女性有多种避孕方法,但男性常用的避孕方法只有两种:避孕套和输精管结扎术。 这两种方法都有其缺点。
避孕套可能会破裂,有些男人对标准避孕套中的乳胶过敏。 输精管切除术是一种外科手术,可以痛苦和难以逆转。
所以寻找男性避孕替代方案仍在继续,目前正在研究的一种方法是纳米避孕药。
一个开/关开关
纳米避孕是基于纳米颗粒的想法? 在这里,直径大约为 100 纳米,或者大约是一张纸或一根人类头发宽度的千分之一? 可以以某种方式输送到睾丸,在那里它们可以被加热。
如果你能稍微加热睾丸,你就有办法随意开启和关闭精子的产生,因为它们变得越热,他们的生育能力就越差。 但这是一个微妙的过程,因为如果睾丸变得太热,它们可能会被不可逆转地破坏。 即使睾丸恢复到正常温度,组织也会死亡,无法再产生精子。
生物学家孙飞和他的多学科研究团队于 2013 年首次在小鼠身上研究了利用纳米技术加热睾丸。 他的早期实验涉及将纳米颗粒直接注射到小鼠睾丸中。
这些纳米粒子是金原子的长纳米棒(或纳米圆柱体)? 想象一下一根有 120 个金原子长、直径为 30 个金原子的管子? 其表面涂有一些长的聚合物链。 它们看起来像长方形的细菌,毛发伸出来。
然后对小鼠的睾丸进行红外辐射。 这导致纳米粒子从约 30°C 升温至 37°C 至 45°C 之间。确切的温度取决于注入的纳米粒子的浓度和辐射强度。
辐射会导致小鼠睾丸周围的皮肤出现热损伤,因此人们认为这一过程对动物来说是痛苦的,尽管没有可靠的方法来测量它们的疼痛。 研究人员决定寻找其他注射纳米颗粒的方法。
铁棒
2021年7月,孙团队发表了一篇关于他们最新发现的论文。 新方法中的纳米棒由磁性氧化铁而不是金组成,并且它们涂有柠檬酸而不是乙二醇? 但它们的尺寸和形状与早期的纳米棒相同。
这些磁性纳米粒子被注射到小鼠的静脉中,然后将动物麻醉。 然后将一块磁铁放在他们的睾丸旁边四个小时,将纳米颗粒吸引到那里。
这个程序? 注射后进行磁靶向 ? 每天进行一次,持续一到四天。
在治疗的最后一天后,将一个电线圈缠绕在睾丸上,并通过电流。 这会产生一个磁场,加热纳米棒,从而加热睾丸。 类似的温度升高? 从 29 C 的基线到 37 到 42 C 之间? 通过该方法进行观察。 老鼠注射纳米棒的天数越多,它的睾丸就变得越热。
睾丸温度升高会导致睾丸萎缩和缩小,但只要睾丸温度不达到 45 摄氏度,治疗后 30 和 60 天,睾丸就会逐渐恢复。治疗后 7 天,生育能力下降? 在某些情况下,生育能力被完全消除? 但 60 天后也显示出逐渐(尽管不是完全)恢复。
尽管生育能力没有恢复到正常水平,但经治疗的小鼠所怀孕的雌性产仔数没有明显差异,并且在任何小鼠幼崽中都没有观察到形态缺陷。 成功通过的精子似乎没有什么区别。
孙和他的同事发现,与无限期留在小鼠睾丸中的金纳米棒不同,铁纳米棒逐渐被消除到肝脏和脾脏中,然后完全排出体外。 这降低了长期毒性的风险。
控制育种
手术去势的费用和不可逆性导致许多宠物主人寻找替代避孕方法。 孙说,纳米避孕法已经可以用于家庭宠物,并补充说这种方法已经在中国用于猫。
密苏里州圣路易斯动物园和水族馆协会生殖管理中心主任戴维·鲍威尔(David Powell)表示,与北美相比,手术阉割在欧洲不太受欢迎,因此纳米避孕法可能在欧洲更受关注。
“美国确实没有很大的宠物避孕市场,”鲍威尔说。
他补充说,避孕措施通常不用于绵羊和牛等农业动物。
“它们是为了消费和屠宰而饲养的,因此农业界并没有对动物避孕进行太多(如果有的话)研究。”
“动物园是一个非常小的市场,因此制药公司没有太多动力来生产动物避孕药,”鲍威尔说。 但其中一些确实如此,而且生殖管理中心收集数据来评估避孕药对不同物种的作用。
纳米避孕药有一天可能成为动物园生殖工具箱的一部分。 但鲍威尔说,在此之前,还需要进一步的研究来确定它有多痛苦以及铁纳米棒可以用于哪些物种。 研究表明,一些哺乳动物? 例如犀牛、狐猴和海豚? 可能会积聚铁,大量时可能有毒。
可逆选项
纳米避孕的一个潜在优势是它的可逆性,因为动物园经常试图在动物的生命周期中精确地确定繁殖事件的时间。 但它的可逆性究竟如何还需要进一步研究。 孙的所有实验都只对小鼠进行一次治疗; 在睾丸愈合后,他们从未接受过第二次纳米颗粒注射。
孙先生的最终目标是人类避孕,尽管他承认这还有很长的路要走。 与动物园动物一样,需要进行详细研究才能确定纳米避孕药对男性无毒。
将一个人麻醉四个小时并将电线圈缠绕在他的睾丸上也比在老鼠身上做同样的事情更困难。 相反,孙希望能够通过口服方式输送磁性纳米棒,并找到另一种方法将它们引导至睾丸。
而且,即使随着时间的推移,睾丸会恢复到原来的大小,也不确定有多少男性会对缩小的睾丸感到满意。
在那之前,最好把避孕套拿出来。