ข่าว | ชิปคัดเลือกอสุจิที่เคลื่อนไหวและอาจลดอัตราความล้มเหลวของการปฏิสนธินอกร่างกาย (IVF)

ข่าว | ชิปคัดเลือกอสุจิที่เคลื่อนไหวดี อาจช่วยลดอัตราความล้มเหลวของ IVF

ในการปฏิสนธิตามธรรมชาติ อสุจิเพียงไม่กี่ร้อยตัวจากราว 100 ล้านตัวเท่านั้นที่ไปถึงท่อนำไข่เพื่อปฏิสนธิได้ในท้ายที่สุด สำหรับการรักษาด้วยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ การคัดเลือกอสุจิที่แข็งแรง ว่ายน้ำได้ดี เป็นเส้นตรง และรวดเร็ว มีความสำคัญต่อความสำเร็จอย่างยิ่ง

นักวิจัยจากวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัย Florida Atlantic พัฒนาชิปไมโครฟลูอิดิกชนิดใหม่ที่อาศัยการว่ายทวนกระแสของอสุจิ ชิปสามารถคัดเลือกอสุจิคุณภาพสูงได้ในขั้นตอนเดียวภายในหนึ่งชั่วโมง และมีต้นทุนการผลิตต่ำกว่า $5 เมื่อเทียบกับวิธีปั่นเหวี่ยงในปัจจุบัน ชิปนี้รวดเร็ว แม่นยำ และอ่อนโยนกว่า และอาจช่วยลดค่าใช้จ่ายทางคลินิกสำหรับการผสมเทียมในโพรงมดลูก การปฏิสนธินอกร่างกาย (IVF) และการฉีดอสุจิเข้าเซลล์ไข่โดยตรง (ICSI) ได้อย่างมาก

อสุจิว่ายทวนกระแสน้ำได้หรือไม่? ชิปจำลองกลไกทางสรีรวิทยา

ผู้นำการศึกษา ดร. Waseem Asghar รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมไฟฟ้าที่มหาวิทยาลัย Florida Atlantic อธิบายว่า เทคโนโลยีนี้ได้แรงบันดาลใจจาก **การว่ายทวนกระแส ซึ่งเป็นพฤติกรรมตามธรรมชาติของอสุจิที่เคลื่อนไหวดี โดยอสุจิจะว่ายทวนการไหลของมูกปากมดลูกในระบบสืบพันธุ์เพศหญิงโดยสัญชาตญาณ** เพื่อไปถึงไข่ นี่คือกลไกการคัดเลือกตามธรรมชาติ

ทีมงานสร้างชิปที่มีห้องทรงกระบอกสี่ห้องและไมโครแชนเนลหลายช่อง หลังนำอสุจิเข้าทางช่องรับตัวอย่าง อสุจิที่แข็งแรงจะว่ายทวนกระแสไปยังห้องเก็บรวบรวม ขณะที่อสุจิตายหรือผิดปกติจะถูกนำไปยังห้องของเสีย การออกแบบนี้ช่วยลดการปนเปื้อน การแตกหักของ DNA และความเสียหายจากออกซิเดชันระหว่างการคัดเลือกได้อย่างมาก

Asghar กล่าวว่า “ชิปของเรามีโครงสร้างเรียบง่าย ใช้งานง่าย และแทบไม่ต้องฝึกอบรมก็ใช้ได้ กระบวนการทั้งหมดใช้เวลาราวหนึ่งชั่วโมงเท่านั้น ซึ่งเร็วกว่าวิธีปั่นเหวี่ยงในปัจจุบันที่ใช้เวลา 2 ชั่วโมงหรือนานกว่าอย่างมาก”

ผลลัพธ์: การเคลื่อนที่ของอสุจิเกือบ 100% และการแตกหักของ DNA ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

การศึกษาที่ตีพิมพ์ในวารสาร The Analyst ของ Royal Society of Chemistry พบว่าอสุจิที่คัดเลือกด้วยชิปมี:

การเคลื่อนที่เกือบ 100%;

สัดส่วนรูปร่างปกติสูงกว่า;

การแตกหักของ DNA น้อยลงอย่างมาก ช่วยเพิ่มอัตราการปฏิสนธิอย่างมีนัยสำคัญ;

มีจำนวนเซลล์เพียงพอสำหรับการฉีดอสุจิเข้าเซลล์ไข่โดยตรง (ICSI)

แรงเค้นเฉือนภายในชิปยังจำลองสภาวะการไหลทางสรีรวิทยา ช่วยแยกอสุจิอย่างอ่อนโยนโดยไม่ทำลายความสมบูรณ์ของโครงสร้าง

ดร. Stella Batalama คณบดีวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์ มหาวิทยาลัย Florida Atlantic กล่าวว่า “งานวิจัยนี้ช่วยแก้ปัญหาความเสียหายต่ออสุจิที่อาจเกิดจากการปั่นเหวี่ยงแบบดั้งเดิม และมอบแพลตฟอร์มการคัดเลือกที่มีประสิทธิภาพและต้นทุนต่ำสำหรับเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ในอนาคต”

รับมือภาวะมีบุตรยากทั่วโลกพร้อมลดค่าใช้จ่ายของผู้ป่วย

ตามข้อมูลของศูนย์ควบคุมและป้องกันโรคแห่งสหรัฐฯ (CDC) คู่สมรสในสหรัฐฯ ราว 15% ประสบความยากลำบากในการตั้งครรภ์ ซึ่งส่งผลกระทบต่อคู่สมรสราว 48.5 ล้านคู่ทั่วโลก ค่าใช้จ่ายรวมเฉลี่ยของการรักษาด้วยเทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์อยู่ที่ประมาณ $40,000 ถึง $60,000 และผู้ป่วยอาจต้องจ่ายเองสูงถึง 85%

Asghar กล่าวว่า “ชิปไมโครฟลูอิดิกที่เราออกแบบสามารถเพิ่มความสำเร็จของเทคโนโลยีการเจริญพันธุ์ได้อย่างมาก พร้อมช่วยให้ผู้ป่วยลดค่าใช้จ่ายในการรักษาที่สูง”

ชิปนี้มีต้นทุนการผลิตต่ำ ใช้งานง่าย และเหมาะกับห้องปฏิบัติการและคลินิกจำนวนมาก จึงมีศักยภาพเชิงพาณิชย์และทางคลินิกสูง

แหล่งที่มาของเรื่อง:

รวบรวมจากออนไลน์