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La nuova tecnica diminuisce il danno delle cellule, migliora le tariffe di IVF

Lo sperma mobile è difficile da raccogliersi con un visore inclinato per diapositive convenzionale delle cellule perché sono vulnerabili a danno fisico.

Una collaborazione della ricerca fra Kumamoto e le università di Kyoto nel Giappone ha sviluppato una tecnica che utilizza un visore inclinato per diapositive delle cellule con la tecnologia microfluidic del chip per diminuire il danno delle cellule e per migliorare le tariffe di fertilizzazione (IVF) in vitro.

Questa ricerca si pensa che aumenti le tariffe di IVF per migliorare la produzione degli animali da laboratorio e del bestiame e potrebbe essere utilizzata come trattamento di fertilità nella medicina riproduttiva umana.

È importante selezionare lo sperma fertile con buona motilità ottenere le alte tariffe di IVF. I visori inclinati per diapositive convenzionali delle cellule usano la citometria a flusso per separare le celle specifiche da tipo e possono essere usati per selezionare lo sperma. Tuttavia, poiché gli spermi sono suscettibili di danno fisico, è estremamente difficile da separarli senza effettuare la motilità.

Per diminuire il danno dello spermio, il gruppo di ricerca del professor Toru Takeo all'università di Kumamoto ha provato a sviluppare una tecnica di selezione dello sperma facendo uso di un visore inclinato per diapositive delle cellule con la tecnologia microfluidic del chip che riduce gli effetti nocivi alle celle.

Le unità di Microfluidic hanno strutture minuscole del canale con una larghezza e una profondità fra vari alle parecchio-centinaia di micrometri e sono ampiamente usate nella ricerca di biotecnologia e del prodotto chimico.

Mentre studiavano gli stati ottimali della separazione di sperma da un terreno di coltura con la loro unità, i ricercatori hanno raccolto con successo lo sperma del mouse che ha mantenuto la motilità.

Ancora, IVF facendo uso di sperma raccolto con questa unità prodotta ha fertilizzato le uova e gli embrioni sviluppati nei mouse neonatali dopo il trapianto nei mouse femminili.

Questa nuova tecnologia può anche essere usata per migliorare IVF. Nella fase dell'estremità di maturazione, prima dell'infiltrazione dell'uovo e della fertilizzazione, lo sperma subisce i cambiamenti morfologici e fisiologici chiamati la reazione acrosomiale che li prepara fertilizzare un uovo.

Per provare se potrebbero aumentare la fertilità, i ricercatori hanno preparato una sostanza fluorescente che lega a sperma fertile ed ha utilizzato l'unità per ordinarle da sperma non fertile. Gli esperimenti di confronto IVF hanno rivelato che lo sperma fertile ha avuto un'più alta tariffa di fertilizzazione che lo sperma non fertile.

Prevediamo che la nostra ricerca possa essere usata per aumentare l'indice di successo di IVF in animali e per i trattamenti di fertilità nella medicina riproduttiva umana. Combinato con le tecniche per il contrassegno dei cromosomi sessuali in sperma, possiamo anche potere crescere selettivamente maschi o femmine in animali da laboratorio ed in bestiame.„

Toru Takeo, il professor, università di Kumamoto

Source:
Journal reference:

Nakao, S., et al. (2020) Successful selection of mouse sperm with high viability and fertility using microfluidics chip cell sorter. Scientific Reports, doi.org/10.1038/s41598-020-65931-z.