论文摘要
目的:探索微流控芯片技术在精子优选中的应用价值。方法:自行设计和制造一种用于精子分选的聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)微流控芯片,采用密度梯度离心法对30份健康体检者精液标本进行分选,获得的活动精子用于芯片的毒性试验,观察芯片材料PDMS对精子存活的影响。然后利用三种不同通道入口角度(30°、45°、60°)和三种不同公共通道宽度(120μm、180μm、250μm)的微流控芯片对30份健康体检者精液标本进行精子分选实验,选择最合适的分选条件。采用具有最佳分选效率的微流控芯片,同时和上游法比较,对40例男性不育患者精液标本进行精子优选,从精子质量常规参数及DNA结构完整性两个方面评价两种精液体外处理方法对精子质量的影响。结果: 30份精液中的活精子经PDMS微流控芯片处理后平均精子存活指数为97.2%,平均活力指数为94.5%。利用不同通道入口角度和不同通道宽度的微流控芯片对40份精液标本进行优选后,精子活力和正常形态精子百分率均可见显著提高。三种不同通道入口角度和三种不同通道宽度的芯片在精子活力和正常形态率的分选上均无显著差异,但分选回收效率入口角度30°的芯片明显优于45°和60°的芯片(P<0.01),通道宽度250μm的芯片明显优于120μm和180μm的芯片(P<0.01)。精液经微流控芯片法和上游法处理后,精子质量常规参数包括精子活力、精子正常形态率以及精子尾部肿胀率比处理前均有显著提高(P<0.01),精子的DNA损伤率明显降低(P<0.01)。两种精液体外处理方法相比较,在精子质量常规参数方面,微流控芯片法明显优于上游法(P<0.01),差异具有统计学意义;在DNA链完整性方面,两种方法处理后,微流控芯片法精子的DNA损伤率明显低于上游法,差异具有统计学意义。结论: PDMS微流控芯片优选精子是一种比传统精子分选方法更具高效率、DNA损伤更少、分选时间更短、操作简便的方法,在辅助生殖技术中特别是体外受精和卵细胞胞浆内单精子注射中具有良好的应用前景。