人體精子在臨床實驗室中進行了精液質(zhì)量檢測。圖片來源：Bobjgalindo /維基百科

佛羅里達大西洋大學(xué)的Afrouz Ataei正在開發(fā)一種更快，更便宜且對DNA損害更小的DNA，這種微芯片裝置可以使精子相互競爭，并有助于提高未來的IVF成功率。

Ataei本周在波士頓舉行的美國物理學(xué)會3月會議上展示了她的設(shè)備分類精子的健身狀況，她還將參加一個描述這項工作的新聞發(fā)布會。本新聞稿末尾包含登錄以遠程觀看和提問的信息。

“體外臨床程序的一個組成部分是從精液中分離運動和形態(tài)上正常的活精子，”Ataei說，他解釋說這一步增加了在體外塑料培養(yǎng)皿中成功受精卵的機會（體外）。然而，用于分選最快速精子的常規(guī)方法包括離心和幾個高速，G力誘導(dǎo)旋轉(zhuǎn)步驟，這可以破壞包裹在精子頭部內(nèi)的脆弱DNA。并且以這種方式受損的精子受精的卵不可能進展到可存活的胚胎以植入子宮中。

在35歲以下的女性中，單次體外受精（IVF）的機會僅為21.5％，從而導(dǎo)致足月活產(chǎn)。隨著美國每輪IVF的平均花費在10,000美元至15,000美元之間，這使得IVF成功的幾率成為許多經(jīng)歷生育問題的夫妻的經(jīng)濟和情感健康的關(guān)鍵。

該圖片演示了精子對流動的能力。流動是從左到右，你看到一些精子開始抵抗和游泳。圖片來源：Afrouz Ataei在她的顧問（Waseem Asghar）實驗室的設(shè)備上

Ataei的設(shè)備設(shè)法選擇更快的游泳者，沒有任何破壞性的離心步驟。相反，她的裝置利用觀察到精子以一定的流速對著相反的液體流動。微芯片設(shè)計用于產(chǎn)生靜水壓力，在不使用其他設(shè)備的情況下產(chǎn)生液體流動。“沒有其他設(shè)備以這種方式產(chǎn)生流量，我們的設(shè)備更容易使用，”Ataei說。

將未加工的精液樣品注入芯片的入口，直至其填充下部微室，精子逐漸向上游游向流動。如果合適且足夠快，精子使其通過超薄膜過濾器，其充當終點線，并進入頂室。Ataei分析了獲勝者的健康狀況。“45分鐘后，我們從頂部回收室收集樣本，開始觀察和分析精子的速度，是否有DNA碎片，以及與離心現(xiàn)有方法相比的百分比是多少，”Ataei說。“我們發(fā)現(xiàn)，在特定的流速下，我們得到運動能力最強的最活躍的精子。”

“我認為這種裝置具有臨床應(yīng)用潛力，”Ataei補充道。佛羅里達大西洋大學(xué)的團隊正在繼續(xù)優(yōu)化微流體裝置，希望在他們的設(shè)計申請專利之前增加頂室中收集的精子濃度。

更多信息： Afrouz Ataei，Andy WC Lau和Waseem Asghar將于3月4日星期一8點舉行2019年APS 3月會議演講“開發(fā)基于流動游泳潛能對精子進行分類的微流體裝置”。上午12點在波士頓會展中心251室。摘要：meetings.aps.org/Meeting/MAR19/Session/A48.2 

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