近红外光学相干断层扫描(OCT)对猪及人类精子光毒性效应的安全性评估

本研究针对光学相干断层扫描(OCT)在生殖医学应用中的安全性问题，首次系统评估了近红外激光辐射对猪和人类精子活力、DNA完整性及穿透能力的潜在影响。通过计算机辅助精子分析(CASA)和流式细胞术等先进技术，证实OCT照射不会显著改变精子运动参数(VAP/VSL/VCL)或引发DNA损伤，为OCT在受精过程动态监测中的安全应用提供了重要依据。

　　

在辅助生殖技术快速发展的今天，光学相干断层扫描(OCT)因其独特的深度分辨能力，被视为突破现有胚胎动态监测技术瓶颈的利器。然而，这种利用近红外激光进行三维成像的技术，其生物安全性始终悬而未决——特别是对于DNA修复能力极弱的精子而言，任何潜在的光热效应都可能引发连锁反应：从精子运动力异常到DNA损伤累积，最终导致受精失败或胚胎发育缺陷。尽管已有研究证实OCT对小鼠卵巢组织和早期胚胎无害，但精子作为遗传物质传递的"特洛伊木马"，其对红外辐射的敏感性仍是阻碍OCT技术应用于受精过程研究的最后一道藩篱。

英国肯特大学(University of Kent)的研究团队在《Reproductive BioMedicine Online》发表的重要研究，首次系统评估了OCT照射对猪和人类精子的多重影响。研究人员采用三大关键技术：计算机辅助精子分析(CASA)定量检测运动参数(包括平均路径速度VAP、直线速度VSL和曲线速度VCL)，流式细胞术同步评估顶体反应状态、DNA碎片率和膜完整性，以及首创的卵丘-卵母细胞复合体体外共培养时间序列OCT成像技术。实验样本包含商业提供的猪精液和志愿者捐赠的人类精液。

在"Results"部分，研究揭示了三项突破性发现：1）即使使用超过常规胚胎成像10倍的光功率照射，精子DNA损伤指标与对照组无统计学差异；2）所有照射组精子的VAP、VSL、VCL等动力学参数保持稳定；3）概念验证性OCT成像显示，受照射精子在穿透卵丘过程中的运动特性未受干扰。"Discussion"部分进一步指出，宽带近红外辐射不会改变精子穿透卵丘的能力，且基于OCT信号时变分析的新方法，首次实现了精子诱导的卵丘细胞运动可视化。

这项研究的意义不仅在于消除了OCT技术应用于男性生殖细胞的安全顾虑，更开创性地证明：通过分析卵丘细胞层的动态光学信号，可间接获取精子功能的生物力学指纹。这种非侵入式的"光学活检"技术，为男性不育诊断提供了全新维度——当传统精液分析显示正常而受精仍失败时，OCT或许能揭示隐藏在精子-卵丘相互作用层面的关键缺陷。正如研究者强调，下一步将聚焦OCT照射对受精过程及胚胎发育的长期影响，这或将重新定义辅助生殖技术中的胚胎评估标准。