При проведении искусственной инсеминации чем лучше подвижность сперматозоидов, тем больше шансов на успешную беременность. Вот тут-то и появляется недорогой, простой в эксплуатации, новый микрофлюидный чип, который отбирает из 100 миллионов сперматозоидов только самые энергичные, «высокомотивированные». Подвижность сперматозоидов — способность правильно плавать — является ключевым моментом, когда речь идет о целях для достижения беременности в бесплодных парах.
Разработанный командой из Флоридского Атлантического университета инструмент, похожий на предметное стекло микроскопа, состоит из четырех секций: камера для ввода жидкости в верхней части, за которой следуют камера для сбора, камера для ввода образцов и камера для сбора отходов в нижней части. Они последовательно связаны узкими микроканалами.
Процесс сортировки начинается с того, что шприц используется для перекачивания жидкости маточных труб женщины (из фаллопиевых труб) в камеру для ввода жидкости, в то время как образец сырой спермы помещается в камеру для ввода образца.
Когда жидкость стекает по длине чипа, она создает ток жидкости. В результате реакции, известной как реотаксис, сперматозоиды поворачиваются лицом к этому току жидкости и начинают плыть к его источнику. Сперматозоиды естественным образом делают это в женской репродуктивной системе, где они плывут против течения цервикальной слизи, чтобы достичь яйцеклетки и оплодотворить ее.
В чипе, более здоровые, лучше плавающие сперматозоиды могут попасть в камеру для сбора, из которой их собирают для использования в искусственной инсеминации. С другой стороны, их мертвые или иным образом неподвижные аналоги уносятся течением вниз по течению, в камеру для сбора отходов.
Микрофлюидный чип, производство которого должно стоить менее 5$. Фото: Florida Atlantic University.
Традиционно центрифуга используется для отделения наиболее подвижных сперматозоидов от других. Однако, по словам ученых Флоридского Атлантического университета, сперматозоиды часто повреждаются в течение двухчасового процесса, что приводит к окислительному стрессу и фрагментации ДНК. Напротив, сперматозоиды, собранные с чипа, показали очень мало таких повреждений, причем почти 100 процентов из них были очень подвижными и жизнеспособными.
И в качестве дополнительного бонуса, процесс сортировки занимает всего один час и требует небольшой подготовки… к тому же чип дешев в производстве.
«Сборка микрофлюидного чипа недорога, а реагенты, используемые в чипе для разделения сперматозоидов, составляют всего несколько миллилитров, поэтому коммерческая стоимость чипа составит менее 5 долларов», — сказал ведущий научный сотрудник, доцент Васим Асгар. «Более того, эта технология значительно снизит экономическую нагрузку на внедрение мер по повышению фертильности, а как чип, так и выделенные из него сперматозоиды имеют большое клиническое значение и применимость».
Во всем мире около 48,5 миллионов пар страдают от бесплодия. По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний США, 12 процентов женщин детородного возраста пользовались услугами по лечению бесплодия. Все затраты на лечение бесплодия могут варьироваться от 5000 до 73 000 долларов. В среднем пациент проходит два цикла ЭКО, в результате чего общая стоимость этой процедуры, включая лекарства, составляет от 40 000 до 60 000 долларов. По оценкам, 85 процентов затрат на ЭКО часто оплачиваются из собственного кармана.
Исследование описано в статье, недавно опубликованной в журнале Analyst.
Источник: Florida Atlantic University.
