Tin tức | Chip chọn lọc tinh trùng di động và có thể giảm tỷ lệ thất bại IVF
Trong quá trình thụ thai tự nhiên, chỉ vài trăm trong khoảng 100 triệu tinh trùng cuối cùng đến được vòi trứng để thụ tinh. Trong hỗ trợ sinh sản, việc chọn những tinh trùng khỏe mạnh, bơi tốt, thẳng và nhanh là yếu tố then chốt quyết định thành công.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Máy tính thuộc Đại học Florida Atlantic đã phát triển một chip vi lưu mới dựa trên hiện tượng hướng động theo dòng chảy của tinh trùng. Chip chọn được tinh trùng chất lượng cao chỉ trong một bước, trong vòng một giờ, với chi phí sản xuất dưới $5. So với các phương pháp ly tâm hiện nay, thiết bị nhanh hơn, chính xác hơn và ít gây tổn thương hơn, đồng thời có thể giảm đáng kể chi phí lâm sàng cho thụ tinh nhân tạo trong buồng tử cung, thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) và tiêm tinh trùng vào bào tương (ICSI).
Tinh trùng có thể bơi ngược dòng chảy? Chip mô phỏng cơ chế sinh lý
Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Waseem Asghar, phó giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Florida Atlantic, cho biết công nghệ này lấy cảm hứng từ **hiện tượng hướng động theo dòng chảy, một hành vi tự nhiên trong đó những tinh trùng di động tốt nhất theo bản năng bơi ngược dòng chất nhầy cổ tử cung trong đường sinh dục nữ** để đến được trứng. Đây là một cơ chế chọn lọc tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu chế tạo một chip gồm bốn buồng hình trụ và nhiều vi kênh. Sau khi tinh dịch được đưa vào qua cửa nạp mẫu, tinh trùng khỏe mạnh bơi ngược dòng đến buồng thu gom, trong khi tinh trùng đã chết hoặc bất thường được dẫn đến buồng thải. Thiết kế này làm giảm đáng kể tình trạng nhiễm tạp, phân mảnh DNA và tổn thương do oxy hóa trong quá trình chọn lọc.
“Chip của chúng tôi có cấu trúc đơn giản, dễ vận hành và hầu như không cần đào tạo để sử dụng”, Asghar nói. “Toàn bộ quy trình chỉ mất khoảng một giờ, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp ly tâm hiện nay, vốn mất 2 giờ hoặc lâu hơn.”
Kết quả: Khả năng di động của tinh trùng gần 100% và mức phân mảnh DNA thấp hơn đáng kể
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí The Analyst của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia cho thấy tinh trùng được chọn bằng chip có:
Khả năng di động gần 100%;
Tỷ lệ hình thái bình thường cao hơn;
Mức phân mảnh DNA thấp hơn đáng kể, giúp cải thiện rõ rệt tỷ lệ thụ tinh;
Số lượng tế bào đủ để tiêm tinh trùng vào bào tương (ICSI).
Ứng suất cắt bên trong chip cũng mô phỏng các điều kiện dòng chảy sinh lý, nhẹ nhàng tách tinh trùng mà không làm tổn thương tính toàn vẹn cấu trúc.
Tiến sĩ Stella Batalama, hiệu trưởng Trường Kỹ thuật và Khoa học Máy tính thuộc Đại học Florida Atlantic, cho biết: “Nghiên cứu này giải quyết vấn đề tổn thương tinh trùng do phương pháp ly tâm truyền thống có thể gây ra, đồng thời cung cấp một nền tảng chọn lọc hiệu quả, chi phí thấp cho hỗ trợ sinh sản trong tương lai.”
Giải quyết tình trạng vô sinh trên toàn cầu đồng thời giảm chi phí cho bệnh nhân
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), khoảng 15% các cặp đôi ở Hoa Kỳ gặp khó khăn trong việc thụ thai, ảnh hưởng đến khoảng 48.5 triệu cặp đôi trên toàn thế giới. Tổng chi phí trung bình của điều trị hỗ trợ sinh sản vào khoảng $40,000 đến $60,000, và bệnh nhân có thể phải tự chi trả tới 85%.
Asghar nói: “Chip vi lưu do chúng tôi thiết kế có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của các công nghệ sinh sản, đồng thời giúp bệnh nhân giảm chi phí điều trị cao.”
Chip có chi phí sản xuất thấp, dễ vận hành và phù hợp với nhiều phòng xét nghiệm cũng như phòng khám, mang lại tiềm năng thương mại và lâm sàng đáng kể.
Tin tức | Chip chọn lọc tinh trùng di động và có thể giảm tỷ lệ thất bại IVF
Tin tức | Chip chọn lọc tinh trùng di động và có thể giảm tỷ lệ thất bại IVF
Trong quá trình thụ thai tự nhiên, chỉ vài trăm trong khoảng 100 triệu tinh trùng cuối cùng đến được vòi trứng để thụ tinh. Trong hỗ trợ sinh sản, việc chọn những tinh trùng khỏe mạnh, bơi tốt, thẳng và nhanh là yếu tố then chốt quyết định thành công.
