由佛羅里達大西洋大學(xué)的一個團隊開發(fā)的這種類似顯微鏡的工具由四個部分組成:頂部是液體入口室,然后是收集室、樣品入口室,以及底部的廢物收集室。它們通過狹窄的微通道依次連接。
分選過程開始時,用注射器將人類輸卵管液(來自輸卵管)泵入液體入口室,同時將原始精液樣本放入樣本入口室。當液體沿著芯片的長度流下時,它產(chǎn)生了電流。在一個被稱為“rheotaxis”的反應(yīng)中,精子轉(zhuǎn)而面向該電流,并開始游向其來源。精子在女性生殖系統(tǒng)中自然會這樣做,它們逆著宮頸粘液流游動,以到達卵子并使其受精。
在芯片中,更健康、更會游泳的精子能夠到達收集室,從那里收集精子用于人工授精。另一方面,它們的死亡或不流動的對應(yīng)物則被水流帶到下游,進入廢物收集室。
傳統(tǒng)上,利用離心機將最有活力的精子與其他精子分開。然而,根據(jù)佛羅里達大西洋大學(xué)的科學(xué)家們的說法,精子在兩個小時的過程中往往會被損壞,導(dǎo)致氧化應(yīng)激和DNA斷裂。相比之下,從芯片中收集的精子幾乎沒有顯示出這樣的損傷,幾乎100%的精子都是高度活躍和有活力的。
首席科學(xué)家 Waseem Asghar 副教授說:“微流控芯片的組裝成本很低,芯片中用于分離精子細胞的試劑也只有幾毫升,因此芯片的商業(yè)成本將低于5美元。此外,這項技術(shù)將大大減少生育實施的經(jīng)濟負擔,而且芯片和從中分離出的精子細胞都具有極大的臨床意義和適用性”。