Исследователи Тель-Авивского университета (TAU) разработали безопасный и точный метод трехмерной визуализации для идентификации сперматозоидов, движущихся с высокой скоростью сообщает сайт nexusrus.com.

Исследование, исследование которого было опубликовано 10 апреля в журнале Science Advances , было проведено профессором Натаном Шакедом из кафедры биомедицинской инженерии инженерного факультета ТАУ совместно с докторантом ТАУ Гили Дардикман-Йоффе.

Новая технология может предоставить врачам возможность выбирать сперму высочайшего качества для инъекции в яйцеклетку во время лечения ЭКО, что потенциально увеличивает вероятность забеременеть женщины и рождения здорового ребенка.

«Процедура ЭКО была изобретена, чтобы помочь проблемам с фертильностью», - объясняет профессор Шакед. «Самым распространенным типом ЭКО на сегодняшний день является внутрицитоплазматическая инъекция сперматозоидов (ИКСИ), которая включает отбор спермы клиническим эмбриологом и инъекцию в яйцеклетку женщины. С этой целью предпринимаются усилия для выбора сперматозоида, который наиболее вероятен создать здоровый эмбрион ".

При естественном оплодотворении в организме женщины самая быстрая сперма, которая достигает яйцеклетки, должна содержать высококачественный генетический материал. Прогрессивное движение позволяет этой «лучшей» сперме преодолеть настоящее препятствие на пути репродуктивной системы женщины.

«Но этот« естественный отбор »недоступен для эмбриолога, который отбирает сперму и вводит ее в яйцеклетку», - говорит профессор Шакед. «Сперматозоиды не только движутся быстро, они также в основном прозрачны при регулярной световой микроскопии, и окрашивание клеток не допускается при ЭКО человека. Существующая технология визуализации, которая может исследовать качество генетического материала спермы, может вызвать эмбриональное повреждение, так что Запрещено. При отсутствии более точных критериев сперматозоиды отбираются в основном по внешним признакам и их подвижности при плавании в воде в посуде, что сильно отличается от естественной среды организма женщины.

«В нашем исследовании мы стремились разработать совершенно новый тип технологии визуализации, который обеспечивал бы как можно больше информации об отдельных сперматозоидах, не требовал окрашивания клеток для усиления контраста и имел потенциал для обеспечения возможности выбора оптимальной спермы в процедуры оплодотворения ".

Исследователи выбрали технологию компьютерной томографии (КТ) для уникальной задачи визуализации сперматозоидов.

«В стандартной медицинской компьютерной томографии устройство вращается вокруг объекта и посылает рентгеновские лучи, которые производят несколько проекций, в конечном итоге создавая трехмерное изображение тела, - говорит профессор Шакед. «В случае спермы, вместо того, чтобы вращать устройство вокруг этого крошечного предмета, мы полагались на естественную особенность самого сперматозоида: его голова постоянно вращается во время движения вперед. Мы использовали слабый свет (а не рентген) , который не повреждает клетку. Мы записали голограмму сперматозоида во время сверхбыстрого движения и определили различные внутренние компоненты в соответствии с их показателем преломления. Это создает точную, высокодинамичную трехмерную карту ее содержимого без использования окрашивания клеток ».

Используя эту технику, исследователи получили четкое и точное КТ-изображение спермы с очень высоким разрешением в четырех измерениях: в трех измерениях в пространстве с разрешением менее половины микрона (один микрон равен одной миллионной части метра) и точное время (движение) измерения второй субмиллисекунды.

«Наша новая разработка обеспечивает комплексное решение многих известных проблем визуализации спермы», - говорит профессор Шакед. «Мы смогли создать изображение с высоким разрешением головки спермы, когда она движется быстро, без необходимости окрашивания, которые могут повредить эмбрион. Новая технология может значительно улучшить отбор сперматозоидов in vitro, потенциально увеличивая вероятность беременность и рождение здорового ребенка.

«Чтобы помочь диагностировать проблемы с фертильностью у мужчин, мы намерены использовать нашу новую технику, чтобы пролить свет на взаимосвязь между трехмерным движением, структурой и содержимым сперматозоида и его способностью оплодотворять яйцеклетку и обеспечить жизнеспособную беременность», - заключает профессор Шакед. «Мы верим, что такие возможности визуализации будут способствовать другим медицинским применениям, таким как разработка эффективных биомиметических микро-роботов для переноса лекарств в организме».