一种精子上游支架的制作方法

本实用新型属于生物实验设备领域，具体涉及一种既能够在精子上游过程中将试管（如圆底普通试管和圆锥底离心试管）保持在最佳的位置，又同时能够在上游法操作过程中对精子样品进行直接的观察和操作的装置。

背景技术：

据世界卫生组织（WHO）估计，发达国家中10-15%的育龄夫妇受不孕症困扰。发展中国家中（包括中国在内），至2002年有1.86亿的育龄妇女患不孕症。2014年的统计数据显示，我国育龄人群不孕症的发生率为12.5%，不孕症人数大于4000万。体外受精-胚胎移植（in-vitro fertilization and embryo transfer, IVF-ET）技术是目前治疗不孕症的重要手段。自1978年在英国诞生世界上首例“试管婴儿”以来，目前发达国家通过ART助孕出生的婴儿已占出生婴儿总数的1-3%，估计全世界试管婴儿的出生人数已超过500万人。

男性精液中的精子在体外是无法直接使卵母细胞受精的，在体外受精-胚胎移植技术实施的过程中，需要在体外对人类精子进行制备，精子制备的目的包括：精子的体外获能以及精子的优选。只有经过制备并达到一定标准的人类精子才能够进行体外受精。上游法是一种最常用的精子制备方法，根据《世界卫生组织－人类精液检查与处理实验室手册(第5版)》推荐方法，进行上游法制备精子包括3个主要步骤：1）在试管底部放置1ml液化后的新鲜精液；2）然后在上方加入1.2ml精子制备培养基，将试管倾斜45°在37℃孵育1小时后，最有活力的精子将从底部的精液上游至上层的培养基中；3）吸取上层的1ml培养基并离心浓缩后，即可获得用于体外受精的精子。在上游法的操作过程中，有几个技术要点：首先，步骤1中，精液和培养基之间的分界要清晰，不可相互混合；其次，步骤2中，为了获得最大的回收效率，试管应该倾斜45°，这样可以获得最大的精液和培养基之间的分界面积；最后，步骤3中，吸取上层培养基时，绝不能混有下层的精浆，否则下层的精浆会抑制精子的获能。因此，在上游法制备精子的过程中，如何严格保证这三个技术要点，是获得最佳体外受精效率的关键。

由于精子上游的过程需要在37℃孵育1小时，因此上游法需要使用固定支架来完成的。但是在目前的体外受精实验室中，目前尚无标准的专用精子上游支架。目前使用的替代品主要包括：金属支架和泡沫支架，即将试管置于有固定孔的金属块或泡沫块上。但是这些支架存在一定的缺陷：首先，这些支架是不透光的，在上游法步骤1和3加入及吸取培养基时，为了清晰的观察到精液和培养基的界面，都需要将试管从支架上取出，此时都较容易晃动导致界面的混淆，使得下层的精浆以及活动率较差的精子进入上层的培养基内，显著影响上游法回收精子的获能以及质量，进而严重影响体外受精的效率，甚至导致体外受精失败；其次，大多数IVF实验室使用的金属块或泡沫块上的固定孔是竖直方向的，在精子上游时难以获得最佳的精子回收效率。由于传统的精子上游支架存在上述缺陷，将会在上游法的实施过程中较为依赖于操作者的经验和操作技能，这不但不利于技术的标准化，而且存在潜在的操作失败风险。

因此，如何制作一种标准化的精子上游支架，既能够对精液样本进行直接的观察和操作，避免精液与培养基界面的混淆，又同时能够将试管稳定可靠的固定于45°角以获得最佳回收率，是多数体外受精实验室尚需解决的难题。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服现有技术的不足，提供一种精子上游支架，该支架既能够将试管稳定可靠的固定于45°角以获得最佳回收率，又同时能够对单个精液样本进行直接的观察和操作，避免精液与培养基界面的混淆。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

所述精子上游支架包括由透光材料制成的长方体主体，所述主体上设有一与水平面呈45°角的斜面， 所述主体内腔设有与水平面呈45°角的一端开口的柱状固定槽，所述固定槽的开口端位于斜面上。

