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培養技術

胚培養士について

培養室紹介

検卵・成熟確認

精液検査・調整

媒精(体外受精・顕微授精)

よくあるご質問

胚培養士について

胚培養士とは、高度生殖医療において、卵や精子を専門に扱う医療技術者のことです。
胚培養士は主に臨床検査技師や生物学・動物関連の大学出身者であり、卒業後、不妊治療施設ごとのトレーニングを積みながら、胚培養士として職務に当たっています。

当院では胚培養士育成のための独自のカリキュラムを設けています。全ての作業工程の項目ごとに厳しい基準を設け、熟練スタッフが審査を行っています。審査をクリアした胚培養士のみが患者さまからお預かりした大切な卵や精子を扱い、培養しています。

胚培養士の資格

胚培養士には学会認定の資格制度があります。胚培養士の資格には、日本卵子学会により認定される「生殖補助医療胚培養士」と、日本臨床エンブリオロジスト学会により認定される「認定臨床エンブリオロジスト」の2つがあります。当院では現在7名の胚培養士が2つとも資格を取得しており、今後も順次取得予定です。

胚培養士の仕事

○検卵・成熟確認
○精液処理
○媒精(体外受精・顕微授精)
○卵の観察・培養
○卵、精子の凍結・融解
○胚移植

その他に
●培養環境の維持・管理
●培養データの管理
●学会発表・研究    など

培養室紹介

患者さまからお預かりした大切な卵や精子は培養室で管理しています。高度不妊治療施設において培養室はとても重要な場所になります。

当院の培養室は、検卵や媒精・卵の培養を行う培養室、精子の検査や処理を行う精子調整室、凍結した卵や精子を保存しているタンク室、培養データをまとめる情報管理室に分かれており、 これらの部屋は全てクリーンルームになっています。クリーンルームは室内を陽圧にすることで外部からほこりが入らないようにし、空調はHEPAフィルターと呼ばれる高性能なエアフィルターを使用することで清浄度を保っています。

患者さまの大切な卵や精子を扱っているため、衛生面やセキュリティ面から患者さまに培養室内の様子や手技など、直接お見せすることは出来ませんが、培養室内の設備や、培養士がどのようなことをしているのかを画像を交えて紹介いたします。


培養室

検卵・媒精・卵の培養・凍結・融解・移植など、ほとんどの作業をこの部屋で行います。卵は本来、母体の中にあるため、太陽光にあたるとダメージを受けてしまいます。そのため、培養室は太陽光が入らないよう一番奥にあり、窓もありません。

精子調整室

患者さまからお預かりした精液の検査や洗浄・調整を行います。生物顕微鏡で精子数のカウントや奇形率を調べています。精液の調整は無菌操作が行えるクリーンベンチで行います

タンク室

凍結タンクの中は-196℃の液体窒素で満たされており、 凍結した卵や精子を保存しています。
当院では液体窒素が常に満タンな状態を保つために、
毎週タンク内の液体窒素の充填高を測定し補充をしています。

情報管理室

複数台の電子カルテやパソコンを使用し、患者さまのデータを管理、集計をしています。

培養器(インキュベーター)

インキュベーターは卵を培養するための機械で、温度・酸素濃度・二酸化炭素濃度が体内環境に近くなるよう設定しています。当院では加湿型とドライ型(無加湿型)の2種類のインキュベーターを使用しています。

加湿型

ドライ型

倒立顕微鏡(マニュピレーター)

主に卵の観察や顕微授精を行う機械です。倒立顕微鏡にマニュピレーターと呼ばれる機械が取り付けてあり、それにより、卵への精子注入などの微細な作業を行うことができます。

クリーンベンチ

当院では培養室内に3台、精子調整室に2台設置してあります。クリーンベンチ内はHEPAフィルターでろ過された無菌空気で循環されており、内部の清潔はもちろん、外部から埃などが入らないようになっています。
検卵や媒精、精子処理など、培養室や精子調整室で行う作業はすべてクリーンベンチ内で清潔に行っています。

検卵・成熟確認

検卵

採卵は、採卵室で医師と看護師によって行われますが、そのとき培養士は検卵という作業を行っています。
「採卵」は医師が極細の採卵針を用いて、卵巣内で育った卵胞から卵胞液を吸引して採取することですが、「検卵」は培養士が顕微鏡下で、採取された卵胞液から卵を探して回収することです。

採卵で採れた卵胞液はスピッツと呼ばれる試験管の中に入っています。採卵をサポートしている看護師からスピッツが培養室へと運ばれてきます。採卵室と培養室は隣接しており、クリーンベンチ内の小窓で繋がっているので、採卵してすぐに検卵作業を行うことができます。

卵は卵丘細胞という細胞に包まれた状態で卵胞液に存在します。培養士は卵を一つも見落とすことがないように顕微鏡下でくまなく探して回収しています。
超音波検査(エコー)では卵胞数は確認できても、実際にその卵胞の中に卵が入っているかは、顕微鏡下で探してみないとわかりません。そのため、採卵前の卵胞の数より採れた個数が減ってしまう場合があります。逆に卵胞が陰に隠れていたり、1つの卵胞から2つ卵が採れたりと、予想していた数より多く採取できる場合もあります。

