IVF GAS (TRI-GAS)

เรียกกันว่าการทำเด็กหลอดแก้ว IVF (In-Vitro Fertilization)

Tri-Gas คืออะไร? ทำไมการควบคุม CO₂ และ O₂ จึงสำคัญต่อกระบวนการ IVF

ปัจจุบันเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์มีบทบาทสำคัญในการวางแผนการมีบุตรสำหรับผู้ที่ประสบภาวะมีบุตรยาก หนึ่งในเทคโนโลยีที่เป็นที่รู้จักอย่างแพร่หลายคือ IVF (In Vitro Fertilization) หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า การทำเด็กหลอดแก้ว

กระบวนการ IVF คือการนำเซลล์ไข่ของฝ่ายหญิงมาปฏิสนธิกับอสุจิของฝ่ายชายภายในห้องปฏิบัติการ เมื่อเกิดการปฏิสนธิแล้ว ตัวอ่อนจะถูกเพาะเลี้ยงภายใต้สภาวะแวดล้อมที่ได้รับการควบคุมอย่างเหมาะสม ก่อนเข้าสู่ขั้นตอนต่อไปตามกระบวนการรักษา

หนึ่งในปัจจัยสำคัญของห้องปฏิบัติการ IVF จึงเป็น การควบคุมสภาวะแวดล้อมสำหรับการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน โดยเฉพาะภายใน Incubator ซึ่งต้องควบคุมทั้งอุณหภูมิและองค์ประกอบของก๊าซให้เหมาะสมและมีความเสถียร

Incubator ในห้องปฏิบัติการ IVF ต้องควบคุมอะไรบ้าง?

ตัวอ่อนในช่วงแรกของการพัฒนามีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม ดังนั้น Incubator จึงทำหน้าที่สร้างสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน โดยปัจจัยสำคัญที่ต้องควบคุม ได้แก่

อุณหภูมิประมาณ 37°C (98.6°F)
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) โดยทั่วไปประมาณ 5–6% ขึ้นอยู่กับชนิดและระบบบัฟเฟอร์ของอาหารเลี้ยงตัวอ่อน (Culture Media)
ก๊าซออกซิเจน (O₂) ในระบบ Reduced Oxygen มักควบคุมประมาณ 5%
การควบคุมและลดการปนเปื้อนของ สารอินทรีย์ระเหยง่าย หรือ VOCs (Volatile Organic Compounds) ภายในสภาพแวดล้อมของห้องปฏิบัติการ

ค่าที่ใช้งานจริงอาจแตกต่างกันตามชนิดของ Incubator, Culture Media และ Protocol ของแต่ละห้องปฏิบัติการ IVF

ทำไมต้องควบคุม CO₂ ในกระบวนการ IVF?

CO₂ มีบทบาทสำคัญต่อการรักษาค่า pH ของอาหารเลี้ยงตัวอ่อน โดยทำงานร่วมกับระบบบัฟเฟอร์ใน Culture Media

โดยทั่วไปสภาวะสำหรับการเพาะเลี้ยงตัวอ่อนจะต้องรักษาค่า pH ให้อยู่ในช่วงที่เหมาะสม ซึ่งมักอยู่ประมาณ pH 7.2–7.4 ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของอาหารเลี้ยงตัวอ่อนและข้อกำหนดของผู้ผลิต

หากระดับ CO₂ เปลี่ยนแปลง ค่า pH ของ Culture Media ก็สามารถเปลี่ยนแปลงตามไปด้วย ดังนั้นการควบคุม ความเข้มข้นของ CO₂ ให้มีความแม่นยำและเสถียร จึงเป็นส่วนสำคัญของการควบคุมสภาวะภายใน IVF Incubator

ทำไม IVF Incubator จึงใช้ O₂ ประมาณ 5%?

