一种精子活力检测装置的制作方法

本发明涉及生殖医学检测技术领域，具体涉及一种精子活力检测装置。

背景技术：

男性精液的物理特征是男性精液检测的主要指标之一，主要是通过肉眼进行观察和判定。目前精液的物理特征主要是在医院和体检中心进行检测，由于精液样本的获得有一定的特殊性，取样时间难以控制，所以会造成精液物理特征的指标在医院和体检中心判断得不够准确，为临床诊断带来不便。

为了解决上述问题，申请号为201410846693.6的发明专利公开了家用精子活力检测卡(以下简称现有文件1)，包括微型玻璃球、支架、合成橡胶片、pvc彩色磁性胶片、硬卡纸片和透明不干胶片；所述的微型玻璃球镶嵌在支架上面，支架嵌入合成橡胶片的中央圆孔中，合成橡胶片底部通过双面不干胶纸粘在硬卡纸片的中央，所述的支架成斗笠状，顶端有一圆孔，合成橡胶片、pvc彩色磁性胶片、硬卡纸片的中央均有一个圆孔，四个圆孔的圆心和微型玻璃球的球心在一条直线上。

申请号为201410478118.5的发明专利公开了一种精子活力性能检测方法(以下简称现有文件2)，该方法包括步骤：1)采集精子运动图像；2)对所采集的所有图像预处理；3)动、静态目标分离：利用图像叠加、平均和相差实现动、静态目标的分离；4)图像分割：对动、静态目标分离后的图像进行二值化、杂质的滤除，所述杂质的滤除选用实际经验值作为输入对杂质进行滤除；5)目标跟踪：设定邻域半径r，并以此邻域为查询范围，查找落在此邻域内的精子目标，并根据不同的查询结果做不同处理，最终实现目标的轨迹跟踪；6)参数的计算。

申请号为201110148748.2的发明专利公开了一种精子活力评价及筛选的方法及其专用微流控芯片装置(以下简称现有文件3)，该集成式微流控芯片包括至少一根微流体管道；微流体管道包括流体入口池、样品入口池以及设置在流体入口池和样品入口池之间的用于分级的至少2个流道大小各异的管道区段，管道区段内的流道大小从流体入口池至所述样品入口池是依次增大的，流道最大的管道区段与样品入口池直接连通，样品的运动方向与流体方向相反，当精子的前向运动速度与流速相等时被捕获在管道中的相应位置。

现有文件1通过微型玻璃球的放大功能观察样本中每一个区域的精子的运动情况，然后由于精子数量巨大且处于活动的过程中，依靠人眼逐颗进行识别既不可靠也无法统计计数；现有文件2则通过计算机图像处理方法将一定区域内的精子进行处理，由于精子的数量巨大且处于游动的状态中，将各游动速率的精子进行跟踪和分级需要处理天量的数据，对设备的可靠性提出极大的要求，必然造成检测成本和检测时间的提升。现有文件3则通过与精子游动方向相反的操作液以对精子进行分级观察，然而利用流动的操作液以增加精子游动时的阻力则与精子在人体受精通道中的实际并不相符，以此对精子进行分级得到的活力与实际的精子活力相比具有极大的偏差，并无可信度。

技术实现要素：

本发明为了解决现有的技术存在的问题，提供了一种精子活力检测装置，该装置可模拟出精子在自然状态下经过受精通道所受到的阻力，利用该自然状态的阻力对精子进行筛选分级，避免了人为制造的偏差而不具有可信度的问题；该装置只需对通过受精通道的精子进行各项指标的观察，工作量大大减小，对设备的要求也极大地降低。

本发明通过以下技术方案实现的：

一种精子活力检测装置，包括盖板和底板，盖板固定于底板上，底板的底部固定有恒温加热板，盖板的两侧分别开有进样孔和观察孔，盖板的两侧设有分级刻度，分级刻度的区间长度与进样孔、观察孔之间的距离相等。进样孔和观察孔之间设有筛选通道，筛选通道用以模拟精子在人体的受精通道中的筛选过程。筛选通道分为第一级筛选通道、第二级筛选通道和第三级筛选通道，第一级筛选通道中容置有酸性溶液，用以模拟人体阴道的酸性环境，对精子进行初级筛选，为了使酸性溶液吸附于第一级筛选通道中，第一级筛选通道区段间的盖板和底板的内壁上开有浅槽，利用毛细力将酸性类溶液吸附于第一级筛选通道中。第二级筛选通道中容置有中性溶液，第二级筛选通道区段间的盖板和底板的内壁上设有凸起，用以模拟精子在人体宫颈襞上受到的阻挡作用。第二级筛选通道中容置有中性溶液，第三级筛选通道区段间盖板和底板的内壁上固定有纤维毛，用以模拟精子在输卵管壁上纤毛的阻拦。恒温加热板固定于底部的底部，为底板提供恒温加热作用，为精子提供适宜的活动温度，模拟人体内的温度环境。第一级筛选通道、第二级筛选通道和第三级筛选通道共同组成筛选通道，以对精子进行自然分级，便于在不同区段的筛选通道对分级后的精子进行观察和统计。

