什麼?微流體也能篩選精蟲?

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2014-10-24
作者 Ruby

近年來利用微機電方式開發出的微流體晶片已邁入強調便宜、可拋棄式的需求,避免重複使用造成汙染,而生物晶片主要分為microarray及lab on chip,前者主要指在小面積範圍內點上大量的探針,後者則是利用微機電方式結合生物醫學方式以矽晶片、玻璃或高分子材料做為基材,進一步將樣本取樣並檢測,可以達到降低成本的目標。目前微流體生物晶片應用範圍包含基因表現分析、疾病診斷、藥物篩選等領域,近期以來,逐漸將微流體晶片應用於生殖醫學領域,主要目的為藉由微流體晶片所呈現出的層流特性,及不需離心的原則下及可達到篩選的目標。

現階段精液處理方式可分為swim up、Gradient等方式,上述步驟一般還是會藉由實驗室人員以顯微鏡方式挑出活動力最佳的精蟲,部份認為精蟲以傳統方式進行處理後難免或多或少會造成精蟲損害,因此為了增加篩選的功效及效率,黃泓淵醫師等團隊提出一個新的微流體架構平台,用以解決篩選相關問題,主要架構如下述:

  1. 1.將polydimethylsiloxane(PDMS)以氧電漿方式與玻璃進行結合。
  2. 2.於加熱平版上結合已設計之微流道圖形,完成微流體晶片製程。

初步架構完成後,收集已經過不孕診斷的男性精液檢體,藉由流式細胞儀分析經SYBR-14及PI染色的精蟲可篩選死活比率,因SYBR-14為螢光染劑,可容易滲透過細胞膜作用於精子核內DNA,可由485 nm的光波長激發出517 nm綠光。PI則是染已失去活性的精子,進行染色時,可由536 nm的光波長激發出617 nm紅光,經由雷射激發光源將瑩光訊號轉換為電子訊號,再利用流式細胞儀本身計屬功能及可得知,且利用三入二出的微流體晶片架構進行精蟲篩選,初步結果看來可以成功分析出更多具活動力的精蟲。

目前微流體晶片技術已逐漸應用於相關領域中,若真正能夠發展出一種能提高篩選精蟲效率的工具,且能結合臨床應用,相信未來的檢測技術能趨之完整。

參考資料:

  • 黃泓淵、田昌弘、李金蓉、曾欣堯、王美莉、饒達仁。利用多流道微流體晶片系統分離人類活動精蟲。Implementation of human motile spermatozoa isolation with multiple chamber microfluidic system device.
  • 饒達仁、傅薈廷。2011/07。應用整合型微流體晶片系統以提升精蟲篩選之效能。

評論

李孟儒 醫師
李孟儒 醫師
  1. 隨著人工生殖技術的進步,精蟲篩選越來越受到重視,到底在億萬隻蝌蚪當中哪一隻才是最佳男主角,目前還是停留在用顯微鏡放大隨機挑選,若是有微流體晶片能先行挑選過,甚至如果能把正常DNA的精蟲挑出來,相信對於人工生殖的結果會更有把握。希望在不久的將來,微流體晶片能發展到可以臨床應用的地步
  2. 感謝Ruby的分享,讓我們對未來篩選精蟲的新方法有更進一步的認識

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