Các nhà nghiên cứu tại Trường Kỹ thuật và Khoa học Máy tính thuộc Đại học Florida Atlantic đã phát triển một chip vi lưu mới dựa trên hiện tượng hướng động theo dòng chảy của tinh trùng. Chip chọn được tinh trùng chất lượng cao chỉ trong một bước, trong vòng một giờ, với chi phí sản xuất dưới $5. So với các phương pháp ly tâm hiện nay, thiết bị nhanh hơn, chính xác hơn và ít gây tổn thương hơn, đồng thời có thể giảm đáng kể chi phí lâm sàng cho thụ tinh nhân tạo trong buồng tử cung, thụ tinh trong ống nghiệm (IVF) và tiêm tinh trùng vào bào tương (ICSI).
Tinh trùng có thể bơi ngược dòng chảy? Chip mô phỏng cơ chế sinh lý
Trưởng nhóm nghiên cứu, Tiến sĩ Waseem Asghar, phó giáo sư kỹ thuật điện tại Đại học Florida Atlantic, cho biết công nghệ này lấy cảm hứng từ **hiện tượng hướng động theo dòng chảy, một hành vi tự nhiên trong đó những tinh trùng di động tốt nhất theo bản năng bơi ngược dòng chất nhầy cổ tử cung trong đường sinh dục nữ** để đến được trứng. Đây là một cơ chế chọn lọc tự nhiên.
Nhóm nghiên cứu chế tạo một chip gồm bốn buồng hình trụ và nhiều vi kênh. Sau khi tinh dịch được đưa vào qua cửa nạp mẫu, tinh trùng khỏe mạnh bơi ngược dòng đến buồng thu gom, trong khi tinh trùng đã chết hoặc bất thường được dẫn đến buồng thải. Thiết kế này làm giảm đáng kể tình trạng nhiễm tạp, phân mảnh DNA và tổn thương do oxy hóa trong quá trình chọn lọc.
“Chip của chúng tôi có cấu trúc đơn giản, dễ vận hành và hầu như không cần đào tạo để sử dụng”, Asghar nói. “Toàn bộ quy trình chỉ mất khoảng một giờ, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp ly tâm hiện nay, vốn mất 2 giờ hoặc lâu hơn.”
Kết quả: Khả năng di động của tinh trùng gần 100% và mức phân mảnh DNA thấp hơn đáng kể
Nghiên cứu được đăng trên tạp chí The Analyst của Hiệp hội Hóa học Hoàng gia cho thấy tinh trùng được chọn bằng chip có:
Khả năng di động gần 100%;
Tỷ lệ hình thái bình thường cao hơn;
Mức phân mảnh DNA thấp hơn đáng kể, giúp cải thiện rõ rệt tỷ lệ thụ tinh;
Số lượng tế bào đủ để tiêm tinh trùng vào bào tương (ICSI).
Ứng suất cắt bên trong chip cũng mô phỏng các điều kiện dòng chảy sinh lý, nhẹ nhàng tách tinh trùng mà không làm tổn thương tính toàn vẹn cấu trúc.
Tiến sĩ Stella Batalama, hiệu trưởng Trường Kỹ thuật và Khoa học Máy tính thuộc Đại học Florida Atlantic, cho biết: “Nghiên cứu này giải quyết vấn đề tổn thương tinh trùng do phương pháp ly tâm truyền thống có thể gây ra, đồng thời cung cấp một nền tảng chọn lọc hiệu quả, chi phí thấp cho hỗ trợ sinh sản trong tương lai.”
Giải quyết tình trạng vô sinh trên toàn cầu đồng thời giảm chi phí cho bệnh nhân
Theo Trung tâm Kiểm soát và Phòng ngừa Dịch bệnh Hoa Kỳ (CDC), khoảng 15% các cặp đôi ở Hoa Kỳ gặp khó khăn trong việc thụ thai, ảnh hưởng đến khoảng 48.5 triệu cặp đôi trên toàn thế giới. Tổng chi phí trung bình của điều trị hỗ trợ sinh sản vào khoảng $40,000 đến $60,000, và bệnh nhân có thể phải tự chi trả tới 85%.
Asghar nói: “Chip vi lưu do chúng tôi thiết kế có thể cải thiện đáng kể hiệu quả của các công nghệ sinh sản, đồng thời giúp bệnh nhân giảm chi phí điều trị cao.”
Chip có chi phí sản xuất thấp, dễ vận hành và phù hợp với nhiều phòng xét nghiệm cũng như phòng khám, mang lại tiềm năng thương mại và lâm sàng đáng kể.
Nguồn bài viết:
Tổng hợp trực tuyến