６】
実施形態５９。前通気性媒体は、濾紙である、実施形態３８〜５８のいずれか一つに記載の方法。
【０１４７】
実施形態６０。通気性媒体は、疎水性フィルタである、実施形態３８〜５８のいずれか一つに記載の方法。
【０１４８】
実施形態６１。通気性媒体は、疎水性膜である、実施形態３８〜５８のいずれか一つに記載の方法。
【０１４９】
実施形態６２。（ａ）複数のリザーバを含む第１の層、（ｂ）第２の層、（ｉ）第２の層に刻印された複数のチャンネルであって、チャンネルがリザーバと流体的に連通している、（ｉｉ）複数のチャンネル内の液体の流れを制御するように構成された複数のバルブ、（ｉｉｉ）複数のチャンネルによって複数のリザーバに流体的に接続された穴、であって、穴は以下を含み、（Ｉ）開放上端、（ＩＩ）閉鎖下端及び開放上端を接続する周囲の円筒、（ＩＶ）入口、（Ｖ）穴が細胞のグループを含み、第１の寸法における入口のサイズが細胞グループの直径よりも大きく、第２の寸法における入口のサイズが細胞グループの直径よりも小さく、第１の寸法の出口のサイズが、細胞グループの直径より大きく、且つ、第２の寸法における出口のサイズが細胞グループの直径よりも小さい；及び（ｃ）第１の層及び第２の層を収容するハウジング、を含むバイオチップ。
【０１５０】
実施形態６３。第１の層は、第２の層の直接的に上にある、実施形態６２に記載のバイオチップ。
【０１５１】
実施形態６４。第２の層は、（ｉｖ）チャンネルを上部からシールする上部フィルム、及び（ｖ）チャンネルを底部からシールする下部フィルムを更に含む、実施形態６２又は６３に記載のバイオチップ。
【０１５２】
実施形態６５。複数のインプットポートを更に含み、複数のインプットポートの各々は、複数のリザーバの内の少なくとも一つを導く、実施形態６２〜６４のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１５３】
実施形態６６。（ｄ）複数のオリフィスであって、複数のオリフィスは、複数のリザーバの上にある、（ｅ）圧力源、及び（ｆ）複数のリザーバと圧力源との間にあり、それらと接触する封止層を更に含み、封止層は、圧力源と複数のリザーバとの間に空気圧封止を提供する、実施形態６２〜６５のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１５４】
実施形態６７。（ｄ）第２の層に刻印された貯蔵ポットと、（ｅ）貯蔵ポットを覆う通気性媒体と、を更に含む、実施形態６２〜６６のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１５５】
実施形態６８。通気性媒体は、濾紙である、実施形態６７に記載のバイオチップ。
【０１５６】
実施形態６９。通気性媒体は、疎水性フィルタである、実施形態６７に記載のバイオチップ。
【０１５７】
実施形態７０。通気性媒体を覆うフォイルを更に含む、実施形態６７に記載のバイオチップ。
【０１５８】
実施形態７１。複数のリザーバは、トレイ内に収容される、実施形態６２〜７０のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１５９】
実施形態７２。第２の層は、負の圧力ポートを更に含む、実施形態６２〜７１のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１６０】
実施形態７３。第２の層は、負の圧力チャンネルを更に含む、実施形態６２〜７１のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１６１】
実施形態７４。細胞グループは、胚性細胞グループである、実施形態６２〜７３のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１６２】
実施形態７５。細胞グループは、単細胞である、実施形態６２〜７４のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１６３】
実施形態７６。単細胞は、卵母細胞である、実施形態７５に記載のバイオチップ。
【０１６４】
実施形態７７。細胞グループは、複数の細胞の塊である、実施形態６２〜７４のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１６５】
実施形態７８。複数の細胞の塊は、卵丘卵母細胞複合体である、実施形態７７記載のバイオチップ。
【０１６６】
実施形態７９。複数の細胞の塊は、接合子である、実施形態７７に記載のバイオチップ。
【０１６７】
実施形態８０。複数の細胞の塊は、胚である、実施形態７７に記載のバイオチップ。
【０１６８】
実施形態８１。複数の細胞の塊は、胚盤胞である、実施形態７７に記載のバイオチップ。
【０１６９】
実施形態８２。穴は、吸引ポートを更に含む、実施形態６２〜８１のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７０】
実施形態８３。複数のチャンネルは、複数のマイクロ流体チャンネルである、実施形態６２〜８２のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７１】
実施形態８４。第１の寸法における入口のサイズは、約１２０μｍ〜約５００μｍである、実施形態６２〜８３のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７２】
実施形態８５。第２の寸法における入口のサイズは、約１μｍ〜約６０μｍである、実施形態６２〜８４のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７３】
