Istraživački tim Gradskog univerziteta u Hong Kongu (CitiUHK) predvođen profesorom Majklom Jang Mengsuom, višim potpredsednikom (inovacije i preduzeća) i profesorom biomedicinskih nauka na katedri Ieung Kin Man, sarađivao je sa međuinstitucionalnim i međudisciplinarnim timovima na kopnu. razviti jednoćelijski sistem za skrining/selekciju (BLASTO-čip), koji je zasnovan na tehnologiji mikrofluidnih kapljica i transformabilnog hidrogel materijala.
Sistem može da postigne automatsku selekciju spermatozoida visoke propusnosti, bez etikete, donoseći nadu pacijentima sa astenozoospermijom, stanjem neplodnosti u kojem muškarac proizvodi spermu sa niskom pokretljivošću.
Istraživanje je objavljeno u časopisu Med.
Selekcija ćelije se obično oslanja na korišćenje proteina ili drugih molekula bilo na površini ćelije ili unutar ćelije kao oznake. Međutim, primena ćelijskih oznaka je ograničena u određenim scenarijima, što onemogućava identifikaciju određenih tipova ćelija (npr. cirkulišuće tumorske ćelije i stromalne matične ćelije), a dodati markeri za oznake mogu ometati ćelijsku aktivnost.
Istraživački tim je koristio tehnologiju mikrofluidnih kapljica i transformabilni hidrogel materijal za analizu metaboličke aktivnosti pojedinačnih ćelija, efikasno izolujući i obogaćujući specifične ćelijske populacije. Selekcija sperme za potpomognutu reprodukciju je prva primena BLASTO-Chip sistema.
Odabir sperme, ključni korak u potpomognutoj reproduktivnoj tehnologiji, obično se zasniva na jednostavnim fizičkim parametrima, kao što su morfologija ili pokretljivost.
Zbog izuzetno loše ili potpuno odsutne pokretljivosti spermatozoida kod pacijenata sa astenozoospermijom, trenutna tehnologija može samo „slepo odabrati“ potencijalno živu spermu na osnovu njihove morfologije za naknadnu oplodnju. Stopa oplodnje za takvu slepu selekciju je samo 10–20%, u poređenju sa preko 80% za normalne uzorke sperme.
Stoga postoji klinička potreba za poboljšanom tehnologijom selekcije sperme. Pošto će se odabrana sperma koristiti za naknadnu oplodnju, poboljšana tehnologija mora biti bez etiketa i netaknuta. Značajan je tehnički izazov otkriti biohemijsku aktivnost bez invazivnih procedura ili izazivanja oštećenja sperme.
„Koristimo tehnologiju mikrofluidnih kapljica za kapsuliranje pojedinačnih spermatozoida u kapljicama. Jače sperme proizvode kisele metaboličke supstance kroz disanje, što promoviše transformaciju kapljice u hidrogel, postižući cilj skrininga visokokvalitetne sperme“, rekao je profesor Jang.
Sistem može pregledati visok udeo održive sperme iz uzoraka pacijenata. Na primer, za uzorke sa samo 1% žive sperme, prosečan procenat žive sperme može se dramatično povećati na 76% nakon selekcije. Stope uspešnosti oplodnje, cepanja, ranih embriona i blastocista su takođe značajno povećane.
Profesor Ksianjin Ksiao, Odeljenje za bilijarno-pankreasnu hirurgiju, pridružena bolnica Tongji, medicinski koledž Tongji, Univerzitet nauke i tehnologije Huazhong, i ko-korespondentni autor rada, rekao je da projekat kombinuje nove bioanalitičke tehnike i pametne biomaterijale sa fiziološkom aktivnošću ćelije. za postizanje automatizovanog procesa selekcije spermatozoida visoke propusnosti bez etiketa. On ispunjava nezadovoljenu medicinsku potrebu i ima značajan klinički potencijal.
Profesor Jang je dodao da je platforma uspešno primenjena na determinističku inkapsulaciju jedne ćelije, uključujući selekciju jednog klona visoke propusnosti i izolaciju i obogaćivanje masnih matičnih ćelija.
Koristeći prednosti razvoja koje je predstavio Međunarodni centar za nauku i tehnologiju u oblasti šireg zaliva Guangdong-Hong Kong-Makao, tim ima za cilj da završi kliničku validaciju što je pre moguće kako bi se proizvod plasirao na tržište i doprineo ljudskom zdravlju.