为了模拟精子在人体受精通道中的筛选作用，第一级筛选通道中的酸性溶液的粘稠度大于第二级筛选通道和第三级筛选通道中的中性溶液的粘稠度，形成溶液梯度以对精子进行筛选。

酸性溶液选用ph值为6.6的dmem溶液，该溶液呈酸性，可用以模拟人体受精通道中的酸性环境。中性溶液选用ph值调整为7.0的hepes溶液。

本发明的有益效果是：该装置可模拟出精子在自然状态下经过受精通道所受到的阻力，利用该自然状态的阻力对精子进行筛选分级，避免了人为制造的偏差而不具有可信度的问题；该装置只需对通过受精通道的精子进行各项指标的观察，工作量大大减小，对设备的要求也极大地降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是精子活力检测装置的装配结构示意图；

图2是精子活力检测装置的剖面结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-盖板，2-底板，3-恒温加热板，4-进样孔，5-观察孔，6-温度调节器，7-电源插头，8-第一级筛选通道，9-第二级筛选通道，10-第三级筛选通道，11-浅槽，12-凸起，13-纤维毛。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，一种精子活力检测装置，包括盖板1和底板2，盖板1固定于底板2上，底板2的底部固定有恒温加热板3，盖板1的两侧分别开有进样孔4和观察孔5，进样孔4和观察孔5为直径3mm的圆孔。盖板1的两侧设有分级刻度，分级刻度的区间长度与进样孔4、观察孔5边界之间的距离相等。盖板1和底板2分别采用pdms板和硅片等离子体键合。恒温加热板3采用硅橡胶恒温加热板，恒温加热板3通过导热型胶粘剂粘贴于底板2的底部，恒温加热板3是由镍铬合金电热丝和硅橡胶高温绝缘布组成，硅橡胶加热板可以根据底板2的大小和尺寸进行制作，通过温度调节器6为旋钮型温度调节器，通过转动旋钮调节电热丝的发热功率以调节其温度大小，在本实施例中，恒温加热板3的加热温度应始终控制在37度左右，为在底板2上活动的精子提供接近人体的问题。

如图2所示，进样孔和观察孔之间设有筛选通道，筛选通道用以模拟精子在人体的受精通道中的筛选过程。筛选通道分为第一级筛选通道8、第二级筛选通道9和第三级筛选通道10，第一级筛选通道、第二级筛选通道和第三级筛选通道分别长1cm、1cm、2cm，筛选通道为矩形截面且宽度为2mm、高2mm。第一级筛选通道中容置有酸性溶液，用以模拟人体阴道的酸性环境，对精子进行初级筛选，为了使酸性溶液吸附于第一级筛选通道中，第一级筛选通道区段间的盖板和底板的内壁上开有浅槽11，利用毛细力将酸性类溶液吸附于第一级筛选通道8中。第二级筛选通道9中容置有中性溶液，第二级筛选通道区段间的盖板和底板的内壁上设有凸起12，用以模拟精子在人体宫颈襞上受到的阻挡作用。第二级筛选通道9中容置有中性溶液，第三级筛选通道区段间盖板和底板的内壁上固定有纤维毛13，用以模拟精子在输卵管壁上纤毛的阻拦。第一级筛选通道8、第二级筛选通道9和第三级筛选通道10共同组成筛选通道，以对精子进行自然分级，便于在不同区段的筛选通道对分级后的精子进行观察和统计。

本装置的一个具体的应用为：将采集的精液放置于37度的环境中液化30min，随后将液化的精液从进样孔4中滴入底板2中并开始计时，同时采用对进样孔4处进行拍照便于对精液中的精子进行计数；精液中的有活力的精子将进入设计好的筛选通中，第一级筛选通道用以模拟阴道，由于阴道为酸性环境，因此在第一级筛选通道中设置酸性溶液，精子进入第一级筛选通道9中，由于精子呈碱性，精子群的部分外围精子以及存在缺损的精子在酸性环境中死亡；幸存的精子通过第一级筛选通道8后进入第二级筛选通道9，第二级筛选通道9用以模拟宫颈通道，进入第二级筛选通道9中的精子在中部分被困在若干凸起12之间的凹陷中；剩余的精子继续游动并进入第三级筛选通道10中，第三级筛选通道10用以模拟输卵管环境，正常的输卵管壁上存在纤毛，精子在纤毛的摆动过程中继续前进，而大部分精子则滞留于纤毛中而无法前行。最终，活力最强的精子到达观察孔5处，而观察孔处实现注入有孕酮、生长因子等引导性物质。

整个检测过程持续1.5-2个小时，随后对整个装置使用拍照或者高倍显微镜观察的方式对第一级筛选通道8、第二级筛选通道9和第三级筛选通道10区段间的精子进行计数，计算出各级筛选通道以及观察孔中的精子所占百分比，得到i、ii、iii、iv级分子百分比，从而得到精子活力百分比。由于活力最强的精子抵到观察孔5处，可通过观察孔5处观察精子的形态，针对性更强，为疾病的诊断提供依据。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。