Мужскую фертильность стало возможно быстро определить с помощью специального чипа — Naked Science
6 минут
София Жаботинская

Мужскую фертильность стало возможно быстро определить с помощью специального чипа

4.5

Простое и компактное устройство позволяет определить плодовитость по хемотаксису сперматозоидов. Разработку протестировали на сперме хряка.

На схеме видно, что больше сперматозоидов стремится к камерам на той стороне, где концентрация прогестерона выше
На схеме видно, что больше сперматозоидов стремится к камерам на той стороне, где концентрация прогестерона выше /© Analytical Chemistry 2019

Стандартно применяемые сегодня тесты мужской способности к зачатию, как правило, основаны на измерении подвижности и концентрации сперматозоидов в образце эякулята. Но есть и другие факторы, влияющие на вероятность успешно завести ребенка. Например, у сперматозоидов могут быть проблемы с хемотаксисом.

Хемотаксис — движение микроорганизмов, а также живых подвижных клеток, например лейкоцитов или сперматозоидов, вызванное влиянием химических веществ. Клетки чувствуют направление благодаря увеличению или уменьшению концентрации химического вещества. Чтобы успешно оплодотворить яйцеклетку, мужские семенные клетки должны последовать за химическим следом, ведущим их к цели. Если этот процесс нарушен, то пара может долго пытаться зачать, имея в остальном отличные результаты анализов, и не понимать, в чем проблема.

Исследователи, опубликовавшие свою работу в журнале Analytical Chemistry, разработали микрофлюидный чип, который помогает быстро оценить этот хемотаксический ответ клеток, что позволяет получить более полную картину фертильности мужчины.

Как показали предыдущие исследования, у многих видов млекопитающих хемотаксис позволяет сперматозоиду «нащупывать», благодаря разнице концентраций прогестерона, путь через фаллопиеву трубу к яйцеклетке. Этот гормон присутствует в высоких концентрациях в жидкости, которая окружает яйцеклетку.

Ранее в опытах были использованы микрожидкостные устройства: пластиковые или гидрогелевые чипы с крошечными каналами, через которые жидкости проходят под строгим контролем. Такие устройства имеют различные ограничения, например необходимость в микронасосах для управления потоком жидкости, что может повлиять на подвижность сперматозоидов.

Авторы новой работы разработали микрожидкостный чип размером с почтовую марку. Их задачей было создать микрофлюидное устройство без насоса, которое могло бы быстро выявлять небольшие различия в хемотаксическом поведении сперматозоидов. Именно такой чип сделал бы возможным применение методики при реальном тестировании.

Новый чип, изготовленный из агарозно-желатинового материала, содержит различные каналы и боковые камеры. Устройство пока тестируется на стадии доклинических испытаний. Исследователи создали градиент концентрации прогестерона в устройстве слева направо и увидели, что больше сперматозоидов хряка, добавленных в устройство, попало в правые боковые камеры (высокий уровень прогестерона), чем в левые (низкий уровень прогестерона), что свидетельствует о хемотаксическом движении.

Ученые отмечают, что, кроме непосредственного использования во время тестирования на фертильность тем способом, который разработан сейчас, устройство может помочь исследовать вклад других веществ в механизм, управляющий активностью спермы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: