Utilisant la rhéotaxie naturelle des spermatozoïdes, des chercheurs du Collège d'ingénierie et d'informatique
L'appareil génital féminin peut être défavorablemilieu propice à la conception. Sur les quelque 100 millions de spermatozoïdes, seuls quelques centaines se retrouvent dans les trompes de Fallope. Guidés par un mouvement directionnel appelé rhéotaxie, les spermatozoïdes nagent à contre-courant du mucus cervical pour atteindre l'ovule pour la fécondation. Ce "voyage", cependant, est encore plus important lorsqu'il s'agit d'infertilité. La motilité des spermatozoïdes - la capacité de nager correctement - est essentielle.
Les technologies de procréation assistée telles quecomme la fécondation in vitro (FIV), l'insémination intra-utérine et l'injection intracytoplasmique de spermatozoïdes nécessitent des spermatozoïdes sains pour un résultat réussi. Les méthodes modernes de centrifugation pour le tri du sperme nécessitent plusieurs étapes et types d'équipements et prennent environ deux heures. Ces méthodes endommagent les spermatozoïdes pendant le traitement et provoquent une fragmentation importante de l'ADN et un stress oxydatif.
Puce de tri de sperme microfluidique
Grâce au nouveau développement des spermatozoïdes,isolés de la chambre de collecte dans cette puce microfluidique ont montré une motilité significativement plus élevée (près de 100%), plus de cellules morphologiquement normales et une fragmentation de l'ADN significativement plus faible, qui est un paramètre critique pour le processus de fécondation. De plus, la puce développée fournit plus qu'assez de cellules nécessaires pour une injection de sperme intracytoplasmique réussie en raison de la quantité et de la qualité du sperme isolé sur la puce.
</ p>« La gestion de notre puce est très simple.Une fois que le sperme est chargé dans la chambre d'entrée de l'échantillon, les spermatozoïdes compétents se déplacent à contre-courant du flux de liquide vers la chambre de collecte, d'où ils peuvent être facilement collectés », a déclaré Wasim Asghar, Ph.D., auteur principal et professeur adjoint au Département de FAA. Sciences électriques et informatiques. "De plus, cette puce offre un avantage opérationnel d'une heure que l'opérateur peut utiliser avec une formation minimale."
L'étude confirme également que la rhéotaxie sélectionne des spermatozoïdes sains et mobiles à un taux plus élevé pour le processus de fécondation.
« L'assemblage d'une puce microfluidique est peu coûteux, et les réactifsutilisé dans une puce de séparation de sperme ne représente que quelques millilitres de volume, de sorte que le coût commercial de la puce serait inférieur à 5 dollars », a déclaré Asgar.
La puce microfluidique se compose de quatrechambres cylindriques reliées par des microcanaux. Nous parlons de chambres pour l'entrée de liquide, la collecte d'échantillons, l'entrée et la collecte des déchets. Le canal entre la chambre de collecte et l'entrée d'échantillon contient des microrainures pour guider les spermatozoïdes en plus d'un écoulement de fluide pour le mouvement rhéotactique des spermatozoïdes vers la chambre de collecte.
Une contrainte de cisaillement à l'intérieur de l'appareil est crééeécoulement de fluide à l'aide d'une pompe à seringue. L'échantillon de sperme est ensuite ajouté à la chambre d'entrée, d'où les spermatozoïdes fonctionnels flotteront vers la chambre de collecte, se séparant efficacement des spermatozoïdes morts et immobiles.
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