実施形態８６。第１の寸法における出口のサイズは、約１２０μｍ〜約５００μｍである、実施形態６２〜８５のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７４】
実施形態８７。第２の寸法における出口のサイズは、約１μｍ〜約６０μｍである、実施形態６２〜８６のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７５】
実施形態８８。複数のチャンネルの一つのチャンネルは、約１μｍ〜約１０，０００μｍの直径を有する、実施形態６２〜８７のいずれか１つに記載のバイオチップ。
【０１７６】
実施形態８９。複数のバルブは、回転バルブを含む、実施形態６２〜８８のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７７】
実施形態９０。複数のバルブは、シャトルバルブを含む、実施形態６２〜８９のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７８】
実施形態９１。複数のバルブは、ゲートバルブを含む、実施形態６２〜９０のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１７９】
実施形態９２。複数のバルブは、膜バルブを含む、実施形態６２〜９１のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１８０】
実施形態９３。複数のバルブは、クレードルによって制御されるように構成される、実施形態６２〜９２のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１８１】
実施形態９４。ハウジングは、対象に対応する識別子を含み、細胞グループは、対象に由来する、実施形態６２〜９３のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０１８２】
実施形態９５。（ａ）実施形態６２〜９４のいずれか一つに記載のバイオチップ；（ｂ）油；（ｃ）凍結防止剤；（ｄ）受精培地；及び（ｅ）胚培養培地、を含むキット。
【０１８３】
実施形態９６。（ａ）実施形態６２〜９４のいずれか一つに記載のバイオチップ、及び（ｂ）作動クレードルを含み、バイオチップは、作動クレードルに嵌合するシステム。
【０１８４】
実施形態９７。複数のバルブは、作動クレードルによって制御されるように構成される、実施形態９６に記載のシステム。
【０１８５】
実施形態９８。作動クレードルは、複数の作動ピンを備える、実施形態９６又は９７に記載のシステム。
【０１８６】
実施形態９９。複数の作動ピンは、複数のバルブと係合するように構成される、実施形態９８に記載のシステム。
【０１８７】
実施形態１００。クレードルの作動は、センサを更に備える、実施形態９６〜９９のいずれか一つに記載の実施形態。
【０１８８】
実施形態１０１。センサは、温度センサである、実施形態１００に記載のシステム。
【０１８９】
実施形態１０２。センサは、容量センサである、実施形態１００に記載のシステム。
【０１９０】
実施形態１０３。センサは、流量センサである、実施形態１００に記載のシステム。
【０１９１】
実施形態１０４。バイオチップは、対象に対応する識別子を含み、細胞グループは、対象に由来し、クレードルは、識別子を識別するように構成される、実施形態９６〜１０３のいずれか一つに記載のシステム。
【０１９２】
実施形態１０５。クレードルは、電源を含む、実施形態９６〜１０４のいずれか一つに記載のシステム。
【０１９３】
実施形態１０６。クレードルは、ポンプを含む、実施形態９６〜１０５のいずれか一つに記載のシステム。
【０１９４】
実施形態１０７。インキュベータを更に含み、クレードルは、インキュベータに挿入される、実施形態９６〜１０６のいずれか一つに記載のシステム。
【０１９５】
実施形態１０８。バイオチップは、操作のための卵母細胞を受け入れ、保持するための少なくとも一つの穴と、卵母細胞又は関連する接合子又は胚の処理に使用するための流体を、使用時に保持するための複数のリザーバと、リザーバと穴との間で選択的に接続可能な複数チャンネルと、使用時に卵母細胞又は胚に対して体外受精及び／又はガラス化方法内の複数のステップを実行することができるように、それぞれが少なくとも一つのそれぞれのチャンネルに関連付けられ、使用時にリザーバと穴との間の接続を制御するように配置された複数のバルブと、を備える。
【０１９６】
実施形態１０９。リザーバ、チャンネル、及びバルブは、任意の一時点において、一つのリザーバのみが穴に接続され得るように、配置される、実施形態１０８に記載のバイオチップ。
【０１９７】
実施形態１１０。穴は、卵母細胞がその中に配置され得るが、穴内の入口及び出口のサイズによって保持され、入口及び出口が卵母細胞が特定の位置にあるときに穴内及び穴外への流体の自由な流れを確実にするように、更にサイズ決定される、実施形態１０８又は１０９に記載のバイオチップ。
【０１９８】
実施形態１１１。穴は、使用中に配置された任意の卵母細胞、接合子、又は胚が閉鎖チャンネルに入ることができないように、構造化されている、実施形態１１０に記載のバイオチップ。
【０１９９】
実施形態１１２。使用中の穴に配置された任意の卵母細胞、接合子、又は胚の位置がバイオチップの平面と実質的に同じ垂直平面内にあるように、穴は、構造化されている、実施形態１０８〜１１１のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２００】
