science >> Wetenschap >  >> Chemie

Laat de spermaraces beginnen

Menselijk sperma gekleurd voor het testen van de spermakwaliteit in het klinisch laboratorium. Krediet:Bobjgalindo/Wikipedia

sneller, goedkoper en minder schadelijk voor het DNA, een microchip-apparaat dat sperma tegen elkaar laat racen, wordt ontwikkeld door Afrouz Ataei van de Florida Atlantic University en kan in de toekomst helpen om IVF-succespercentages te verbeteren.

Ataei presenteert deze week de fitnessstatistieken van het sperma dat door haar apparaat is gesorteerd op de American Physical Society March Meeting in Boston, en ze zal ook deelnemen aan een persconferentie waarin het werk wordt beschreven. Informatie om in te loggen om op afstand mee te kijken en vragen te stellen vindt u aan het einde van dit nieuwsbericht.

"Een integraal onderdeel van klinische in vitro procedures is de isolatie van beweeglijk en morfologisch normaal levensvatbaar sperma uit het sperma, " zei Ataei, die uitlegde dat deze stap de kans op succesvolle eierbevruchting in plastic schaaltjes buiten het lichaam (in vitro) vergroot.

Echter, de conventionele methode die wordt gebruikt om het snelste sperma te sorteren, omvat centrifugatie en verschillende snelle, G-kracht inducerende draaiende stappen, die het delicate DNA kan beschadigen dat is ingekapseld in het hoofd van een sperma. En een ei dat bevrucht is met sperma dat op deze manier is beschadigd, zal waarschijnlijk niet evolueren naar een levensvatbaar embryo voor implantatie in de baarmoeder.

Bij vrouwen onder de 35 jaar is er slechts 21,5 procent kans op een enkele ronde in-vitrofertilisatie, of IVF, resulterend in een voldragen levendgeborene. En aangezien elke IVF-ronde in de VS gemiddeld $ 10 kost, 000-$15, 000, dit maakt het verbeteren van de kansen op IVF-succes essentieel voor het financiële en emotionele welzijn van veel van de paren die vruchtbaarheidsproblemen ervaren.

Deze video demonstreert het vermogen van sperma om tegen de stroom in te zwemmen. Er stroomt van links naar rechts en je ziet dat een deel van het sperma weerstand begint te bieden en er tegenaan zwemt. Credit:Afrouz Ataei over de apparatuur in het laboratorium van haar adviseur (Waseem Asghar)

Het apparaat van Ataei slaagt erin de snellere zwemmers te selecteren zonder schadelijke centrifugatiestappen. In plaats daarvan, haar apparaat maakt gebruik van de waarneming dat sperma bij bepaalde stroomsnelheden tegen een tegenovergestelde vloeistofstroom in zwemt. De microchip is ontworpen om hydrostatische druk op te wekken, die een vloeistofstroom genereert zonder het gebruik van andere apparatuur.

"Geen enkel ander apparaat genereert de stroom op deze manier, en ons apparaat is veel gemakkelijker te gebruiken, ' zei Atai.

Een onbewerkt spermamonster wordt in de inlaat van de chip geïnjecteerd totdat het de onderste microkamer vult, en het sperma zwemt geleidelijk stroomopwaarts tegen de stroom in. Als hij fit en snel genoeg is, het sperma komt voorbij het ultradunne membraanfilter, die fungeert als de finishlijn, en in de bovenste kamer. Ataei heeft de fitnessstatistieken van de winnaar geanalyseerd.

"Na 45 minuten verzamelen we het monster uit de bovenste ophaalkamer en beginnen we met het observeren en analyseren van de snelheid van het sperma, of ze DNA-fragmentatie hebben, en wat is het percentage hiervan vergeleken met de huidige methoden zoals centrifugeren, " zei Ataei. "We ontdekten dat bij een specifieke stroomsnelheid, we krijgen het meest beweeglijke sperma met de hoogste beweeglijkheid."

"Ik denk dat dit apparaat potentieel heeft voor klinisch gebruik, ", voegde Ataei eraan toe.

Het team van de Florida Atlantic University blijft het microfluïdische apparaat optimaliseren, in de hoop de concentratie sperma die in de bovenste kamer wordt verzameld te verhogen voordat ze een patent op hun ontwerp indienen.