Laser micromanipulation in the mouse embryo: a novel approach to zona drilling

Blanchet, Graciela B.; Russell, Jeffrey Burton; Fincher, C. R.; Portmann, M.P.

doi:10.1016/s0015-0282(16)55097-3

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“…While other researchers have elected to pursue wavelengths of high absorption coefficient (8) and have recently reported alternative methods for delivering these particular laser pulses to the zona target by either using glass micropipettes filled with positive air pressure (with the 193-nm radiation) (9) or using specialized fibers or micropipettes (in the case of the 2.94-txm erbium:YAG laser) (10), we have chosen to focus our attention on other wavelengths. Possible difficulties with contact methods such as energy delivery to the target, the need for making use of a glass or salt-based instrument (some of them are toxic), and the necessity for maintaining physical contact between the delivery media (pipette or fiber) defeat most of the advantages in using laser light and essentially reduce the laser-based techniques to a mechanical/contact mode, similar to conventional PZD methods.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microscope-delivered ultraviolet laser zona dissection: Principles and practices

Neev

Tadir

et al. 1992

J Assist Reprod Genet

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Microscope-delivered ultraviolet laser zona dissection: Principles and practices

Neev

Tadir

et al. 1992

J Assist Reprod Genet

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“…Le souci majeur est que toute manipulation peut engendrer des conséquences importantes sur le devenir de l'embryon, donc moins la technique est invasive, plus les risques à long terme sont faibles. Ainsi, l'utilisation de la microchirurgie au laser permet d'inciser de façon très précise les différentes couches de l'ovocyte ou de l'embryon, augmentant les chances de fertilisation et d'implantation et minimisant les effets secondaires [21].…”

Section: Thaliana)unclassified

La nanochirurgie laser en biologie cellulaire

et al. 2006

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Les fonctions cellulaires complexes telles que la mitose, la croissance, la motilité, la différenciation ou l'apoptose sont des événements qui s'effectuent dans des domaines subcellulaires distincts. Pour étudier la dynamique de tels phénomènes, une approche expérimentale classique consiste à perturber le système cellulaire pour en étudier les mécanismes de réaction et de régénération à court et long terme. Les drogues ont un effet général qui ne permet que rarement le traitement localisé. Les outils conventionnels de dissection tels que les micro-aiguilles ont une résolu-tion spatiale limitée de l'ordre du dixième de millimètre et détruisent le plus souvent l'intégrité physique de la cellule. Au cours des dernières années, il a donc été nécessaire de développer de nouveaux outils permettant une approche cellulaire précise et non invasive, d'où l'intérêt récent pour des systèmes de chirurgie laser qui permettent une réso-lution sub-micrométrique et un rayon d'action confiné à l'environnement cellulaire direct pour une utilisation sur des structures biologiques vivantes. La chirurgie au laser de tissus biologiques a été étudiée et appliquée depuis plus de quarante ans, essentiellement depuis l'invention des lasers pulsés. De nombreux lasers aux capacités techniques très variables ont été employés dans ce but et il est difficile pour le non spécialiste de distinguer leurs limites. En comprimant la durée des impulsions lumineuses à des temps extrêmement brefs de l'ordre de la nanoseconde (1 ns = 10 -9 s) jusqu'à atteindre quelques dizaines de femtosecondes (1 fs = 10 -15 s) pour les lasers les plus modernes, la puissance maximale de chaque impulsion peut être augmentée de plusieurs ordres de grandeur tout en conservant une énergie raisonnablement basse. On peut ainsi induire des effets non linéaires dans le milieu irradié allant de la dégradation photochimique à la pure explosion mécanique et thermale [1][2][3]. En focalisant en un point précis a l'intérieur d'un tissu ou sous la membrane d'une cellule, il est possible de vaporiser localement le matériel intracellulaire sans que l'effet photodestructeur ne s'étende au delà de quelques centaines de nanomètres autour de la cible irradiée. On peut ainsi découper précisément le cytosquelette [4,5] (microtubules, microfilaments d'actine) ou des organelles telle qu'une mitochondrie [6] sans altérer les structures environnantes ou compromettre la viabilité cellulaire. Cette technique non invasive permet une manipulation directe de la machinerie cellulaire à une résolution inférieure au micromètre d'où le terme de nanochirurgie (nanosurgery).

show abstract

“…These mechanical methods seem to make it difficult to produce standardised and uniform holes in the ZP. The introduction of laser techniques into the field of ART opened different possibilities for fast and efficient manipulation procedures (Godke et al, 1990;Tadir et al, 1991;Blanchet et al, 1992;Strohmer and Feichtinger, 1992;Obruca et al, 1994;Antinori et al, 1995;Germond et al, 1995;Rink et al, 1996). Tadir et al (1989Tadir et al ( , 1991 described first the use of laser techniques in assisted reproduction and Palanker et al (1991) used it for ZP drilling.…”

Section: Assisted Hatching (Ah)mentioning

confidence: 99%

Assisted reproductive research: Laser assisted hatching and spindle detection (spindle view technique)

Kanyó

Konc

Solti

et al. 2004

Acta Veterinaria Hungarica

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Animal experiments are very important for the development of new assisted reproductive techniques (ART) for use in human and animal reproductive medicine. Most technical aspects of reproductive manipulation of humans and animals are very similar, and many components of successful human ART used nowadays have been derived from animal studies. In this study we examined (1) the use of 'non-contact' laser for assisted hatching, (2) whether spindles in living mouse oocytes could safely be imaged/examined by polarisation microscope (polscope) and (3) the influence of environment (e.g. temperature, in vitro culture, etc.) on spindle detection/visualisation. The data of the study presented here show that (1) laser assisted hatching (AH) is a fast, very accurate and safe procedure without any harmful effect on embryo development and it can support very effectively the implantation of embryos, (2) the use of polscope facilitates the evaluation of oocyte quality and the selection of oocytes with spindle, (3) by monitoring the spindle position during intracytoplasmic sperm injection (ICSI), we can reduce spindle damage and increase the chance of fertilisation. Further studies are underway to test the hypothesised connection between spindle birefringence and developmental capacity of oocytes/embryos.

show abstract

Laser micromanipulation in the mouse embryo: a novel approach to zona drilling

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Microscope-delivered ultraviolet laser zona dissection: Principles and practices

Microscope-delivered ultraviolet laser zona dissection: Principles and practices

La nanochirurgie laser en biologie cellulaire

Assisted reproductive research: Laser assisted hatching and spindle detection (spindle view technique)

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