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Talvolta viene dato per scontato, ma è bene ricordare che un sistema di incubazione affidabile e ben controllato può essere uno degli strumenti più preziosi di un laboratorio. La capacità di coltivare una linea di cellule sana può fare la differenza tra il successo o il fallimento di un’indagine e influenzare i risultati dei progetti di ricerca. Un esempio lampante è la ricerca sulla IVF svolta presso il Karolinska Institute in Svezia, dove gli incubatori PHCbi sono utilizzati nella coltura cellulare.
Con la diffusione sempre maggiore della fecondazione assistita e la tecnologia scientifica in continua evoluzione, non sorprende che il miglioramento della IVF sia tema di ricerca costante. Si stima che le nascite tramite IVF siano a oggi più di 5 milioni in tutto il mondo.
Il continuo sviluppo di metodi più semplici ha accresciuto l’interesse e introdotto opportunità per rendere la IVF più accessibile, efficace e disponibile per una fascia sempre più ampia di popolazione. Il Karolinska Institute, la più grande università di medicina della Svezia, svolge ricerche in questo ambito.
Il prestigioso istituto dispone di un ampio programma di ricerca sulle cellule staminali che include numerosi gruppi, tra cui quello diretto dal professor Outi Hovatta che mira a rendere disponibile la IVF alle donne che al momento non potrebbero usufruirne. Per raggiungere questo obiettivo, il gruppo studia la maturazione dei follicoli ovarici umani e degli ovociti provenienti da tessuto ovarico umano crioconservato. Questa via potrebbe costituire una valida alternativa in casi in cui sia rischioso realizzare l’impianto diretto di tessuto nell’ovaio di una donna che non presenta ovuli, per esempio a causa di chemioterapia o per cause genetiche.
Per favorire uno sviluppo efficace di questa tecnica innovativa e all’avanguardia, l’Istituto Karolinska ha optato per un sistema di incubazione di alta qualità e rigorosamente controllato. La coltura di ovociti dai follicoli primordiali fino alla loro piena maturazione è un processo lungo e delicato che può essere gravemente influenzato dall’ambiente cellulare. Pertanto l’istituto dipende fortemente dai sistemi di incubazione.
Le innovative tecnologie degli incubatori PHCbi garantiscono il raggiungimento dei livelli di temperatura e di controllo ambientale richiesti.
Nei suoi laboratori, il Karolinska Institute utilizza una ventina di incubatori di multigas InCu-saFe MCO-5M. Grazie alla precisione dei controlli dei livelli di CO2 e O2, all’affidabilità della decontaminazione e alla stabilità della temperatura, questi dispositivi di piccole dimensioni contribuiscono a creare un ambiente stabile per le cellule e sono adatti per applicazioni che prevedono la coltura professionale. Il livello di controllo ambientale è fondamentale nella ricerca sulla fecondazione in vitro (IVF), infatti per il Karolinska Institute è stato un fattore importante di cui tener conto nella definizione dei sistemi da impiegare.
Per la coltura di ovociti maturi sono necessarie condizioni molto specifiche. Ad esempio, per riflettere le condizioni naturali in vivo delle cellule, la temperatura deve rimanere costante a 37 °C e la concentrazione di ossigeno deve essere ridotta al 5%. Tali condizioni sono essenziali per garantire la vitalità delle cellule mature e ottimizzare il loro successo nelle successive procedure di IVF.
Presso il Karolinska Institute, le colture cellulari sono sempre mantenute in condizioni ottimali, sia che si trovino vicino alla porta dell’incubatore che sul fondo della camera. Di base, ciò è garantito dalla soluzione Direct Heat and Air Jacket che assicura e mantiene la temperatura richiesta di 37 °C. Inoltre, la delicata circolazione della ventola riduce qualsiasi gradiente di temperatura all’interno della camera.
Al fine di mantenere le condizioni fisiologiche per le cellule in coltura, gli incubatori raggiungono concentrazioni di gas stabili anche attraverso una combinazione di tecnologie esclusive. Un sensore di ossigeno all’ossido di zirconio di lunga durata mantiene livelli di ossigeno subambiente tra l’1% e il 18%.
È incluso anche un sistema di commutazione automatica del cilindro N2 che permette di passare da un cilindro primario a uno secondario quando i tempi di recupero superano un determinato limite. In questo modo, non ci sono grandi variazioni nella concentrazione di gas e i processi biologici dei follicoli ovarici in maturazione non vengono messi a rischio.
Tutte le operazioni e le condizioni interne all’incubatore sono costantemente monitorate da un pannello di controllo a microprocessore dotato di protocolli di allarme, programmazione, calibrazione e diagnostica. In caso di situazioni problematiche, i ricercatori vengono immediatamente avvisati. Grazie a questo sistema, gli ovociti sono conservati con il massimo livello di sicurezza.
Grazie all’inclusione di sistemi di decontaminazione multipli, le prestazioni in vitro godono di una maggiore garanzia perché possono contare sulla tecnologia integrata per il controllo della contaminazione InCu-saFe® e UV SafeCell®. Questa potente combinazione protegge dai contaminanti presenti nell’aria e nell’acqua e previene la crescita di muffe, funghi e batteri con una costante protezione germicida. Nei casi in cui le cellule sono tipicamente uniche nel loro genere, l’innovativa applicazione descritta offre maggiore tranquillità al gruppo di ricercatori del Karolinska Institute.
Tramite l’implementazione di tutte queste tecnologie in un’unica apparecchiatura, il sistema di incubazione PHCbi del Karolinska Institute è la soluzione ideale per le ricerche pionieristiche in corso. Fornendo un ambiente stabile, i follicoli primordiali possono essere coltivati con successo fino a diventare ovociti maturi pronti per la IVF. Sebbene, le cellule non abbiano ancora raggiunto la dimensione ideale per l’impianto (120 μm), il Comitato etico ha già concesso la sua approvazione per passare alla fase di ricerca successiva. Il professor Hovatta ha commentato: “Gli ambienti cellulari creati dagli incubatori PHCbi sono molto stabili e ben controllati. Nella nostra ricerca, le linee di cellule sono completamente uniche, quindi non possiamo correre alcun rischio durante la loro coltivazione. Sviluppando questa tecnica, siamo sicuri di poter dimostrare che gli ovociti e gli embrioni che ne risultano sono normali e sani, ed eventualmente procedere con l’applicazione clinica.” L’obiettivo finale del Professor Hovatta è quello di introdurre questa tecnica nell’ambiente clinico, rendendo la IVF e la fecondazione assistita un’opzione praticabile per un numero sempre maggiore di donne che desiderano una gravidanza.