多伦多大学的工程团队发现了人类精子调整其游泳风格的能力,以最适合当前的环境。人类精子的滑行,类似蛇的运动可以通过采用一种新方法来选择最佳精子来使不孕治疗受益。
六年前,当他和他的妻子感到困扰,机械和工业工程学教授戴维·辛顿(David Sinton)首先研究了人类精子的运动。这对夫妇的生育能力很成功,但这种经历令人大开眼界,特别是对于Sinton而言,他们认为像他这样的工程师如何帮助改善不孕治疗。
在患有不育的男性中,诸如DNA损伤,畸形的尾巴和较差的运动能力等因素很少。 Sinton和他的研究团队利用他在微流体学方面的知识,研究如何在狭窄空间中操纵流体的研究,创建了可以“竞争”精子并将其称为“精子奥运会马拉松”的渠道。
在他们先前的研究中,他们成立获胜的精子具有较高的DNA完整性,使它们能够产生胚胎。团队继续学习,并注意到,一些精子往往会在通道墙附近进行聚会。通过工程博士候选人Reza Nosrati领导,研究的第二阶段开始了。
研究人员创建了一种称为总内反射荧光(TIRF)显微镜的方法,使他们能够在平坦的表面上查看100纳米的情况。使用TIRF方法,研究人员发现人类和公牛的精子细胞都具有滑动的蛇形运动。这是第2D中第一次观察到精子细胞。研究人员注意到,精子细胞越接近通道墙,切换到滑行模式的机会就越高。
“当您查看TIRF显微镜图像时,您会发现头部实际上与表面非常紧密地对齐,”说Nosrati。他补充说,在2D观察它们时,精子速度至少快50%。
对于人类精子,环境的厚度也是一个因素。更加苛刻的环境,越滑,使他们在女性生殖道中具有竞争优势的能力。
这项研究是出版在自然通讯日记在11月10日。