[发明专利]一种检测人精子活动力和化学趋向性的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明属于辅助生殖技术领域，具体涉及一种检测人精子活动力和化学趋向性的方法及其装置。

背景技术

辅助生殖技术是指对配子、胚胎或者基因物质进行体内外系统操作而获得新生命的技术。采用辅助生殖技术不仅可以治疗不孕不育症，而且可以通过该技术观察胚胎发育过程，揭示生殖奥秘，从而使生殖医学成为21世纪生命科学研究的核心。

辅助生殖技术中，筛选形态功能正常、无遗传缺陷的精子是必需步骤。常规的精子分离筛选技术包括上游法、迁移沉淀法、密度梯度离心法、玻璃棉过滤法、玻璃法、交联葡聚糖柱法和跨膜迁移法等多种。其原理主要是基于精子活动，粘附或过滤，目的是为了获得运动的或形态正常精子，分离出能体外受精的精子。

但常规的精子筛选技术忽视了女性生殖道对精子的自然选择过程，人类在受精过程中，数以百万计的精子经过射精储存在宫颈附近阴道上部，然后精子游出精浆，进入高度水化的宫颈粘液，在此处通过形态和活力进行精子选择；随后，精子通过子宫运输，并利用其活力和及时获能的特征进行选择，功能不良的精子被淘汰；通过竞争激烈角逐的精子最终到达输卵管峡部；在输卵管峡部和卵丘位置，精子可利用热趋向性、化学趋向性反应和DNA完整性进行选择；最后，精子再经过形态选择后通过卵丘细胞，在输卵管的壶腹部与卵母细胞的透明带结合受精；此外，精子还可通过透明带结合能力和DNA的完整性进行选择。

由于没经过在女性生殖道内获得相关功能或遗传质量的筛选，对DNA损伤或凋亡的精子无法区分去除，特别在ICSI情况下，正常受精时不会与卵子结合的精子也可能被注入，从而损伤卵母细胞激活和胚胎核发育；由于DNA损伤的精子也可与卵母细胞受精，会导致反复自然流产。总之，常规分离方法获得的精子具有明显的局限性。

而目前TUNEL检测、SCSA检测、COMET测定、Halosperm测定等确定DNA损伤的方法对于用于辅助生殖的精子来说都是侵入性的、破坏性的，即被分析测定的精子不可再用于受精。因而，目前亟需发展区分性好、对精子而言相对安全、非侵入性的精子分离筛选方法。

在受精过程，卵子通过释放化学因子吸引精子，化学引诱物（化学因子）的浓度梯度可以指引精子游向卵子，这个过程称为化学趋向性（chemotaxis）。利用化学趋向性筛选精子符合其在女性生殖道内的自然选择过程；由于化学趋向性涉及到精子生理状态的信号传导过程，而这一过程是否顺利又可反映精子各项功能是否正常发挥，更可能筛选分离出功能正常的精子，更好地区分出异常的精子。

发明内容

本发明公开了一种用于检测人精子活动力和化学趋向性的装置，利用该装置能对人精子的活动力和化学趋向性进行有效评价，并筛选得到功能正常的精子。

一种用于检测人精子活动力和化学趋向性的装置，包括底座和与底座相配合的盖子，底座的顶面凹设有样本室、引诱室和对照室，其中，引诱室和对照室之间通过第二通道相连，样本室与第二通道的中点之间通过第一通道相连，第二通道的长度为16～30cm，第一通道的长度为5～8cm；

在第二通道的中点两侧，所述第二通道内均匀设置有隔栏，隔栏将第二通道分成若干个分隔室，隔栏的高度小于第二通道的高度。

本装置采用透明、硬度强、耐高温、耐腐蚀、无毒无热原的高分子材料制成，整个装置模拟了女性生殖器官的相对解剖学位置，其中第一通道模拟女性子宫，第二通道模拟两条输卵管，引诱室、对照室则模拟了两个卵巢。

本发明中，第二通道可以是呈水平的直线形，也可以是呈一定弧度的弧形。

样本室、引诱室、对照室和第一通道、第二通道均是凹设在底座顶面的，与凸设在底座顶面相比，凸设在底座顶面不仅便于制作加工，而且由于结构较为精细，便于保存，凸设则易于遭到损伤。

隔栏的高度小于第二通道的高度，则分隔室的高度低于第二通道的高度，便于在分隔室上层导入精子培养液，保证精子存活和自由游动。

样品室内的精子若能在预定时间内穿过第一通道和第二通道到达引诱室或对照室，则说明精子活动力较好；位于引诱室一侧的分隔室用于固定不同浓度的化学引诱剂，形成浓度梯度，诱使样品室内的精子向引诱室运动，若大部分精子都游向引诱室而不是对照室，则说明精子化学趋向性较好。

作为优选，第二通道的长度为16cm，第一通道的长度为6cm。如此长度的第二通道正好相当于两条正常女性输卵管的长度，以及如此长度的第一通道正好相当于子宫的长度，更好地模拟女性生殖道对精子的自然选择过程。