Новости | Чип отбирает подвижные сперматозоиды и может снизить частоту неудач ЭКО

Новости | Чип отбирает подвижные сперматозоиды и может снизить частоту неудач ЭКО

При естественном зачатии лишь несколько сотен из примерно 100 миллионов сперматозоидов достигают маточной трубы для оплодотворения. При вспомогательной репродукции крайне важно отбирать здоровые сперматозоиды, которые хорошо, прямо и быстро движутся.

Исследователи Инженерного колледжа и колледжа компьютерных наук Атлантического университета Флориды разработали новый микрофлюидный чип на основе реотаксиса сперматозоидов. Он отбирает высококачественные сперматозоиды за один этап в течение часа и стоит менее $5 в производстве. По сравнению с современными методами центрифугирования он работает быстрее, обеспечивает более точный отбор и бережнее воздействует на клетки, что может значительно снизить клинические расходы при внутриматочной инсеминации, экстракорпоральном оплодотворении (IVF) и интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ICSI).

Могут ли сперматозоиды плыть против течения? Чип воспроизводит физиологический механизм

Руководитель исследования доктор Васим Асгар, доцент кафедры электротехники Атлантического университета Флориды, объясняет, что технология основана на **реотаксисе — естественном поведении сперматозоидов, при котором наиболее подвижные сперматозоиды инстинктивно плывут против потока цервикальной слизи в женских репродуктивных путях**, чтобы достичь яйцеклетки. Это естественный механизм отбора.

Команда создала чип с четырьмя цилиндрическими камерами и множеством микроканалов. После внесения спермы через вход для образца здоровые сперматозоиды плывут против течения к камере сбора, а мертвые или аномальные направляются в камеру для отходов. Такая конструкция значительно снижает загрязнение, фрагментацию ДНК и окислительное повреждение во время отбора.

«Наш чип имеет простую конструкцию, удобен в работе и практически не требует обучения», — говорит Асгар. «Весь процесс занимает около часа, что значительно быстрее современных методов центрифугирования, требующих 2 часов или больше».

Результаты: подвижность сперматозоидов почти 100% и значительно меньшая фрагментация ДНК

В исследовании, опубликованном журналом The Analyst Королевского химического общества, установлено, что сперматозоиды, отобранные с помощью чипа, имели:

подвижность почти 100%;

более высокую долю нормальных форм;

значительно меньшую фрагментацию ДНК, что существенно повышало частоту оплодотворения;

достаточное количество клеток для интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ICSI).

Сдвиговые напряжения внутри чипа также воспроизводят физиологические условия течения, мягко отделяя сперматозоиды без повреждения их структурной целостности.

Доктор Стелла Баталама, декан Инженерного колледжа и колледжа компьютерных наук Атлантического университета Флориды, сказала: «Это исследование посвящено повреждениям, которые обычное центрифугирование может наносить сперматозоидам, и предлагает недорогую эффективную платформу для их отбора в будущих технологиях вспомогательной репродукции».

Борьба с бесплодием во всем мире при снижении расходов пациентов

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC), около 15% пар в США испытывают трудности с зачатием; во всем мире это затрагивает примерно 48.5 миллионов пар. Средняя общая стоимость лечения методами вспомогательной репродукции составляет около $40,000–$60,000, а доля расходов пациентов из собственных средств может достигать 85%.

Асгар сказал: «Разработанный нами микрофлюидный чип может значительно повысить успешность репродуктивных технологий и одновременно помочь пациентам сократить высокие расходы на лечение».

Чип недорог в производстве, прост в использовании и подходит для многих лабораторий и клиник, что придает ему значительный коммерческий и клинический потенциал.

Источник материала:

Собрано в интернете