อากาศทั่วไปมีออกซิเจนประมาณ 21% แต่ในการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน ห้องปฏิบัติการ IVF หลายแห่งเลือกใช้ระบบ Reduced Oxygen โดยควบคุม O₂ ให้อยู่ที่ประมาณ 5%

หนึ่งในเหตุผลสำคัญคือการลดความเสี่ยงจาก Oxidative Stress หรือภาวะเครียดจากออกซิเดชัน ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเกิด Reactive Oxygen Species (ROS) ที่อาจส่งผลกระทบต่อส่วนประกอบต่าง ๆ ของเซลล์ได้

ดังนั้น การควบคุมระดับออกซิเจนภายใน Incubator จึงเป็นอีกหนึ่งองค์ประกอบของการสร้างสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมสำหรับการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน

Tri-Gas สำหรับ IVF คืออะไร?

เมื่อ IVF Incubator ต้องควบคุมทั้ง CO₂ และ O₂ จึงมีการใช้ระบบก๊าซที่เรียกว่า Tri-Gas เพื่อสร้างและรักษาสภาวะก๊าซภายใน Incubator ตามค่าที่กำหนด

ตัวอย่างส่วนผสมของก๊าซสำหรับระบบ IVF Tri-Gas ได้แก่

CO₂ 6% + O₂ 5% + N₂ 89%

โดย Nitrogen (N₂) ทำหน้าที่เป็นก๊าซหลักในส่วนผสมและช่วยให้ระบบสามารถควบคุมระดับออกซิเจนให้อยู่ในระดับที่ต้องการได้

อย่างไรก็ตาม สัดส่วนของก๊าซที่เหมาะสม ไม่ได้จำเป็นต้องเป็น 6% CO₂ / 5% O₂ / 89% N₂ ในทุกระบบ เนื่องจากต้องพิจารณาร่วมกับประเภทของ Incubator, Culture Media และเงื่อนไขการเพาะเลี้ยงของห้องปฏิบัติการแต่ละแห่ง

ก๊าซสำหรับ IVF สำคัญอย่างไร?

หัวใจสำคัญไม่ได้อยู่เพียงแค่การมีก๊าซ CO₂, O₂ และ N₂ เท่านั้น แต่คือ ความถูกต้อง ความบริสุทธิ์ และความสม่ำเสมอของส่วนผสมก๊าซ ที่จ่ายเข้าสู่ Incubator

เนื่องจากตัวอ่อนถูกเพาะเลี้ยงภายใต้สภาวะที่มีการควบคุมอย่างละเอียด การเลือกใช้ก๊าซสำหรับ IVF จึงควรพิจารณาทั้ง

ความบริสุทธิ์ของก๊าซ • ความแม่นยำของ Gas Mixture • ความเสถียรของการจ่ายก๊าซ • ระบบสำรองก๊าซ • และความต่อเนื่องในการใช้งาน

เพื่อช่วยให้ Incubator สามารถรักษาสภาวะแวดล้อมตามค่าที่ห้องปฏิบัติการกำหนดได้อย่างต่อเนื่อง

สรุป: CO₂, O₂ และ N₂ มีบทบาทอย่างไรใน IVF?

CO₂ ช่วยในการควบคุมสมดุลของระบบบัฟเฟอร์และค่า pH ของ Culture Media

O₂ ถูกควบคุมให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมกับระบบการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน และใน Reduced-Oxygen Incubator มักใช้อยู่ที่ประมาณ 5%

N₂ ใช้เป็นก๊าซประกอบเพื่อช่วยลดและควบคุมระดับ O₂ ภายใน Incubator

ดังนั้น Tri-Gas สำหรับ IVF จึงเป็นหนึ่งในองค์ประกอบสำคัญของระบบควบคุมสภาวะแวดล้อมสำหรับการเพาะเลี้ยงตัวอ่อน โดยการกำหนดสัดส่วนก๊าซควรเป็นไปตามข้อกำหนดของ Incubator, Culture Media และ Protocol ของห้องปฏิบัติการแต่ละแห่ง