Мужскую фертильность стало возможно быстро определить с помощью специального чипа — Naked Science
19.02.2020
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.
Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

Вчера, 20:38
Илья Ведмеденко

Российские судостроители спустили на воду головное скоростное пассажирское судно на подводных крыльях «Метеор 120Р». Предполагается, что оно ни в чем не уступает зарубежным аналогам.

3 часа назад
Сергей Васильев

Ученые показали, что лунная магнитосфера просуществовала лишь около 500 миллионов лет, а более поздние магнитные породы, которые обнаруживают на спутнике, появились без ее участия в плазме метеоритных ударов.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

Позавчера, 14:34
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: