佛罗里达大西洋大学
微流控芯片由通过微通道连接的四个圆柱形室组成:流体入口室、收集室、样品入口室和废物收集室
学分:佛罗里达大西洋大学 女性生殖道可能是不利于受孕的环境
在大约1亿个精子中，只有几百个到达输卵管
在称为趋流性的定向运动的引导下，精子细胞逆着子宫颈粘液流游动，到达卵子进行受精
然而，考虑到不孕症，这一旅程甚至更为关键
精子活力——以正确的方式游动的能力——是关键
通过利用精子的这种自然流变行为，佛罗里达大西洋大学工程和计算机科学学院的研究人员开发了一种用于精子分选的微流控芯片，它快速、廉价、易于操作，并能有效地直接从精液中分离出健康的精子
重要的是，它毫不费力地从收集室收集分选的精子，同时将变形或死亡精子的污染降至最低
辅助生殖技术，如体外受精、子宫内授精和卵胞浆内精子注射，都需要健康的精子才能获得成功
目前用于精子分选的离心方法需要多个步骤、多种类型的设备，并且需要大约两个小时来分离精子
这些方法在加工过程中会损伤精子，并诱导显著的DNA断裂和氧化应激
发表在《皇家化学学会分析师》杂志上的研究结果表明，从这种微流控芯片的收集室中分离出的精子细胞表现出明显更高的运动性(几乎100%)，更高数量的形态正常细胞和显著更低的DNA片段化，这是受精过程的一个关键参数
此外，由于使用芯片分离的精子的数量和质量，所开发的芯片提供了成功的卵胞质内精子注射所需的足够多的细胞
“操作我们的芯片非常容易
一旦精液被装入样本入口室，有能力的精子细胞开始逆着液流向收集室移动，从那里它们可以被容易地收集起来
D
，高级作者，FAU电气工程和计算机科学系副教授，FAU人类健康和疾病干预研究所(I-Health)和FAU传感和嵌入式网络系统工程研究所(I-SENSE)成员
“此外，这种芯片提供了一步一小时的操作优势，操作员只需接受最少的培训即可使用
" 从该微流控芯片中的收集室分离的精子表现出显著更高的运动性(几乎100%)，更高数量的形态正常的细胞和显著更低的DNA片段化，这是受精过程的关键参数
由于使用芯片分离的精子的数量和质量，开发的芯片还提供了成功的辅助生殖技术所需的足够多的细胞
学分:佛罗里达大西洋大学 该研究还证实了趋流性选择健康的、活动的和速度更高的精子用于受精过程
阿斯加尔说:“微流控芯片的组装成本很低，芯片中用于分离精子的试剂只有几毫升，因此，芯片的商业成本将低于5美元。”
“此外，这项技术将大大减少生育实施的经济负担，芯片和从中分离的精子细胞都具有重大的临床意义和应用价值
" 微流控芯片由通过微通道连接的四个圆柱形室组成
这四个室是流体入口室、收集室、样本入口室和废物收集室
收集室和样品入口之间的通道包含微槽，除了用于精细胞向收集室的流变运动的流体流之外，该微槽还引导精细胞
装置内部的剪切应力是由使用注射泵的流体流动产生的
然后将原始精液样品加入样品入口室，功能性精子细胞将从那里游向收集室，有效地将它们自己与死的和不动的精子分离
“常规离心通常会损害精子的完整性
这项研究表明，阿斯加尔教授和他的同事开发的微流控芯片消除了这个问题
D
工程与计算机科学学院院长
“这项新技术提供了一个平台，精子在芯片的不同部分受到不同的剪切应力，这有助于分离有活性的精子，而不影响它们的完整性
" 在美国，估计有15%的夫妇有受孕困难
全球大约有48个
500万对夫妇患有不孕症
根据美国农业部的数据
S
疾病控制和预防中心，12%的育龄妇女使用过不孕不育服务
不孕症的所有治疗费用从5000美元到73000美元不等
平均每个病人要经历两个体外受精周期，包括药物在内，这个过程的总费用在40，000美元到60，000美元之间
据估计，85%的体外受精费用通常是自付的
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