Новый метод оценки мужского бесплодия выявляет способность сперматозоидов обнаруживать яйцеклетку по химическому сигналу.
Все существующие тесты на мужскую фертильность основаны на измерении концентрации и подвижности сперматозоидов. Тем не менее оказывать влияние на вероятность оплодотворения могут и другие характеристики мужских половых клеток, такие как их способность улавливать химический след яйцеклетки. Благодаря работе ученых создан быстрый и удобный микрофлюидный чип для оценки хемотаксического ответа сперматозоидов. Это позволит получить более полную картину фертильности человека.
Что такое Хемотаксис
Хемотаксисом называют движение клеток в ответ на концентрацию химических веществ. Сперматозоиды используют этот механизм, чтобы точно определить направление движения в организме женщины. Таким образом они продвигаются по фаллопиевым трубам к яйцеклетке.
Химическим фактором, привлекающим сперматозоиды, становится гормон прогестерон. Высокие концентрации этот гормонального вещества обнаруживаются в жидкости, окружающей яйцеклетку.
На чем основан метод оценки мужского бесплодия по химическому фактору сперматозоидов
Во время разработки нового теста ученые использовали микрожидкостные устройства – пластиковые или гидрогелевые чипсы с крошечными каналами. Эти микроканалы заполняются определенными жидкостями для изучения хемотаксиса сперматозоидов. Оценивая, как половые клетки мужчины реагируют на жидкость с высокой концентрацией прогестерона, можно определить фертильность пациента. Чем активнее сперматозоиды двигаются в направлении источника прогестерона, тем выше способность мужчины к оплодотворению.
Первые эксперименты были успешными, но устройство для тестирования было слишком большим и оснащалось специальным насосом. Теперь исследователи разработали микрожидкостный чип размером с почтовую марку. Чип, изготовленный из агарозно-желатинового материала, имеет различные каналы и боковые камеры.
В тесте градиент концентрации прогестерона направляется слева направо. При проведении эксперимента с семенной жидкостью кабана, ученые обнаружили, что большая часть сперматозоидов, добавленных в устройство, попало в правые боковые камеры (высокий уровень прогестерона). В левых камерах (низкий уровень прогестерона) были обнаружены лишь единичные половые клетки. Это свидетельствует о хемотаксическом движении.
Кроме оценки фертильности, устройство может быть использовано для исследования других веществ, обладающих способностью менять подвижность в ответ на изменение концентрации химических веществ.
