[发明专利]用于精子分选、卵子培育、体外受精的整合式晶片及方法

说明书

本发明提供一种整合式晶片，包括精子分选系统、卵子培育与精卵结合系统及液体灌注系统。精子分选系统包括入口部、出口部、主流道及分支流道。主流道具有由入口部朝向出口部增大的宽度。分支流道与主流道连通。卵子培育与精卵结合系统与分支流道连通，包括第一与第二贯孔部。第一贯孔的孔径大于卵子平均直径，用以容纳待与精子结合的卵子。第二贯孔部位于第一贯孔部下方且孔径小于卵子。分选后的精子透过分支流道导入卵子培育与精卵结合系统，以与第一贯孔中的卵子结合。液体灌注系统位于第二贯孔部下方且通过第二贯孔部与培育与结合系统交换液体，本发明过程温和而能避免伤害精卵，使得精卵存活率与结合率大幅提升。

技术领域

本发明是有关于一种系统及方法，且特别是有关于一种用于精子分选、卵子培育、体外受精的整合式晶片及方法。

背景技术

根据资料统计，台湾地区育龄期夫妻中不孕的比例约为10～15％，面临如此高的不孕症比例，体外受精技术(in vitro fertilization(IVF)，即一般所通称的「试管婴儿」)的成功怀孕率却只有33％，如此低的成功率，大多归咎于执行传统试管婴儿技术时的检体处理方式不够温和或因为人为失误，导致检体健康状况大幅衰退甚至死亡，若能开发一系统可以以更温和的方式处理检体，相信对体外授精技术的成功率能够有显著的提升。

发明内容

本发明提供一种整合式晶片，用于精子分选、卵子培育以及体外受精。

本发明另提供一种方法，用于精子分选、卵子培育以及体外受精。

本发明的用于精子分选、卵子培育以及体外受精的整合式晶片包括精子分选系统、卵子培育与精卵结合系统以及液体灌注系统。精子分选系统包括精子入口部、精子出口部、主流道以及分支流道。主流道与精子入口部及精子出口部连通，主流道具有由精子入口部朝向精子出口部逐渐增大的宽度。分支流道位于精子入口部与精子出口部之间且与主流道连通。卵子培育与精卵结合系统与分支流道连通，包括第一贯孔部与第二贯孔部。第一贯孔部包括多个第一贯孔，第一贯孔的孔径大于卵子的平均直径，用以容纳待与精子结合的卵子。第二贯孔部位于第一贯孔部下方且包括多个第二贯孔，第二贯孔的孔径小于卵子，用以进行液体交换。经精子分选系统分选后的精子透过分支流道被导入卵子培育与精卵结合系统，以与位于第一贯孔中的卵子结合。液体灌注系统包括液体入口部、液体出口部以及液体流道。液体流道位于液体入口部及液体出口部之间且与液体入口部及液体出口部连通。液体流道的一部分位于第二贯孔部下方且通过第二贯孔部与卵子培育与精卵结合系统进行液体交换。

在本发明的一实施例中，上述的第一贯孔部与第二贯孔部的材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

在本发明的一实施例中，上述的第一贯孔是阵列排列。

在本发明的一实施例中，上述的第二贯孔是阵列排列。

在本发明的一实施例中，上述的第二贯孔的孔径大于30um。

在本发明的一实施例中，上述的主流道包括第一区段及与第一区段连接的第二区段，第一区段位于精子入口部与第二区段之间，第二区段位于第一区段与精子出口部之间，其中第一区段具有实质上相同的宽度，第二区段具有逐渐增大的宽度且其最小宽度大于第一区段的宽度。

在本发明的一实施例中，上述的分支流道的宽度小于第二区段的宽度。

在本发明的一实施例中，上述的精子分选系统还包括阻挡结构，阻挡结构位于所述主流道中且邻近于所述精子出口部，且阻挡结构与主流道的侧壁之间具有距离。

在本发明的一实施例中，上述的阻挡结构为哑铃形。

在本发明的一实施例中，上述的精子入口部与精子出口部为槽体。

在本发明的一实施例中，上述的液体流道具有液体交换区，位于卵子培育与精卵结合系统下方且具有与第二贯孔部相符的轮廓。