Новости химической науки > Крошечные островки – пристанища для сперматозоидов

Платформа для одновременного скрининга тысяч клеток сперматозоидов может оказаться более эффективной площадкой для идентификации более подходящего семенного материала для искусственного оплодотворения.

Вспомогательные репродуктивные технологии стали революцией в перинатальной терапии [в 2010 Нобелевская Премия по медицине и физиологии была присуждена Роберту Эдвардсу (Robert Edwards) за разработку технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)]. Однако, для повышения шанса удачного зачатия с помощью процедур ЭКО и ИКСИ (интрацитоплазматической инъекции сперматозоида) необходим тщательный подбор семени, который осуществляется на основании ряда характеристик, одной из которых, например, является подвижность сперматозоида. К сожалению, существующие методы приводят к повреждению примерно половины от сперматозоидов, отбирающихся для процедуры ИКСИ.

Белковые островки улавливают отдельные сперматозоиды для определения их подвижности. (Рисунок из Lab Chip, 2014, DOI: 10.1039/c4lc00050a)

Общение с экспертами по фертильности и обсуждение недостатков существующих методов анализа качестве спермы мотивировало исследователей из группы Лоес Сегеринк (Loes Segerink) из Университета Твенте (Нидерланды) найти подходящее решение проблемы.

С помощью метода микроконтактной печати (micro-contact printing) исследователи получили адгезивные островки, размеры которых менялись от 5 до 50 микрометров, способные улавливать сперматозоиды и служить платформой для определения подвижности. Островки, сделанные из белка фибронектина, закрепляли на подложке из полистирола с помощью полидиметилсилоксана, они были разделены с помощью репеллента сперматозоидов плюроновой кислоты F-127. Было обнаружено, что оптимальная адгезия отдельных клеток семени наблюдалась для островков, диаметр которых составлял 10 мкм.

После адгезии исследователи изучали способность закрепившихся на белковых островках сперматозоидов к вращательному движению с помощью специальных методов анализа, соответственно, сперматозоиды, проявлявшие наиболее активное вращательное движение и являются наиболее подвижными.

Сперматозоиды, отличающиеся наибольшей подвижностью, можно определить по координатам островка, к которому они прилипли, после чего семенной материал можно отобрать для процедуры ИКСИ. (Рисунок из Lab Chip, 2014, DOI: 10.1039/c4lc00050a)

Сегеринк надеется, что результаты ее работы могут стать полезны и для лучшего понимания мужской фертильности, так как с помощью нового способа сперматозоиды могут быть отобраны для дальнейшего анализа их морфологии и состоянии генетического материала. Все это означает, что с помощью белковых островков для искусственного оплодотворения может быть отобран наиболее перспективный материал.

Суичи Такаяма (Shuichi Takayama), специалист по биомедицинским технологиям из Университета Мичигана отмечает, что метод, разработанный голландскими учеными, представляет собой удачное решение задачи слежения за отдельным сперматозоидом, предоставляющий ему при этом достаточную свободу для определения его подвижности. Однако у Такаямы возникает вопрос о возможности масштабирования новой технологии – в статье Сегеринк описываются эксперименты с относительно небольшим количеством сперматозоидов.

Источник: Lab Chip, 2014, DOI: 10.1039/c4lc00050a

метки статьи: #биохимия, #бытовая химия, #медицинская химия, #молекулярная биология, #химия полимеров