วิศวกรได้สร้างชิปสำหรับคัดแยกตัวอสุจิ ช่วยเรื่องภาวะมีบุตรยาก

การใช้ rheotaxis อสุจิตามธรรมชาติ นักวิจัยจากวิทยาลัยวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาการคอมพิวเตอร์

มหาวิทยาลัยฟลอริดาแอตแลนติกพัฒนาชิปไมโครฟลูอิดิกเพื่อการคัดแยกอสุจิ มันออกฤทธิ์เร็ว ราคาไม่แพง ใช้งานง่าย และมีประสิทธิภาพในการหลั่งอสุจิที่แข็งแรง ที่สำคัญสามารถรวบรวมสเปิร์มที่แยกประเภทจากห้องเก็บได้อย่างง่ายดาย ลดการปนเปื้อนจากสเปิร์มที่ผิดรูปหรือตาย

ระบบสืบพันธุ์เพศหญิงอาจไม่เอื้ออำนวยสิ่งแวดล้อมเพื่อการปฏิสนธิ จากจำนวนอสุจิประมาณ 100 ล้านตัว มีเพียงไม่กี่ร้อยตัวที่ไปอยู่ในท่อนำไข่ ตามทิศทางการเคลื่อนไหวที่เรียกว่า rheotaxis อสุจิจะว่ายไปตามกระแสน้ำมูกปากมดลูกเพื่อไปถึงไข่เพื่อการปฏิสนธิ อย่างไรก็ตาม "การเดินทาง" นี้มีความสำคัญมากกว่าเมื่อพูดถึงภาวะมีบุตรยาก การเคลื่อนไหวของอสุจิ - ความสามารถในการว่ายน้ำอย่างถูกต้อง - เป็นกุญแจสำคัญ

เทคโนโลยีช่วยการเจริญพันธุ์ เช่นเช่น การปฏิสนธินอกร่างกาย (IVF) การผสมเทียมระหว่างมดลูกและการฉีดอสุจิในเซลล์สืบพันธุ์ต้องการอสุจิที่แข็งแรงเพื่อผลลัพธ์ที่ประสบความสำเร็จ วิธีการหมุนเหวี่ยงสมัยใหม่สำหรับการคัดแยกอสุจิต้องใช้อุปกรณ์หลายขั้นตอนและหลายประเภท และใช้เวลาประมาณสองชั่วโมง วิธีการเหล่านี้สร้างความเสียหายต่อสเปิร์มระหว่างการประมวลผลและทำให้เกิดการกระจายตัวของ DNA และความเครียดจากปฏิกิริยาออกซิเดชันอย่างมีนัยสำคัญ

ชิปคัดแยกสเปิร์มไมโครฟลูอิดิก

ต้องขอบคุณการพัฒนาใหม่ของตัวอสุจิที่แยกได้จากห้องรวบรวมในชิปไมโครฟลูอิดิกนี้แสดงให้เห็นการเคลื่อนไหวที่สูงขึ้นอย่างมีนัยสำคัญ (เกือบ 100%) เซลล์ที่มีลักษณะทางสัณฐานวิทยามากขึ้น และการกระจายตัวของดีเอ็นเอที่ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งเป็นพารามิเตอร์ที่สำคัญสำหรับกระบวนการปฏิสนธิ นอกจากนี้ ชิปที่พัฒนาแล้วยังมีเซลล์เพียงพอที่จำเป็นสำหรับการฉีดสเปิร์มในเซลล์ที่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากปริมาณและคุณภาพของสเปิร์มที่แยกได้บนชิป

</ p>

“การจัดการชิปของเรานั้นง่ายมากWasim Asghar, Ph.D., ผู้เขียนอาวุโสและผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ FAA Department of กล่าวว่าเมื่อน้ำอสุจิถูกบรรจุลงในช่องรับตัวอย่างแล้ว อสุจิที่มีความสามารถจะเคลื่อนตัวต้านการไหลของของเหลวไปยังห้องเก็บตัวอย่าง วิทยาศาสตร์ไฟฟ้าและคอมพิวเตอร์. “นอกจากนี้ ชิปนี้ยังมีความได้เปรียบในการปฏิบัติงานเป็นเวลาหนึ่งชั่วโมง ซึ่งผู้ปฏิบัติงานสามารถใช้ได้โดยมีการฝึกอบรมเพียงเล็กน้อย”

การศึกษายังยืนยันว่า rheotaxis เลือกอสุจิที่แข็งแรงและเคลื่อนที่ได้ในอัตราที่สูงขึ้นสำหรับกระบวนการปฏิสนธิ

“การประกอบชิปไมโครฟลูอิดิกมีราคาไม่แพงและรีเอเจนต์ที่ใช้ในชิปแยกสเปิร์มมีปริมาตรเพียงไม่กี่มิลลิลิตร ดังนั้นต้นทุนเชิงพาณิชย์ของชิปจะน้อยกว่า 5 ดอลลาร์” แอสการ์กล่าว

ไมโครฟลูอิดิกชิปประกอบด้วยสี่ห้องทรงกระบอกเชื่อมต่อกันด้วยไมโครแชนเนล เรากำลังพูดถึงช่องสำหรับของเหลวเข้า การเก็บตัวอย่าง ทางเข้า และการรวบรวมของเสีย ช่องระหว่างห้องรวบรวมและทางเข้าของตัวอย่างมีร่องขนาดเล็กสำหรับนำทางตัวอสุจิ นอกเหนือจากการไหลของของไหลสำหรับการเคลื่อนที่เชิงรีโอแทคติกของตัวอสุจิไปยังห้องรวบรวม

แรงเฉือนภายในตัวเครื่องถูกสร้างขึ้นการไหลของของเหลวโดยใช้ปั๊มหลอดฉีดยา จากนั้นตัวอย่างน้ำอสุจิจะถูกเพิ่มเข้าไปในห้องทางเข้า จากตำแหน่งที่อสุจิที่ทำหน้าที่จะลอยไปยังห้องเก็บกัก แยกจากตัวอสุจิที่ตายและไม่สามารถเคลื่อนที่ได้อย่างมีประสิทธิภาพ

</ p>

อ่านเพิ่มเติม:

นักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งชื่อสัญญาณแรกเพื่อค้นหาสิ่งมีชีวิตนอกโลก

ดาวเคราะห์น้อยที่อาจเป็นอันตรายจะเข้าใกล้โลกในวันเอพริลฟูลส์

พันธุศาสตร์เอาชนะการแพ้แมวด้วย CRISPR