Notícias | Chip seleciona espermatozoides móveis e pode reduzir as taxas de falha da fertilização in vitro (IVF)
Na concepção natural, apenas algumas centenas dos cerca de 100 milhões de espermatozoides chegam às trompas de Falópio para a fertilização. Na reprodução assistida, selecionar espermatozoides saudáveis que nadam bem, em linha reta e rapidamente é fundamental para o sucesso.
Pesquisadores da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University desenvolveram um novo chip microfluídico baseado na reotaxia dos espermatozoides. Ele seleciona espermatozoides de alta qualidade em uma única etapa, em até uma hora, e custa menos de $5 para ser fabricado. Em comparação com os métodos atuais de centrifugação, ele é mais rápido, preciso e delicado, e pode reduzir significativamente os custos clínicos da inseminação intrauterina, da fertilização in vitro (IVF) e da injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
Os espermatozoides conseguem nadar contra a corrente? O chip reproduz um mecanismo fisiológico
O líder do estudo, Dr. Waseem Asghar, professor associado de engenharia elétrica da Florida Atlantic University, explica que a tecnologia foi inspirada na **reotaxia, um comportamento natural dos espermatozoides no qual os mais móveis nadam instintivamente contra o fluxo do muco cervical no trato reprodutivo feminino** para chegar ao óvulo. Esse é um mecanismo de seleção natural.
A equipe construiu um chip com quatro câmaras cilíndricas e vários microcanais. Depois que o sêmen é introduzido pela entrada da amostra, os espermatozoides saudáveis nadam contra a corrente em direção a uma câmara de coleta, enquanto os espermatozoides mortos ou anormais são direcionados a uma câmara de descarte. O design reduz substancialmente a contaminação, a fragmentação do DNA e os danos oxidativos durante a seleção.
“Nosso chip tem uma estrutura simples, é fácil de operar e pode ser usado com quase nenhum treinamento”, afirma Asghar. “Todo o processo leva apenas cerca de uma hora, muito menos do que os métodos atuais de centrifugação, que levam 2 horas ou mais.”
Resultados: motilidade de quase 100% dos espermatozoides e significativamente menos fragmentação do DNA
O estudo, publicado na revista The Analyst pela Royal Society of Chemistry, constatou que os espermatozoides selecionados com o chip apresentaram:
Motilidade de quase 100%;
Maior proporção de morfologia normal;
Significativamente menos fragmentação do DNA, melhorando as taxas de fertilização;
Número suficiente de células para injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
A tensão de cisalhamento dentro do chip também reproduz as condições fisiológicas de fluxo, separando delicadamente os espermatozoides sem danificar sua integridade estrutural.
A Dra. Stella Batalama, reitora da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University, afirmou: “Esta pesquisa aborda os danos que a centrifugação convencional pode causar aos espermatozoides e oferece uma plataforma de seleção de baixo custo e eficiente para a reprodução assistida do futuro.”
Enfrentando a infertilidade no mundo todo e reduzindo os custos para os pacientes
Segundo os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos (CDC), cerca de 15% dos casais americanos têm dificuldade para conceber, afetando aproximadamente 48.5 milhões de casais em todo o mundo. O custo total médio do tratamento de reprodução assistida é de cerca de $40,000 a $60,000, e os pacientes pagam até 85% do próprio bolso.
Asghar afirmou: “O chip microfluídico que projetamos pode melhorar significativamente o sucesso das tecnologias reprodutivas e, ao mesmo tempo, ajudar os pacientes a reduzir os altos custos do tratamento.”
O chip é barato de fabricar, fácil de operar e adequado para muitos laboratórios e clínicas, o que lhe confere grande potencial comercial e clínico.
Notícias | A seleção de espermatozoides móveis pode reduzir as taxas de falha da fertilização in vitro (IVF)
Notícias | Chip seleciona espermatozoides móveis e pode reduzir as taxas de falha da fertilização in vitro (IVF)
Na concepção natural, apenas algumas centenas dos cerca de 100 milhões de espermatozoides chegam às trompas de Falópio para a fertilização. Na reprodução assistida, selecionar espermatozoides saudáveis que nadam bem, em linha reta e rapidamente é fundamental para o sucesso.
Pesquisadores da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University desenvolveram um novo chip microfluídico baseado na reotaxia dos espermatozoides. Ele seleciona espermatozoides de alta qualidade em uma única etapa, em até uma hora, e custa menos de $5 para ser fabricado. Em comparação com os métodos atuais de centrifugação, ele é mais rápido, preciso e delicado, e pode reduzir significativamente os custos clínicos da inseminação intrauterina, da fertilização in vitro (IVF) e da injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
Os espermatozoides conseguem nadar contra a corrente? O chip reproduz um mecanismo fisiológico
O líder do estudo, Dr. Waseem Asghar, professor associado de engenharia elétrica da Florida Atlantic University, explica que a tecnologia foi inspirada na **reotaxia, um comportamento natural dos espermatozoides no qual os mais móveis nadam instintivamente contra o fluxo do muco cervical no trato reprodutivo feminino** para chegar ao óvulo. Esse é um mecanismo de seleção natural.
A equipe construiu um chip com quatro câmaras cilíndricas e vários microcanais. Depois que o sêmen é introduzido pela entrada da amostra, os espermatozoides saudáveis nadam contra a corrente em direção a uma câmara de coleta, enquanto os espermatozoides mortos ou anormais são direcionados a uma câmara de descarte. O design reduz substancialmente a contaminação, a fragmentação do DNA e os danos oxidativos durante a seleção.
“Nosso chip tem uma estrutura simples, é fácil de operar e pode ser usado com quase nenhum treinamento”, afirma Asghar. “Todo o processo leva apenas cerca de uma hora, muito menos do que os métodos atuais de centrifugação, que levam 2 horas ou mais.”
Resultados: motilidade de quase 100% dos espermatozoides e significativamente menos fragmentação do DNA
O estudo, publicado na revista The Analyst pela Royal Society of Chemistry, constatou que os espermatozoides selecionados com o chip apresentaram:
Motilidade de quase 100%;
Maior proporção de morfologia normal;
Significativamente menos fragmentação do DNA, melhorando as taxas de fertilização;
Número suficiente de células para injeção intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
A tensão de cisalhamento dentro do chip também reproduz as condições fisiológicas de fluxo, separando delicadamente os espermatozoides sem danificar sua integridade estrutural.
A Dra. Stella Batalama, reitora da Faculdade de Engenharia e Ciência da Computação da Florida Atlantic University, afirmou: “Esta pesquisa aborda os danos que a centrifugação convencional pode causar aos espermatozoides e oferece uma plataforma de seleção de baixo custo e eficiente para a reprodução assistida do futuro.”
Enfrentando a infertilidade no mundo todo e reduzindo os custos para os pacientes
Segundo os Centros de Controle e Prevenção de Doenças dos Estados Unidos (CDC), cerca de 15% dos casais americanos têm dificuldade para conceber, afetando aproximadamente 48.5 milhões de casais em todo o mundo. O custo total médio do tratamento de reprodução assistida é de cerca de $40,000 a $60,000, e os pacientes pagam até 85% do próprio bolso.
Asghar afirmou: “O chip microfluídico que projetamos pode melhorar significativamente o sucesso das tecnologias reprodutivas e, ao mesmo tempo, ajudar os pacientes a reduzir os altos custos do tratamento.”
O chip é barato de fabricar, fácil de operar e adequado para muitos laboratórios e clínicas, o que lhe confere grande potencial comercial e clínico.
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