أخبار | رقاقة تنتقي الحيوانات المنوية المتحركة وقد تخفض معدلات فشل الإخصاب في المختبر (IVF)
خلال الحمل الطبيعي، لا يصل إلى قناة فالوب للإخصاب في النهاية سوى بضع مئات من نحو 100 مليون حيوان منوي. وفي المساعدة على الإنجاب، يُعد انتقاء الحيوانات المنوية السليمة التي تسبح جيدًا وفي خط مستقيم وبسرعة عاملًا حاسمًا للنجاح.
طور باحثون في كلية الهندسة وعلوم الحاسوب بجامعة فلوريدا أتلانتيك رقاقة موائع دقيقة جديدة تعتمد على الانجذاب الريولوجي للحيوانات المنوية. تنتقي الرقاقة حيوانات منوية عالية الجودة في خطوة واحدة خلال ساعة، وتقل تكلفة تصنيعها عن $5. ومقارنة بالطرد المركزي الحالي، فهي أسرع وأدق وألطف، وقد تخفض كثيرًا التكاليف السريرية للتلقيح داخل الرحم والإخصاب في المختبر (IVF) وحقن الحيوان المنوي داخل البويضة (ICSI).
هل تستطيع الحيوانات المنوية السباحة عكس التيار؟ الرقاقة تحاكي آلية فسيولوجية
يوضح الدكتور وسيم أصغر، قائد الدراسة والأستاذ المشارك للهندسة الكهربائية في الجامعة، أن التقنية مستوحاة من **الانجذاب الريولوجي، وهو سلوك طبيعي تسبح فيه الحيوانات المنوية الأعلى حركة غريزيًا عكس تدفق مخاط عنق الرحم في الجهاز التناسلي الأنثوي** للوصول إلى البويضة. وهذه آلية انتقاء طبيعية.
بنى الفريق رقاقة بها أربع حجرات أسطوانية وقنوات دقيقة متعددة. وبعد إدخال السائل المنوي، تسبح الحيوانات السليمة عكس التيار نحو حجرة الجمع، فيما تُوجّه الميتة أو غير الطبيعية إلى حجرة النفايات. ويقلل التصميم بدرجة كبيرة التلوث وتفتت الحمض النووي والضرر التأكسدي أثناء الانتقاء.
يقول أصغر: «رقاقتنا بسيطة البنية وسهلة التشغيل، ويمكن استخدامها دون تدريب يُذكر. ولا تستغرق العملية كلها سوى نحو ساعة، وهي أسرع بكثير من طرق الطرد المركزي الحالية التي تستغرق 2 ساعات أو أكثر».
النتائج: حركة تقارب 100% وتفتت أقل بكثير للحمض النووي
وجدت الدراسة المنشورة في The Analyst التابعة للجمعية الملكية للكيمياء أن الحيوانات المنوية المنتقاة بالرقاقة تتميز بما يلي:
حركة تقارب 100%؛
نسبة أعلى من الشكل الطبيعي؛
تفتت أقل بكثير للحمض النووي، ما يحسن معدلات الإخصاب بدرجة كبيرة؛
أعداد خلايا كافية لحقن الحيوان المنوي داخل البويضة (ICSI).
كما يحاكي إجهاد القص داخل الرقاقة ظروف التدفق الفسيولوجية، ويفصل الحيوانات المنوية بلطف دون الإضرار بسلامتها البنيوية.
قالت الدكتورة ستيلا باتالاما، عميدة كلية الهندسة وعلوم الحاسوب: «يعالج البحث الضرر الذي قد يسببه الطرد المركزي التقليدي للحيوانات المنوية، ويقدم منصة انتقاء منخفضة التكلفة وفعالة للمساعدة على الإنجاب مستقبلًا».
التصدي للعقم عالميًا مع خفض تكاليف المرضى
وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC)، يواجه نحو 15% من الأزواج الأمريكيين صعوبة في الحمل، ويؤثر ذلك في قرابة 48.5 مليون زوج عالميًا. ويبلغ متوسط التكلفة الإجمالية للعلاج بالمساعدة على الإنجاب نحو $40,000 إلى $60,000، ويدفع المرضى من مالهم الخاص ما يصل إلى 85%.
قال أصغر: «يمكن لرقاقة الموائع الدقيقة التي صممناها تحسين نجاح تقنيات الإنجاب بدرجة كبيرة، مع مساعدة المرضى على خفض تكاليف العلاج المرتفعة».
الرقاقة زهيدة التصنيع وسهلة التشغيل ومناسبة لكثير من المختبرات والعيادات، ما يمنحها إمكانات تجارية وسريرية كبيرة.
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت
تاريخ النشر 2025-06-29
أُعد هذا المقال بمساعدة الذكاء الاصطناعي وراجعه فريق التحرير قبل النشر.
أخبار | رقاقة تنتقي الحيوانات المنوية المتحركة وقد تخفض معدلات فشل الإخصاب في المختبر (IVF)
أخبار | رقاقة تنتقي الحيوانات المنوية المتحركة وقد تخفض معدلات فشل الإخصاب في المختبر (IVF)
خلال الحمل الطبيعي، لا يصل إلى قناة فالوب للإخصاب في النهاية سوى بضع مئات من نحو 100 مليون حيوان منوي. وفي المساعدة على الإنجاب، يُعد انتقاء الحيوانات المنوية السليمة التي تسبح جيدًا وفي خط مستقيم وبسرعة عاملًا حاسمًا للنجاح.
طور باحثون في كلية الهندسة وعلوم الحاسوب بجامعة فلوريدا أتلانتيك رقاقة موائع دقيقة جديدة تعتمد على الانجذاب الريولوجي للحيوانات المنوية. تنتقي الرقاقة حيوانات منوية عالية الجودة في خطوة واحدة خلال ساعة، وتقل تكلفة تصنيعها عن $5. ومقارنة بالطرد المركزي الحالي، فهي أسرع وأدق وألطف، وقد تخفض كثيرًا التكاليف السريرية للتلقيح داخل الرحم والإخصاب في المختبر (IVF) وحقن الحيوان المنوي داخل البويضة (ICSI).
هل تستطيع الحيوانات المنوية السباحة عكس التيار؟ الرقاقة تحاكي آلية فسيولوجية
يوضح الدكتور وسيم أصغر، قائد الدراسة والأستاذ المشارك للهندسة الكهربائية في الجامعة، أن التقنية مستوحاة من **الانجذاب الريولوجي، وهو سلوك طبيعي تسبح فيه الحيوانات المنوية الأعلى حركة غريزيًا عكس تدفق مخاط عنق الرحم في الجهاز التناسلي الأنثوي** للوصول إلى البويضة. وهذه آلية انتقاء طبيعية.
بنى الفريق رقاقة بها أربع حجرات أسطوانية وقنوات دقيقة متعددة. وبعد إدخال السائل المنوي، تسبح الحيوانات السليمة عكس التيار نحو حجرة الجمع، فيما تُوجّه الميتة أو غير الطبيعية إلى حجرة النفايات. ويقلل التصميم بدرجة كبيرة التلوث وتفتت الحمض النووي والضرر التأكسدي أثناء الانتقاء.
يقول أصغر: «رقاقتنا بسيطة البنية وسهلة التشغيل، ويمكن استخدامها دون تدريب يُذكر. ولا تستغرق العملية كلها سوى نحو ساعة، وهي أسرع بكثير من طرق الطرد المركزي الحالية التي تستغرق 2 ساعات أو أكثر».
النتائج: حركة تقارب 100% وتفتت أقل بكثير للحمض النووي
وجدت الدراسة المنشورة في The Analyst التابعة للجمعية الملكية للكيمياء أن الحيوانات المنوية المنتقاة بالرقاقة تتميز بما يلي:
حركة تقارب 100%؛
نسبة أعلى من الشكل الطبيعي؛
تفتت أقل بكثير للحمض النووي، ما يحسن معدلات الإخصاب بدرجة كبيرة؛
أعداد خلايا كافية لحقن الحيوان المنوي داخل البويضة (ICSI).
كما يحاكي إجهاد القص داخل الرقاقة ظروف التدفق الفسيولوجية، ويفصل الحيوانات المنوية بلطف دون الإضرار بسلامتها البنيوية.
قالت الدكتورة ستيلا باتالاما، عميدة كلية الهندسة وعلوم الحاسوب: «يعالج البحث الضرر الذي قد يسببه الطرد المركزي التقليدي للحيوانات المنوية، ويقدم منصة انتقاء منخفضة التكلفة وفعالة للمساعدة على الإنجاب مستقبلًا».
التصدي للعقم عالميًا مع خفض تكاليف المرضى
وفقًا للمراكز الأمريكية لمكافحة الأمراض والوقاية منها (CDC)، يواجه نحو 15% من الأزواج الأمريكيين صعوبة في الحمل، ويؤثر ذلك في قرابة 48.5 مليون زوج عالميًا. ويبلغ متوسط التكلفة الإجمالية للعلاج بالمساعدة على الإنجاب نحو $40,000 إلى $60,000، ويدفع المرضى من مالهم الخاص ما يصل إلى 85%.
قال أصغر: «يمكن لرقاقة الموائع الدقيقة التي صممناها تحسين نجاح تقنيات الإنجاب بدرجة كبيرة، مع مساعدة المرضى على خفض تكاليف العلاج المرتفعة».
الرقاقة زهيدة التصنيع وسهلة التشغيل ومناسبة لكثير من المختبرات والعيادات، ما يمنحها إمكانات تجارية وسريرية كبيرة.
مصدر القصة:
جُمعت من الإنترنت