KTO studenten op de werkplaats
v.l.n.r: Rosa Weinzierl, Ingrid Brugman, Jasmijn Visser, Judith Essenburg.
(met op de voorgrond het vitrificatie device)
In het derde jaar van hun opleiding doen bachelorstudenten Klinische Technologie een Klinisch Technologisch Onderzoek (KTO). Zij hebben kennis van zowel de geneeskunde als de technologie en zijn daarmee gewilde samenwerkingspartners voor afdelingen die op zoek zijn naar innovatieve oplossingen voor hun klinische probleem.
Lucette van der Westerlaken en Diego Diaz de Pool (Gynaecologie) zetten vier studenten Klinische Technologie in om het invriezen van zaadcellen te optimaliseren.
Welke klinische vraagstelling was de aanleiding voor het project?
“Jaarlijks wordt bij 66.000 adolescenten en jongvolwassenen (15-39 jaar) in Europa de diagnose kanker gesteld. Dankzij intensieve behandelingen zoals chemo- en radiotherapie stijgt de overleving van deze groep patiënten. Hierdoor bereiken meer van hen een leeftijd waarop zij kinderen zouden willen krijgen. Kankerbehandelingen kunnen de geslachtsklieren direct of indirect aantasten en leiden tot sub- of infertiliteit. Preservatie van mannelijke fertiliteit door middel van het cryopreserveren van semen bij kankerpatiënten is daarom van belang om de kans op genetisch eigen kinderen te vergroten. De opdracht voor de studenten was het ontwikkelen van een device om zaadcellen optimaal in te invriezen en te ontdooien. Met de huidige slow-freeze techniek gaat ongeveer 90% van het oorspronkelijke materiaal verloren en blijft er dus maar 10% over van wat er is ingevroren. In het geval van verminderde zaadkwaliteit, kan deze overleving onvoldoende zijn voor het uitvoeren van een fertiliteitsbehandeling. Wij willen toch zaadcellen kunnen invriezen voor de patiënten die een fertiliteitsbedreigende behandeling ondergaan en verminderde zaadkwaliteit hebben. Dit kan alleen als het invries- en ontdooiproces zodanig geoptimaliseerd wordt, dat er na invriezen en ontdooien minimaal 60% van de totaal ingevroren zaadcellen over zijn.”
Wat is de technische oplossing waar de studenten aan gewerkt hebben?
“Het (her)ontwerpen van een techniek om semen in te vriezen, met als doel minimaal een verhoging van 50% in de recovery van de zaadcellen na ontdooiing, vergeleken met de slow freeze techniek. Het ontwerp is gericht om vitrificatie (verglazing) te bewerkstelligen, in essentie bevriezing zonder de vorming van ijskristallen. Hiervoor moet het semen in vloeibare stikstof met een hoge snelheid worden ingevroren. Dit resulteert in een hogere motiliteit van de zaadcellen na ontdooiing dan met de slow freeze techniek.
Hiervoor heb je een device nodig waarin heel snel zeer lage temperaturen (-196 0C) bereikt kunnen worden. Het materiaal moet de temperatuur dus goed kunnen geleiden en tegelijkertijd niet toxisch zijn voor de zaadcellen. Ook de ontdooisnelheid is van belang, dus het materiaal moet ook het omgekeerde proces aankunnen. De studenten hebben samen met Instrumentele Zaken en het IVF laboratorium een device bestaande uit aluminium en epoxy ontwikkeld. Alle materialen van het device werden vooraf aan een zaadcel overlevingstest onderworpen, om invloed van het materiaal op de zaadcellen uit te sluiten. In het device kan 50 microliter semen gebracht worden en deze kan de genoemde temperaturen doorstaan. Bijzonder aan het ontwerp is, dat het een re-usable device betreft. Dus deze kan na sterilisatie opnieuw gebruikt worden.”
Wat is de rol van de klinisch technoloog op je afdeling nu en hoe zie je die rol in de toekomst?
“De rol van de klinisch technoloog binnen de klinische praktijk zien wij als het samen optimaliseren van bestaande technieken door middel van aanpassingen in bestaande ontwerpen of juist het creëren van nieuwe technieken ter ondersteuning van het behandelproces. Ook zou de klinisch technoloog kunnen bijdragen aan kennis en inzicht van de behandelaar door gebruik te maken van bijvoorbeeld artificiële intelligentie bij bestaande processen. Op het IVF laboratorium wordt sinds kort bijvoorbeeld gewerkt met de time lapse incubator: een incubator waarbij de embryo’s voortdurend worden gemonitord. Waar wij zonder de time lapse incubator alleen de morfologie kunnen beoordelen op een paar momenten, waarbij de embryo’s uit de incubator moeten worden gehaald voor de beoordeling onder de microscoop, zijn wij nu ook in staat de morfokinetiek en morfodynamiek te volgen, zonder daarbij de kweek van de embryo’s te verstoren. Het bepalen van de relevantie van de nieuwe parameters voor de klinische praktijk en het omzetten van deze parameters in een diagnostische methode zien wij als een rol voor de klinisch technoloog. Gezien de voortdurende voortschrijdende technologische ontwikkelingen waar wij het IVF laboratorium mee te maken hebben wordt de rol van een klinisch technoloog in ons vakgebied steeds relevanter en belangrijker.”
Geïnteresseerd in wat deze studenten nog meer kunnen? Bekijk hier nog meer sneak peaks van andere KTO’s of volg de presentaties live tijdens het KTO slotevent op 2 juli.