成熟確認

受精するためには卵が成熟している必要があります。卵が未成熟な状態では媒精(体外受精または顕微授精)しても受精することはありません。卵と精子が最適なタイミングで出会えるよう、当院では、採卵直後に顕微鏡下で極体の有無を調べることで、卵の成熟度を判定しています。

GV期卵
(未成熟卵)

MⅠ期卵
(未成熟卵)

MⅡ期卵
(成熟卵)

採卵から時間が経過して成熟した場合、採卵時に成熟していた卵と比べて体外受精の受精率が低下するため、当院では採卵から3時間以降に成熟した卵には顕微授精を行っています。 未成熟卵は採卵翌日まで体外培養を行い、翌日に成熟していれば顕微授精を行います。採卵翌日の顕微授精は受精率が少し低くなりますが、翌日に成熟した卵で妊娠、出産に至ることもあります。 採取できた貴重な卵ですので、当院では未成熟卵を成熟させるための体外培養の研究に力を注いでおり、少しの可能性も逃さないように大切に育てています。
しかし、卵が採れても、顕微鏡で観察してみたら異常卵である場合もあります。異常卵は妊娠に至らないため、当院では媒精または培養は行いません。異常卵が確認された時点で破棄することになります。

変性卵

卵細胞質が変性している状態です。変性卵は採卵した卵の7%に見られ、年齢の上昇とともに変性卵が採れる確率も高くなります。

単為発生卵

精子と出会わせていないのに卵単体で分割した状態です。
単為発生卵は採卵した卵の0.3%に見られます。

巨大卵

通常の卵よりも体積が大きい状態です。遺伝子が二倍あると考えられ、受精しても妊娠には至りません。巨大卵は採卵した卵の0.3%に見られます。 

正常卵

精液検査・調整

培養室

精液検査では精液性状・精液量・精子濃度・精子運動率・精子奇形率(形態率)の検査をしています。
精液検査の結果によっては治療方針が変わってくるため、患者さまにはなるべく初診時に検査をしていただいております。

精液所見についてはWHO(世界保健機関)により基準値が設けられています。(2021年)

項目 下限基準値
精液量 1.4ml
総精子数 3900万
精子濃度 1600万/ml
総運動率 42%
正常形態率 4%

図 精子形態

精子形態精液検査の結果は日々変動するため、1回の検査で異常値の場合でも再検査をして問題ないこともあります。また、精液検査では精子の受精能力や精子の質はわかりません。

禁欲期間(射精しない期間)は2~5日が良いとされており、禁欲日数が長いと精子運動率の低下や奇形率の上昇、短いと精子濃度の減少などの影響が出る可能性があります。

当院では泌尿器科の男性医師による診察も行っております。

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精子調整

人工授精や体外受精を行う際は、患者さまから提出された精液の中から良好な精子を集めるために精子調整を行います。精子調整を行う前に精液検査を行い、その所見結果から当院では密度勾配遠心法、スイムアップ法を組み合わせて精子調整を行います。

密度勾配遠心法

成熟精子は未成熟精子や死滅精子に比べ密度が高くなっています。
密度勾配遠心法ではこの密度の差を利用して、成熟精子を分離させて回収しています。
分離液に精液を重層し遠心処理すると成熟した良好な精子が下に沈殿します。

スイムアップ法

密度勾配遠心法によって回収した成熟精子の中には、運動していない精子や、運動性の弱い精子も混在している状態です。スイムアップ法はその中から元気な運動精子だけを集めて回収する方法です。
密度勾配遠心法によって回収した成熟精子を培養液の下層に重層し、インキュベーター内で30分程度静置します。そうすると運動性のある良好な精子が培養液表面に文字通りスイムアップしてくるため、これを回収します。
回収した精子は精子数のカウント後、媒精(体外受精または顕微授精)に用います。

当院ではスイムアップ後の運動精子数が当院の基準値以上集まれば体外受精、基準値を下回るまたはスイムアップ法の適応にならないほど精子が少ない場合は顕微授精となります。

※受精障害や患者さまのご希望の場合はこれに限りません。

媒精(体外受精・顕微授精)

媒精とは卵と精子を出会わせて受精させることです。媒精には通常の体外受精と顕微授精の2通りあります。

体外受精(c-IVF:conventional-IVF)

体外受精
(c-IVF:conventional-IVF)

精子調整後の運動精子が必要数あり、過去に受精障害がない場合は体外受精を行います。体外受精とは、シャーレに入った成熟卵に精子調整によって集めた元気な運動精子をふりかけて受精させる方法です。
体外受精は精子が自分の力で卵に辿り着いて受精するため、自然に近い状態での受精方法と言えます。

採卵で取れた成熟卵は卵丘細胞に包まれていますが、その卵丘細胞の周りに精子をふりかけると、精子は頭部にある酵素を放出して卵丘細胞を崩しながら進んでいきます。卵に到達した精子が、卵の中へ侵入することで受精が起こります。

c - IVF前

c - IVF後

当院ではレスキューICSIは行っておりません。

※レスキューICSI‥‥体外受精施行後に受精しなかった卵に顕微授精を行う方法



顕微授精(ICSI:intracytoplasmic sperm injection )

