Più veloce, più economico e meno dannoso per il DNA, un dispositivo a microchip che mette in competizione gli spermatozoi l'uno contro l'altro è stato sviluppato da Afrouz Ataei della Florida Atlantic University e potrebbe aiutare a migliorare i tassi di successo della fecondazione in vitro in futuro.

Ataei sta presentando le statistiche di fitness sullo sperma ordinato dal suo dispositivo questa settimana all'American Physical Society March Meeting a Boston, e parteciperà anche a una conferenza stampa di descrizione del lavoro. Le informazioni per l'accesso per guardare e porre domande in remoto sono incluse alla fine di questo comunicato stampa.

"Una parte integrante delle procedure cliniche in vitro è l'isolamento di spermatozoi vitali mobili e morfologicamente normali dal seme, " disse Ataei, che ha spiegato che questo passaggio aumenta le possibilità di successo della fecondazione dell'uovo in piatti di plastica al di fuori del corpo (in vitro).

Però, il metodo convenzionale utilizzato per selezionare lo sperma più veloce prevede la centrifugazione e diversi ad alta velocità, Forza G che induce passi di rotazione, che può danneggiare il delicato DNA racchiuso all'interno della testa di uno spermatozoo. Ed è improbabile che un ovulo fecondato con sperma danneggiato in questo modo diventi un embrione vitale per l'impianto nell'utero.

Nelle donne sotto i 35 anni c'è solo una probabilità del 21,5% di un singolo ciclo di fecondazione in vitro, o fecondazione in vitro, con conseguente parto vivo a termine. E con ogni ciclo di fecondazione in vitro negli Stati Uniti che costa in media $ 10, 000-$ 15, 000, questo rende il miglioramento delle probabilità di successo della fecondazione in vitro la chiave per il benessere finanziario ed emotivo di molte delle coppie che hanno problemi di fertilità.

Il dispositivo di Ataei riesce a selezionare i nuotatori più veloci senza alcuna dannosa fase di centrifugazione. Anziché, il suo dispositivo sfrutta l'osservazione che gli spermatozoi nuotano contro un flusso di liquido opposto a determinate portate. Il microchip è progettato per indurre la pressione idrostatica, che genera flusso di liquido senza l'uso di altre apparecchiature.

"Nessun altro dispositivo genera il flusso in questo modo, e il nostro dispositivo è molto più facile da usare, " disse Atei.

Un campione di sperma non processato viene iniettato nell'ingresso del chip fino a riempire la microcamera inferiore, e lo sperma risale gradualmente contro corrente. Se in forma e abbastanza veloce, lo sperma riesce a superare il filtro a membrana ultrasottile, che funge da traguardo, e nella camera superiore. Ataei ha analizzato le statistiche di fitness del vincitore.

"Dopo 45 minuti raccogliamo il campione dalla camera di prelievo superiore e iniziamo a osservare e analizzare la velocità dello sperma, se hanno la frammentazione del DNA, e qual è la percentuale di questo rispetto ai metodi attuali come la centrifugazione, " ha detto Ataei. "Abbiamo scoperto che a una portata specifica, otteniamo lo sperma più mobile con la più alta motilità."

"Penso che questo dispositivo abbia un potenziale per l'uso clinico, " Aggiunse Ataei.

Il team della Florida Atlantic University sta continuando a ottimizzare il dispositivo microfluidico, sperando di aumentare la concentrazione di spermatozoi raccolti nella camera superiore prima di depositare un brevetto sul loro design.