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

佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)的Afrouz Ataei正在開發(fā)一種更快，更便宜且對(duì)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(huì)3月會(huì)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(gè)描述這項(xiàng)工作的新聞發(fā)布會(huì)。本新聞稿末尾包含登錄以遠(yuǎn)程觀看和提問的信息。

“體外臨床程序的一個(gè)組成部分是從精液中分離運(yùn)動(dòng)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(jī)會(huì)（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(gè)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(jìn)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(jī)會(huì)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(fèi)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(jì)和情感健康的關(guān)鍵。

該圖片演示了精子對(duì)流動(dòng)的能力。流動(dòng)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(shí)驗(yàn)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(duì)著相反的液體流動(dòng)。微芯片設(shè)計(jì)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(dòng)。“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(dòng)。如果合適且足夠快，精子使其通過超薄膜過濾器，其充當(dāng)終點(diǎn)線，并進(jìn)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(yùn)動(dòng)能力最強(qiáng)的最活躍的精子。”

“我認(rèn)為這種裝置具有臨床應(yīng)用潛力，”Ataei補(bǔ)充道。佛羅里達(dá)大西洋大學(xué)的團(tuán)隊(duì)正在繼續(xù)優(yōu)化微流體裝置，希望在他們的設(shè)計(jì)申請(qǐng)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(diǎn)舉行2019年APS 3月會(huì)議演講“開發(fā)基于流動(dòng)游泳潛能對(duì)精子進(jìn)行分類的微流體裝置”。上午12點(diǎn)在波士頓會(huì)展中心251室。摘要：meetings.aps.org/Meeting/MAR19/Session/A48.2 

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