其中，所述固定槽内径为试管直径的1—1.2倍，所述固定槽的深度为试管有效长度的0.4—0.6倍。所述试管为圆底普通试管或圆锥底离心试管。

下面对本实用新型作进一步说明：

本实用新型所述精子上游支架由透光材料制作形成的类似长方体块，主体上角为45°角斜面，斜面上有一个固定槽开口，并向斜下方形成一个45°角圆柱形固定槽，固定槽的尽头为盲孔，底部为圆弧形或圆锥形，与试管底部契合。

由此，将试管放置在固定槽内，既能够将试管稳定可靠的固定于45°角，又方便观察和操作，在加入和吸取上层培养基时无需移动试管。

所述固定槽的内径为试管直径的1-1.2倍，该固定槽的深度为试管有效长度的0.4-0.6倍。因为固定槽内径过大就会导致固定效果下降，过小则无法放入试管；而固定槽长度太长则不方便取放试管，太短则试管容易跌落。所述斜面的长与宽是固定槽内径的1.5-2倍，否则无法开口。

优选地，所述透光板材料有机玻璃、塑料或树脂块状件。

优选地，每个支架上只有一个固定槽，这样每个支架只能放置一份精子样板，最大程度的避免样品间的交叉污染和操作时的相互干扰。

优选地，所述试管为圆底普通试管或圆锥底离心试管。

优选地，所述透光材料制作的主体长为40-80mm，宽度为30-50mm，高为40-80mm；所述斜面的长度为30-50mm，宽度为30-50mm；所述固定槽长为30-60mm，内径为10-20mm。优选按照最常用的这三种试管制定具体数值。常见的5ml圆底普通试管直径为12mm,长为75mm；14ml圆底普通试管直径为17mm，长为100mm；15ml圆锥底离心试管直径为17mm，长为120mm。

本实用新型中主体采用高硬度高透光率的透光材料（如有机玻璃，塑料或树脂等），便于对试管进行观察和操作。所有边缘部位均采用打磨钝化处理，防止割伤操作者皮肤。使用时，将该支架放在操作台面上，固定槽开口向上，再将试管插入固定槽内，侧面朝向操作者。此时，试管将稳定可靠的固定与向上45°角位置；同时操作者可以通过直接对试管进行直接的观察和操作。这样在上游法步骤1加入上层培养基以及步骤3吸取上层培养基时，试管的位置不会移动，将很难发生操作失误，另外在步骤2培养箱内精子上游时，也能够获得最佳的回收效率。本实用新型能够在操作台和培养箱内的将精子上游的试管（如圆底普通试管或圆锥底离心试管）置于最佳角度，同时可以在支架的情况下对试管的进行观察和操作。克服传统支架加热板上游效率低下，以及无法进行对试管进行直接观察和操作的缺点，且结构简单、使用方便、成本低廉，能够有效的提高上游法制备精子的效率并降低操作难度，最大程度获得优质的精子用于体外受精。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型能够在上游法操作过程中，能够将试管稳定可靠的固定于45°角，确保获得最佳的精子回收效率，同时对试管中的精液样本及上层培养基进修直接观察和操作，避免了反复取放试管带来的风险，克服了传统精子上游支架的缺点。

本实用新型结构简单，使用方便，成本低廉，能够有效的提高上游法制备精子的效率并降低操作难度，最大程度获得优质的精子用于体外受精。

本实用新型除了适用于人类体外受精实验室，也适用于其他需要对试管（如圆底普通试管或圆锥底离心试管）倾斜一定角度进行操作的动物学、胚胎学、细胞生物学及微生物学等实验室。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是图1按照A-A方向的剖面图。

图中：1、斜面；2、固定槽；3、主体。

具体实施方式

参见图1—2，所述精子上游支架包括由透光材料制成的长方体主体3，所述主体3上设有一个与水平面呈45°角的斜面1， 所述主体3内腔设有与水平面呈45°角的一端开口的柱状固定槽2，所述固定槽2的开口端位于斜面1上。

其中，所述固定槽2内径为试管直径的1—1.2倍，所述固定槽2的深度为试管有效长度的0.4—0.6倍。所述试管为圆底普通试管或圆锥底离心试管。

其中，所述透光板材料为有机玻璃、塑料或树脂，优选为有机玻璃。所述透光材料制作的主体3长为40-80mm，宽度为30-50mm，高为40-80mm；所述斜面1的长度为30-50mm，宽度为30-50mm；所述固定槽2长为30-60mm，内径为10-20mm。