新研发的高通量精子选择系统在低活力病例中显示出良好的结果

　　

香港城市大学的科学家日前宣布，为精子活力低下的男性研发出一种先进的精子选择系统。

这项发表在《Med》杂志上的研究表明，在只有1%活精子的样本中，经过选择后，平均活精子百分比可以提高到76%。受精、卵裂、早期胚胎和囊胚的成功率也显著提高。

该研究概述了通过能量代谢物进行高通量、无创精子选择的好处，从静止精子样本中选择活精子的准确率超过90%，并大大改善了全弱精子症患者的受精结果。

这种被称为BLASTO-Chip的单细胞筛选/选择系统是基于微流控液滴技术和可变形水凝胶材料。该系统可以实现自动高通量、无标记的精子选择，为患有弱精子症的患者带来希望。弱精子症是一种男性产生低活力精子的不孕症。

细胞选择通常依赖于使用细胞表面或细胞内部的蛋白质或其他分子作为标记。然而，细胞标记的应用在某些情况下受到限制，使得无法识别特定的细胞类型(例如循环肿瘤细胞和基质干细胞)，并且为标记添加的标记物可能干扰细胞活性。

在香港城市大学生物医学讲座教授Michael Yang的带领下，该团队与中国的跨学科团队合作，利用微流控液滴技术和可转化水凝胶材料分析单个细胞的代谢活性，有效地分离和丰富特定的细胞群。辅助生殖的精子选择是BLASTO-Chip系统的第一个应用。

精子选择是辅助生殖技术的关键一步，通常是基于简单的物理参数，如形态或活力。由于弱精子症患者的精子运动能力极差或完全缺乏，目前的技术只能根据精子的形态“盲目选择”潜在的活精子进行后续受精。这种盲目选择的受精率只有10-20%，而标准精子样本的受精率超过80%。

因此，临床上需要改进精子选择技术。由于选择的精子将用于后续的受精，因此改进的技术必须是无标记和完整的。在没有侵入性程序或对精子造成损害的情况下检测生物化学活动是一项重大的技术挑战。

香港城市大学生物医学讲座教授Michael Yang说：“我们利用微流控液滴技术将单个精子封装在液滴中。更有活力的精子通过呼吸产生酸性代谢物质，促进液滴转化为水凝胶，达到筛选优质精子的目的。”

来自华中科技大学的Xianjin Xiao是这篇发表在《Med》杂志上的论文的共同通讯作者。他说，该项目将新的生物分析技术和创新的生物材料与细胞生理活动结合起来，实现了自动化、高通量、无标记的精子选择过程。它填补了未满足的医疗需求，具有重要的临床潜力。

Yang补充说，该平台已成功应用于确定性单细胞封装，包括高通量单克隆选择，以及脂肪干细胞的分离和富集。

利用粤港澳大湾区国际科技创新中心带来的发展机遇，团队旨在尽快完成临床验证，将产品推向市场，为人类健康做出贡献。