PNAS：新型的微流体装置大大加速体外授精

　　

如今，不育症已成为一个很普遍的全球性问题。据统计，每6对夫妇中就有1对患有不育症。幸运的是，随着现代医学的进步，生殖专家已能够提供许多治疗手段，包括药物、手术，以及辅助生殖技术，比如我们常说的体外授精。

在体外授精的过程中，医生需要找出最健康最强壮的精子来进行授精，这个过程通常需要几小时。对于那些急着做父母的夫妇来说，这显然很漫长。不过，康奈尔大学的研究人员近日开发出一种微流体设备，能够在几分钟内完成筛选。

这项题为“Rheotaxis-based separation of sperm with progressive motility using a microfluidic corral system”的研究于上周发表在《美国科学院院刊》（PNAS）杂志上。通讯作者是康奈尔大学农业和生命科学学院的Alireza Abbaspourrad。

不育症的治疗和研究需要从精液样本中分离出有活力的精子。然而，传统方法既费时又费力，通常需要几个小时才能完成。“找到有活力的精子是一件很困难的事情，但这提高了授精的机会，”Abbaspourrad谈道。

于是，Abbaspourrad联合了Soon Hon Cheong博士和Meisam Zaferani博士研究生来解决这个问题。他们利用精子的趋流性（rheotaxis），也就是精子逆流前进的特征，设计出一款微流体通道，让精子游过这个通道。

他们增加了一个形状如“C”的微型围栏，这就像一个围护墙，吸引最强壮的游泳者。“通过这种方法，五分钟就能完成，而不再是几小时，”Abbaspourrad说。

这种微流体装置的用法很简单：趋流性是关键。“在这里，一旦精子达到一定的速度，我们利用精子的自然趋势来重定向液体的流动，”Cheong说。“一旦精子检测到干扰，它们就会逆流而上。这样，我们可以捕获它们。我们用一种相当优雅的方式将强壮的精子与不那么强壮的精子分开。”

Zaferani认为，这种装置不仅适用于人类的体外授精，也适用于其他的领域，比如在奶牛和肉牛养殖业中分离强壮的牛精子。“与之前的研究相比，我们的设备有着前所未有的效率，它特别有利于精子分离，”他说。（生物通 薄荷）

原文检索

Rheotaxis-based separation of sperm with progressive motility using a microfluidic corral system

https://doi.org/10.1073/pnas.1800819115