新闻 | 不孕不育福音！芯片选出活力精子，或降低IVF失败率
在自然受孕过程中，约有1亿条精子中，仅有数百条最终能够抵达输卵管完成受精。而在辅助生殖领域，筛选出“能游、游得正、游得快”的健康精子，更是成功的关键。
美国佛罗里达大西洋大学工程与计算科学学院的研究人员开发出一款利用精子“趋流性（rheotaxis）”原理的新型微流控芯片，可在一小时内一步完成高质量精子筛选，且制造成本低于5美元。该技术不仅比现有离心筛选法更快、更精准、更温和，还可极大降低人工授精、体外受精（IVF）和单精注射（ICSI）的临床成本。
精子“会逆流而上”？芯片精准模拟生理机制
研究负责人、佛大电气工程副教授Waseem Asghar博士介绍，这项技术的核心灵感，源于一种名为**“趋流性”（rheotaxis）的精子自然行为：在女性生殖道中，活力最强的精子会本能地逆着宫颈黏液的流动方向游动**，最终抵达卵子。这种筛选机制是大自然设定的“淘汰赛”。
团队据此构建出一个由四个圆柱形腔室和多个微通道组成的芯片系统。精液被注入样本入口后，健康精子即开始逆流游向收集腔室，而死亡或畸形精子则会被弃置于废液腔室。这种设计大大减少了筛选步骤中的污染、DNA断裂和氧化损伤。
“我们的芯片结构简单、操作便捷，几乎无需培训即可使用，”Asghar表示，“而且整个过程仅需约一小时，远快于目前离心法2小时甚至更久的筛选流程。”
研究结果：精子活力接近100%，DNA断裂显著减少
该研究发表于英国皇家化学会旗下权威期刊《The Analyst》，显示通过芯片筛选出的精子表现出：
接近100%的活力（motility）；
更高比例的正常形态精子；
DNA断裂率大幅降低，显著提高受精率；
数量足够支持单精注射（ICSI）所需细胞数。
此外，芯片中的剪切力（shear stress）模拟了生理状态下的流动环境，可实现对精子的温和分离而不损伤其结构完整性。
佛大工程与计算学院院长Stella Batalama博士表示：“这项研究解决了传统离心方法对精子造成损害的问题，为未来的辅助生殖提供了一种低成本、高效率的筛选平台。”
解决全球不孕挑战，为患者“省钱省力”
根据美国疾控中心（CDC）数据，美国约有15%的夫妇存在生育困难，全球该比例约为4850万对夫妇。辅助生殖治疗的平均总成本约在4万到6万美元之间，其中高达85%费用需患者自掏腰包。
Asghar指出：“我们设计的这款微流控芯片，不仅能极大提升生殖技术的成功率，还能帮助患者节省高昂的治疗支出。”
这款芯片制造成本低、操作门槛低、适用于各类实验室和诊所，具备显著的商业化与临床推广潜力。
故事来源：
网络收集
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在自然受孕过程中，约有1亿条精子中，仅有数百条最终能够抵达输卵管完成受精。而在辅助生殖领域，筛选出“能游、游得正、游得快”的健康精子，更是成功的关键。
美国佛罗里达大西洋大学工程与计算科学学院的研究人员开发出一款利用精子“趋流性（rheotaxis）”原理的新型微流控芯片，可在一小时内一步完成高质量精子筛选，且制造成本低于5美元。该技术不仅比现有离心筛选法更快、更精准、更温和，还可极大降低人工授精、体外受精（IVF）和单精注射（ICSI）的临床成本。
精子“会逆流而上”？芯片精准模拟生理机制
研究负责人、佛大电气工程副教授Waseem Asghar博士介绍，这项技术的核心灵感，源于一种名为**“趋流性”（rheotaxis）的精子自然行为：在女性生殖道中，活力最强的精子会本能地逆着宫颈黏液的流动方向游动**，最终抵达卵子。这种筛选机制是大自然设定的“淘汰赛”。
团队据此构建出一个由四个圆柱形腔室和多个微通道组成的芯片系统。精液被注入样本入口后，健康精子即开始逆流游向收集腔室，而死亡或畸形精子则会被弃置于废液腔室。这种设计大大减少了筛选步骤中的污染、DNA断裂和氧化损伤。
“我们的芯片结构简单、操作便捷，几乎无需培训即可使用，”Asghar表示，“而且整个过程仅需约一小时，远快于目前离心法2小时甚至更久的筛选流程。”
研究结果：精子活力接近100%，DNA断裂显著减少
该研究发表于英国皇家化学会旗下权威期刊《The Analyst》，显示通过芯片筛选出的精子表现出：
接近100%的活力（motility）；
更高比例的正常形态精子；
DNA断裂率大幅降低，显著提高受精率；
数量足够支持单精注射（ICSI）所需细胞数。
此外，芯片中的剪切力（shear stress）模拟了生理状态下的流动环境，可实现对精子的温和分离而不损伤其结构完整性。
佛大工程与计算学院院长Stella Batalama博士表示：“这项研究解决了传统离心方法对精子造成损害的问题，为未来的辅助生殖提供了一种低成本、高效率的筛选平台。”
解决全球不孕挑战，为患者“省钱省力”
根据美国疾控中心（CDC）数据，美国约有15%的夫妇存在生育困难，全球该比例约为4850万对夫妇。辅助生殖治疗的平均总成本约在4万到6万美元之间，其中高达85%费用需患者自掏腰包。
Asghar指出：“我们设计的这款微流控芯片，不仅能极大提升生殖技术的成功率，还能帮助患者节省高昂的治疗支出。”
这款芯片制造成本低、操作门槛低、适用于各类实验室和诊所，具备显著的商业化与临床推广潜力。
故事来源：
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