Извечный вопрос для эмбриологов и вот почему:
Центрифугирование в градиенте плотности (DGC) и метод swim-up являются наиболее распространенными техниками обработки образцов спермы и отбора сперматозоидов для использования во вспомогательной репродукции. Однако в последних исследованиях эти методы связывают с увеличением фрагментации ДНК сперматозоидов, предположительно из-за генерации активных форм кислорода (Aitken et al., 2014; Muratori et al., 2016; Stevanato et al., 2008). Поскольку в настоящее время не существует неинвазивного способа оценки фрагментации ДНК сперматозоидов перед использованием в ЭКО или ИКСИ, необходимы инновационные методы отбора сперматозоидов с низкими значениями фрагментации ДНК и их получение в достаточной концентрации.
Группа ученых из Австралии задалась научным вопросом:
может ли биомиметический (биомиметика иначе бионика (англ. biomimetics) — (лат. bios – жизнь и mimesis – подражание)— создание устройств, приборов, механизмов или технологий, идея и основные элементы которых заимствуются из живой природы) микрофлюидный сортер сперматозоидов выделять подвижные сперматозоиды с минимальным повреждением ДНК по сравнению с центрифугированием в градиенте плотности (density gradient centrifugation - DGC)?
И опубликовали свое исследование в журнале
Дизайн исследования: Двухэтапное исследование с участием 61 мужчины, включающее:
1) Пилотное исследование на 21 донорском образце спермы в университетской лаборатории;
2) Диагностическое андрологическое исследование с 40 пациентами клиники репродукции, сдававшими сперму на анализ.
Каждый образец разделяли для параллельного проведения DGC и микрофлюидного отбора (одноэтапная методика с 15-минутной инкубацией). Оценивали концентрацию, прогрессивную подвижность и индекс фрагментации ДНК (DNA fragmentation index – DFI) в исходной сперме, а также после DGC и микрофлюидной сортировки. Данные анализировали с помощью критерия Фридмана для непараметрических распределений (статистическая значимость при p < 0,05). DFI определяли методом дисперсии хроматина сперматозоидов.
Результаты:
- Оба метода (DGC и микрофлюидный) улучшали DFI и подвижность по сравнению с исходными образцами в обеих группах.
- Микрофлюидный сортер значимо превосходил DGC по снижению DFI:
- Прогрессивная подвижность была выше при микрофлюидном отборе только в пилотном исследовании (p = 0,0061).
- Концентрация сперматозоидов после микрофлюидной сортировки была значимо ниже, чем после DGC (p < 0,001 для обеих групп).
Выводы:
Биомиметическая микрофлюидная сортировка позволяет пассивно отбирать подвижные сперматозоиды с низкой фрагментацией ДНК. По сравнению с DGC, этот метод выделяет меньше клеток, но с более высокой долей прогрессивно подвижных сперматозоидов и лучшей сохранностью ДНК.
Итак,
Биомиметический микрофлюидный сортер сперматозоидов оказался эффективнее традиционного центрифугирования в градиенте плотности при отборе сперматозоидов с меньшей фрагментацией ДНК и более высокой подвижностью в двухэтапном исследовании 61 мужчины, предложив более щадящий и потенциально более эффективный для сохранения фертильности метод отбора сперматозоидов.