Label-free single-shot, 3D quantitative differential interference microscopy for clinics

In vitro fertilisering (IVF) er en form for assistert befruktning der egget blir befruktet utenfor kroppen. Infertilitet er et globalt helseproblem og rammer 1 av 6 personer på verdensbasis (17,5% av den voksne befolkningen). Frem til i dag har over 8 millioner barn kommet til verden med IVF, som tilsvarer nesten 1,6 ganger Norges befolkning. Omtrent 2,5 millioner IVF-sykluser utføres hvert år, men med en suksessrate på bare rundt 20 % kreves det ofte flere forsøk (altså sykluser) før det leder til en vellykket fødsel. Metoden har flere begrensninger, og en av de viktigste er å identifisere de sunneste sædcellene. Dette gjøres ofte med todimensjonal fasekontrastmikroskopi. I dette prosjektet har vi utviklet en merkefri tredimensjonal kvantitativ differensialintensitetskontrast (QDIC) mikroskopimetode som vi har brukt den til å screene identifisere sunne og usunne sædceller i nært samarbeid med IVF-poliklinikken på UNN. Resultatet fra prosjektet tyder på at den gir bedre kontrastavbildning og at den tredimensjonale informasjonen har en verdi for IVF-poliklinikken. Ytterligere casestudier og, utvikling av teknologien og utnyttelse av oppfinnelsen vil bli gjennomført i fremtidige prosjekter.

The main outcome of the project is establishment is that we have a functional QDIC system which has been used to perform real-time imaging of the sperm samples from the IVF Clinic. We have gained insights on how to handle hospital samples and modified the imaging pipeline to make it more align for the targeted market segment within the IVF. We also understood the value proposition and the key challenges experienced by the end-users within IVF. We have reached out to several stageholders during this project that includes more IVF units, industrial partners, VCs and other relevant companies active within IVF value chain. The feedback from the project suggests that it is essential to build further application case studies, for example by screening samples from several patients and build library of healthy and unhealthy samples. Similarly, we need to perform correlative imaging using proposed QDIC technologies and commonly used qualitative microscopy method within IVF. We would also like to continue to work with the established stakeholders to create value.