Спиральные «спермаботы» помогут в борьбе с мужским бесплодием
Группа ученых из Хемницкого технического университета и Лейбницкого института материаловедения и физики твердых тел разработали способ принудительного повышения подвижности мужских сперматозоидов при помощи специально спроектированных двигателей. Исследование опубликовано в Nano Letters.
Одна из основных проблем в мужской фертильности — низкая подвижность сперматозоидов, способных к оплодотворению (астенозооспермия). В таких случаях сперматозоид из-за слабых движений жгутика практически не движется и не может достигнуть яйцеклетки для успешного оплодотворения. Для решения этой проблемы ученые разработали внешний двигатель, толкающий сперматозоид в нужном направлении.
Авторы использовали крошечные спирали, управляемые удаленно при помощи изменения направления магнитного от внешнего источника. Размер спиралей позволяет свободно захватывать сперматозоид со стороны жгутика, после чего вращающаяся спираль выполняет роль двигателя, толкающего сперматозоид.
Ранее авторы уже работали в этом направлении. Предыдущая работа описывала «спермабота» в виде сужающейся микротрубки, которая захватывала сперматозоид со стороны головки. В таком виде движение было менее эффективно и после доставки сперматозоида к яйцеклетке трубку необходимо было каким-то образом развернуть для освобождения сперматозоида. С новым методом, использующим спирали, ученые продемонстрировали доставку и контакт сперматозоида и яйцеклетки с успешным последующим освобождением жгутика от спирали.
По словам авторов, вероятность успешного исхода применяемых сегодня технологий искусственного оплодотворения составляет ниже 30 процентов. При проведении оплодотворения in vitro шансы на успех выше, однако сам процесс технологически более сложен. Исследователи считают, что их метод после некоторой доработки может пройти клинические испытания и в будущем использоваться для оплодотворения человеческих яйцеклеток.
В чем особенность исследований Blue Sky
Бывает, что ученые не представляют, каким будет конечный результат их работы и найдет ли она в обозримом будущем практическое применение. Высокорисковые исследования принято называть Blue Sky Science, или «наукой голубого неба». В 2022 году в России прошел первый конкурс «Blue Sky Research — Искусственный интеллект в науке», в котором участвовали исключительно такие проекты. А до 27 февраля 2023 года идет прием заявок на участие в конкурсе 2023 года, посвященном исследованиям на стыке искусственного интеллекта и АПК, пищевых технологий. Ко Дню российской науки, который отмечается в России 8 февраля, мы поговорили с молодыми учеными — финалистами первого конкурса. Рассказываем про их проекты, интересы и науку уровня Blue Sky.
