新技术将帮助专家对男性生育能力做出初步判断
一种通过追踪精子尾部运动来分析精子的新方法可以大大改进男性生育能力测试。
该技术测量的速度和动作精子鞭毛,或尾巴,为了解射精中的精子是否有可能到达卵子并使其受精提供了重要信息。
这项研究是由伯明翰大学数学学院的戴夫·史密斯教授领导的一个团队与该大学的人类生殖科学中心合作开发的,并于今天发表在《科学》杂志上人类生殖。
史密斯教授解释说:“我们都听说过‘精子数事实上,自20世纪50年代以来,用于了解精子的工具——用显微镜进行人工计数——并没有太大变化。然而,想想我们现在都能接触到的技术——相机、计算机、连接——的数量。这个项目是关于利用这些21世纪的技术来解决男性生育问题。”
目前分析男性精子生育能力的方法仅限于计算产生的精子数量,或者追踪细胞的头部,而且人们对健康的游动精子的样子了解有限。
该研究的主要作者Meurig Gallagher说:“精子有一项非常具有挑战性的任务——它们必须穿越数千倍于自身长度的距离,穿过雌性生殖道寻找卵子。”这一过程将数百万个细胞的数量减少到不到100个。鞭毛负责推进和导航,所以我们了解成功的样子——健康的尾巴是如何运动的,它是如何消耗能量的,这是至关重要的。”
采用快速、高通量的数字成像、数学和流体动力学为了检测和跟踪样本中的精子,该团队开发了一个名为FAST(鞭毛捕获和精子跟踪)的免费软件包。他们希望世界各地的临床研究团队将开始使用这种方法来更好地了解其中的原因精子的运动性与生育能力有关。
这种更好的理解将有助于研究人员和临床医生开发新的干预措施来解决男性生育问题。
数学学院的杰玛·卡普尔斯开发了这个系统数学模型为了了解精子有效游动所需的能量。“新模型使我们能够测量实验无法测量的微小力,”她解释说。“这项技术在其他重要问题上有很大的潜力,例如了解细菌是如何传播的,以及液体是如何在身体的微小空间(如大脑)中运输的。”
该大学人类生殖科学中心的Jackson Kirkman Brown MBE领导了这项临床策略。他说:“诊断技术还很粗糙,目前还没有治疗男性不育的药物。”“我们知道精子的运动是一个主要因素,所以能够详细分析精子的运动将最终帮助我们找到适当的治疗方法或改变生活方式来解决男性生育问题,给夫妇更清晰的答案,做出更好的决定。”
“重要的是,这项技术的更好诊断将意味着患者也可以更好地分配正确的治疗方法-无论是廉价和'简单'的治疗,如清洗精子并注射到子宫内,还是更具侵入性和复杂的治疗,如体外受精或icsi -一种类似于体外受精的过程,将精子直接注射到采集的卵子中。”
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