顕微授精
(ICSI:intracytoplasmic sperm injection )

精液所見が不良な男性不妊症の方や、通常の体外受精では受精卵が得られない場合に顕微授精を行います。
顕微授精とは、倒立顕微鏡下で精子を高倍率で観察し、状態の良い精子を1つ選んで、細いガラス管(ピペット)を用いて卵の細胞質内に注入して受精させる方法です。

当院の顕微授精は全症例ピエゾICSIと呼ばれる方法で行っています。従来のICSIは、先端が鋭いピペットを用いて卵に深く押し込んで物理的に透明帯を破り、卵細胞膜を吸引して破膜し、卵細胞質内に精子を注入しているため、卵に対するダメージが懸念されていました。ピエゾICSIは、先端が平坦なピペットを使用し、微細な振動(ピエゾパルス)によって透明帯や卵細胞膜に小さな穴を開け、吸引せずに精子を注入するため、従来のICSIと比較して卵への負担が軽減し、ICSI後の変性率低下も確認されています。当院で2015年からピエゾICSIを導入し、正常受精率の上昇がみられたため、2018年から全症例ピエゾICSIで施行しています。

紡錘体可視装置

卵には紡錘体と呼ばれる細胞小器官が存在します。この紡錘体には染色体が含まれており、染色体の分裂に重要な役割を果たしています。そのため、ICSIを行う際には、この紡錘体を傷つけないことがとても重要です。通常、紡錘体は成熟卵の極体付近に多く存在しますが、中には極体から離れた位置に存在している卵もあります。
当院では、紡錘体を傷つけないために、紡錘体可視装置を使用してICSIを行っています。紡錘体可視装置により肉眼では見ることの出来ない紡錘体の位置を確認しながら、傷つけないように顕微授精を行うことが可能になりました。また、紡錘体が確認できない・紡錘体が極体に架かって存在している卵はまだ成熟していない場合があるため、時間を置いてから再度紡錘体を確認しICSIを行います。これにより、受精率をより高めることが期待できます。

卵子活性化処理(カルシウムイオノフォア処理)

卵子活性化処理
(カルシウムイオノフォア処理)

顕微授精を行っても一度も受精しない、または極端に受精率が低いといった受精障害が疑われる場合、顕微授精後に人為的に卵子を活性化することで受精率の改善を図るという方法があります。

通常、成熟卵(MⅡ期卵)は第二減数分裂の中期で分裂が停止しています。精子が卵子内に侵入し、精子内にある卵子活性化因子が卵細胞質内に放出されると、その卵子活性化因子の働きかけにより卵細胞質内のカルシウムイオンが放出され、カルシウムイオン濃度が上昇します。このカルシウムイオン濃度の上昇が引き金となり、卵子の減数分裂が再開します。この一連の流れを卵子の活性化といいます。
しかし、このプロセスに問題があると卵子は減数分裂が再開できず、受精が上手くいきません。
このことが原因で受精障害になっている場合、顕微授精後の卵子活性化処理が有効だと言われています。

卵子活性化処理には様々な方法がありますが、当院ではカルシウムイオノフォア処理というものを行っています。カルシウムイオノフォアという薬剤により卵細胞外のカルシウムイオンを卵細胞内へと取り込み、カルシウムイオン濃度を上昇させることで人為的に卵子の活性化を促す方法です。
当院での適用は、顕微授精による受精障害があると思われる患者さまに医師の方からの提案があった場合に行っています。


※ただし、この方法は受精を促すための方法であり、卵の質の向上のために使用する方法ではありません。

精子活性化処理

精子無力症や精巣内精子採取法(TESE)で回収された精子など、運動精子がほとんど確認できず、その精子が生存しているのか死滅しているのか見た目では判断が難しい場合には、精子活性化処理を行うことがあります。
当院での精子活性化処理はテオフィリンを含む薬剤を使用しており、非運動精子に添加することで精子の運動性が活性化され、生存精子の判別をしやすくしています。

精子膨化試験(HOST)

非運動精子を低浸透圧の溶液に漬けて、精子尾部に膨化がみられるかを顕微鏡下で確認する検査です。
精子が生存していると細胞膜が反応し、精子内部に水分が浸透し膨化が起こります。
精子活性化処理と同様に非運動精子しか認められない場合に行います。

※精子活性化処理・精子膨化試験を行っても生存精子が見つからない場合は、卵子凍結を行うことがあります。

よくあるご質問

顕微授精後の変性卵とは何ですか?

卵の状態が良好ではなく、顕微授精時のピペットによる刺激に耐えられずに卵細胞が壊れてしまった卵です。

体外受精後の変性卵とは何ですか?

卵の状態が良好ではなく、発育になんらかの影響で障害を受けた場合に、その障害に耐えられずに壊れてしまった卵です。変性卵や退行卵は高齢の場合に多く発生する傾向にあります。