実施形態１１３。穴は、卵母細胞が吸引によって所定の位置に保持され得るように構成される、実施形態１０８〜１１２のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０１】
実施形態１１４。穴は、ユーザが使用中の精子／卵母細胞／接合子／胚を装填すること、又は卵母細胞／接合子／胚を除去することを可能にするように開いている、実施形態１０８〜１１３のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０２】
実施形態１１５。バルブは、使用時にバイオチップが挿入される作動クレードルによって動作されるように配置される、実施形態１０８〜１１４のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０３】
実施形態１１６。チャンネルは、流体がチャンネルを通って、空気圧又は油圧のいずれかで駆動され得るようなサイズである、実施形態１０８〜１１５のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０４】
実施形態１１７。穴は、透明であり、その中に配置された任意の卵母細胞／接合子／胚を処理中に見ることができるようになっている、実施形態１０８〜１１６のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０５】
実施形態１１８。穴は、光学的アクセス及び物理的構造を有するように構成され、その中に配置された任意の卵母細胞、接合子又は胚を、標準的な倒立顕微鏡上に画像化することができる、実施形態１１７に記載のバイオチップ。
【０２０６】
実施形態１１９。リザーバは、再充填可能であり、過充填を防止する構造を有し得るように構成される、実施形態１０８〜１１８のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０７】
実施形態１２０。リザーバは、不正確な充填を防止するように構成される、実施形態１０８〜１１９のいずれか一つに記載のバイオチップ。
【０２０８】
実施形態１２１。クレードルは、使用中にバイオチップがクレードルに挿入されたときにバイオチップ上のバルブと係合するための複数の作動ピンを含み、クレードルは、体外受精処理に関連する少なくとも一つの動作を実行するためにバルブを選択的に動作させるように作動ピンを制御するための手段を更に含む、実施形態１０８〜１２０のいずれか一つに記載のバイオチップのためのクレードル。
【０２０９】
実施形態１２２。ヒータを更に含む、実施形態１２１に記載のクレードル。
【０２１０】
実施形態１２３。バイオチップ上の温度を測定するためのセンサを更に含む、実施形態１２１又は１２２に記載のクレードル。
【０２１１】
実施形態１２４。バイオチップ内のリザーバレベルをモニターするためのセンサを更に含む、実施形態１２１〜１２３のいずれか一つに記載のクレードル。
【０２１２】
実施形態１２５。作動ピンを制御するマイクロプロセッサを更に備え、マイクロプロセッサに予めプログラムされた命令に依存するように制御する、又は遠隔制御機構を介して直接的若しくはワイヤレスで制御する、実施形態１２１〜１２４のいずれか１つに記載のクレードル。
【０２１３】
実施形態１２６。それ自体の電源を更に含む、実施形態１２１〜１２５のいずれか一つに記載のクレードル。
【０２１４】
実施形態１２７。工程の安全及び信頼性を保証するために、バイオチップを識別するための手段を更に含む、実施形態１２１〜１２６のいずれか一つに記載のクレードル。
【０２１５】
実施形態１２８。実施形態１０８〜１２０のいずれか一つに記載のバイオチップと、実施形態１２１〜１２７のいずれか一つに記載のクレードルと、を含むシステム。
【０２１６】
実施形態１２９。インキュベータを更に含む、実施形態１２８に記載のシステム。
【図面の簡単な説明】
【０２１７】
【図１】図１は、本開示のシステムを示す図（上面図）を示す。
【図２】図２は、本開示のバイオチップを示す。
【図３】図３は、図２のバイオチップの分解図を示す。
【図４】図４は、図２及び図３のバイオチップを下から見た図を示す。
【図５】図５は、本開示のクレードル及びその中に配置されたバイオチップの図を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、入口チャンネル及び出口チャンネルを含む、機能している穴の上面図を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、機能している穴の断面及びその詳細を示す。
【図７】図７は、全てのサンプルのリザーバ又は貯蔵ポットを接続する単一の負の圧力チャンネルを有するバイオチップの底面図を示す。
【図８】図８は、サンプリングシステムの断面図を示す。
【図９】図９は、変位ピペットを導入するためのチャンネルを有する穴の模式図を示す。
【図１０】図１０は、バイオチップ上のバルブと係合する図５のクレードルの一部を形成する作動ピンを示す。
【図１】
2022502060.tif 000003
【図２】
2022502060.tif 000004
【図３】
2022502060.tif 000005
【図４】
2022502060.tif 000006
【図５】
2022502060.tif 000007
【図６Ａ】
2022502060.tif 000008
【図６Ｂ】
2022502060.tif 000009
【図７】
2022502060.tif 000010
【図８】
2022502060.tif 000011
【図９】
2022502060.tif 000012
【図１０】
2022502060.tif 000013
【国際調査報告】
2022502060.tif 000014
2022502060.tif 000015