Опыт применения микрожидкостных чипов для сортировки спермы у пациентов с лечением бесплодия

Автор: Беляева Л.А., Шурыгина О.В., Тугушев М.Т., Миронов С.Ю.

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Клиническая медицина

Статья в выпуске: 1, 2024 года.

Бесплатный доступ

Цель работы - анализ эффективности использования микрожидкостных чипов для селекции спермы. Материалы и методы. Методика в настоящее время является экспериментальной и применялась после предварительного получения индивидуального добровольного согласия пациента. Проводился ретроспективный анализ медицинских карт 4 групп пациенток (2 анализируемые, 2 контрольные). Общее число изученных медицинских карт составило 54. Микрожидкостный чип и его модификации (FERTILE/FERTILE PLUS CHIP) предназначены для отбора и селекции нормальных подвижных сперматозоидов для использования в процедурах экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), интрацитоплазматической инъекции сперматозоида в яйцеклетку (ИКСИ). Оценивались показатели преимплантационного развития эмбрионов in vitro. Результаты. Были проанализированы эмбриологические показатели циклов лечения бесплодия методами ВРТ. Ключевые показатели преимплантационного развития эмбрионов: уровень оплодотворения, дорастания до бластоцисты, криоконсервации эмбрионов - были выше в обеих анализируемых группах по сравнению с контрольными группами (со стандартной обработкой спермы). Полученные результаты по культивированию эмбрионов, созданных при оплодотворении сперматозоидами, полученными на основе селекции с помощью микрофлюидных чипов, позволяют предполагать более физиологичный характер сепарации гамет. Центрифугирование при стандартной обработке эякулята для получения фракции активно-подвижных сперматозоидов отрицательно влияет на цитофизиологию мужских гамет и вызывает разрывы в цепочке ДНК в головке сперматозоида. Выводы. Выявлены тенденции к улучшению эмбриологических показателей культивирования эмбрионов in vitro, полученных при селекции сперматозоидов с помощью микрожидкостных чипов. Данный метод позволяет отбирать цитофизиологически компетентные сперматозоиды, не повышая показатель фрагментации ДНК и улучшая качество эмбрионов.

Еще

Микрофлюидика, бесплодие, вспомогательные репродуктивные технологии, селекция сперматозоидов

Короткий адрес: https://sciup.org/14129941

IDR: 14129941   |   DOI: 10.34014/2227-1848-2024-1-82-90

Список литературы Опыт применения микрожидкостных чипов для сортировки спермы у пациентов с лечением бесплодия

  • De Wagenaar B., Berendsen J.T.W. Microfluidic single sperm entrapment and analysis. Lab Chip. 2015; 15 (5): 1294-1301.
  • Cho B.S., Schuster T.G., ZhuX., Chang D., Smith G.D., Takayama S. Passively driven integrated microfluidic system for separation of motile sperm. Anal. Chem. 2003; 75 (7): 1671-1675.
  • Schuster T.G., ChoB., Keller L.M., TakayamaS., Smith G.D. Isolation of motile spermatozoa from semen samples using microfluidics. Reprod. Biomed. Online. 2003; 7 (1): 75-81.
  • Cagla Guler, Sureyya Melil. Sperm Selection and Embryo Development: A Comparison of the Density Gradient Centrifugation and Microfluidic Chip Sperm Preparation Methods in Patients with Astheno-Teratozoospermia. Life (Basel). 2021; 11 (9): 933.
  • Shan-Shan Tang, Jin-Chun Lu. Analysis of selected sperm samples by a computer-assisted system with high frame rate: A prospective study. Health Sci Rep. 2023; 6 (5): e1217.
  • Lingling Qiu, Jinxiang Wu. Selection of fertilization strategies for different sperm parameters in vitro fertilization. Ann Transl Med. 2022; 10 (18): 996.
  • Carrageta D.F., Bernardino R.L., Soveral G., Calamita G., Alves M.G., Oliveira P.F. Aquaporins and male (in)fertility: Expression and role throughout the male reproductive tract. Arch. Biochem. Biophys. 2020; 679: 108222.
  • Chang-Yu Chen, Tsun-Chao Chiang. Sperm quality assessment via separation and sedimentation in a microfluidic device. Analyst. 2013; 138 (17): 4967-4974.
  • Pinar Ozcan, Taha Takmaz. Does the use of microfluidic sperm sorting for the sperm selection improve in vitro fertilization success rates in male factor infertility? J Obstet Gynaecol Res. 2021; 47 (1): 382-388.
  • Huang H., Huang P., Yao D. Enhanced efficiency of sorting sperm motility utilizing a microfluidic chip. Microsystem Technologies. 2015; 23 (2): 305-312.
  • Quinn M.M., Jalalian L., Ribeiro S., Ona K., Demirci U., Cedars M.I., Rosen M.P. Microfluidic sorting selects sperm for clinical use with reduced DNA damage compared to density gradient centrifugation with swim-up in split semen samples. Hum. Reprod. 2018; 33 (8): 1388-1393.
  • Cagla Guler, Sureyya Melil. Sperm Selection and Embryo Development: A Comparison of the injection for unexplained infertility: a prospective, randomized controlled trial. J Assist Reprod Genet. 2019; 36 (3): 403-409.
  • Smith G.D., Takayama S. Application of microfluidic technologies to human assisted reproduction. Mol. Hum. Reprod. 2017; 23 (4): 257-268. DOI: https://dx.doi.org/10.1093/molehr/gaw076.
  • Samuel R., Feng H., Jafek A., Despain D., Jenkins T., Gale B. Microfluidic-based sperm sorting & analysis for treatment of male infertility. Transl. Androl. Urol. 2018; 7 (Suppl. 3): 336-347.
  • Narayanamurthy V., Jeroish Z.E., Bhuvaneshwari K.S., BayatP., Premkumar R., Samsuri F., YusoffM.M. Advances in passively driven microfluidics and lab-on-chip devices: a comprehensive literature review and patent analysis. RSC Adv. 2020; 10 (20): 11652-11680.
  • Manhee Lee, Jin Woo Park. Viscous Cervical Environment-on-a-Chip for Selecting High-Quality Sperm from Human Semen. Biomedicines. 2021; 9 (10): 1439.
  • Ender Yalcinkaya Kalyan, Seren Can Celik. Does a microfluidic chip for sperm sorting have a positive add-on effect on laboratory and clinical outcomes of intracytoplasmic sperm injection cycles? A sibling oocyte study Andrologia. 2019; 51 (10): e13403.
  • Molly M. Quinn, Liza Jalalian. Microfluidic sorting selects sperm for clinical use with reduced DNA damage compared to density gradient centrifugation with swim-up in split semen samples. Hum Reprod. 2018; 33 (8): 1388-1393.
  • ZhangX., Khimji I., Gurkan U.A., Safaee H., Catalano P.N., Keles H.O. Lensless imaging for simultaneous microfluidic sperm monitoring and sorting. Lab. Chip. 2011; 11 (15): 2535-2540.
  • Nasr Esfahani M.H., Deemeh M.R., Tavalaee M., Sekhavati M.H., Gourabi H. Zeta sperm selection improves pregnancy rate and alters sex ratio in male factor infertility patients: A double-blind, randomized clinical trial. Int. J. Fertil. Steril. 2016; 10 (2): 253-260.
Еще
Статья научная