一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置及优选方法
【专利摘要】本发明涉及一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置及优选方法，通过喇叭状单向通道(2)将容器分割成上、下两层空间，喇叭状单向通道(2)下端的喇叭状单向通道外口(3)口径大于喇叭状单向通道(2)上端的喇叭状单向通道内口(1)口径，下层空间中待选精液(8)中活力好的精子通过喇叭状单向通道(2)聚集至上层空间培养基(6)中。本发明中充分利用了捕蝇笼结构的喇叭状单向通道的筛选作用，使得精子优选操作简便，提高了优选效率，有利于后续人工授精、体外受精、显微受精等操作。
【专利说明】
一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置及优选方法
技术领域
[0001] 本发明涉及医学与生物工程技术领域，具体涉及一种基于捕蝇笼原理的精子优选 装置及优选方法，用于筛选高活力精子。
【背景技术】
[0002] 男性精子活力的高低，与能否成功受孕具有密切关系。
[0003] 各种哺乳动物，包括人类，在进行辅助生殖的操作时，其中关键技术之一就是精子 优选，该技术直接关系到整个辅助生殖治疗的成败U]。目前广泛采用的精子优选技术有上 游技术、密度梯度离心技术等优选技术，这些技术均存在不同的缺点[2]。
[0004]精子活力是受孕的关键因素之一，精子活率高的精液，其活动力强的精子数量相 对较高，因此受孕的机率也高⑵。上游技术、密度梯度离心技术优选后的精子，在活率、活力 等方面均比未经处理的精子有所提高或加强，优选处理后精子活率明显提高，尤以a类精子 数量提高更为显著。经上游法优选后精子活率、a类精子数量比密度梯度法明显增加。活率 及活力的显著提高是上游技术的明显特点。而经两种优选技术处理后的精子之间在某些方 面，也存在一定的差异。经过上游法和密度梯度离心法优选处理后精子密度明显减少，其中 上游法回收的精子密度明显低于密度梯度离心法，由于上游技术是利用精子自身活力向上 泳动的原理而设计，精子在上游过程中，可以脱离精浆中某些内源性的抑精物质，如抗精子 抗体，各类细胞等，并使精子在体外活动时间得以延长[3]。但由于上游技术具有精子回收率 相对较低的局限性，故需要采用新的技术以提高优选效率。
[0005] 参考文献
[0006] [l]Yildiz C,Ottaviani P, Law N.Effects of cryopreservation on spermquality^nuclear DNA integrity，in vitro fertilization?and in vitroembryo development in the mouse[J].Reproduction，2007，133(3):585_95〇
[0007] [2]Ren SS，Sun GH，KU CH，et al. Comparison of four methods forsperm preparation forIUI[J].Arch Androl，2004,50(3):139-43〇
[0008] [ 3 ] Tanphai ch i tr N，Zheng Y S，Kates M，e t a 1 · Cho 1 e s tero 1 and phospholipid leves of washed and pertoll gradient entrifuged mouse sperm： presence of lipids possessing inhibitory effects on sperm motility.Mol Rprod Dev，1996,43(2):187-195。
【发明内容】
[0009] 本发明设计了一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置及优选方法，其解决的技术问 题是目前广泛采用的精子优选技术存在高活力精子回收率相对较低。
[0010] 为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：
[0011] -种基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:通过喇叭状单向通道(2)将容 器分割成上、下两层空间，喇叭状单向通道(2)下端的喇叭状单向通道外口（3) 口径大于喇 叭状单向通道(2)上端的喇叭状单向通道内口（1) 口径，下层空间中待选精液(8)中活力好 的精子通过喇叭状单向通道(2)聚集至上层空间培养基(6)中。
[0012] 进一步，在容器中的多个喇叭状单向通道2密集排列形成一隔板将待选精液8和培 养基6隔开。
[0013] 进一步，喇叭状单向通道外口（3)孔径为100-2000微米，喇叭状单向通道内口（1) 孔径为10-50微米。
[0014] 进一步，喇叭状单向通道内口（ 1)孔径优选为15微米。
[0015] 进一步，所述待选精液(8)来源于哺乳动物。
[0016] 进一步，所述哺乳动物包括人、小鼠、大鼠、兔、羊、狗、猫或牛。
[0017] 一种基于捕蝇笼原理的精子优选方法，包括以下步骤：
[0018] 步骤1、将液化或解冻的待选精液(8)加入到试管底部；
[0019] 步骤2、将带有密集排列多个喇叭状单向通道(2)的隔板置入试管(5)内，并嵌紧于 待选精液(8)的上方，且使得喇叭状单向通道外口（ 3)朝向待选精液(8)侧，喇叭状单向通道 (2)下端的喇叭状单向通道外口（3) 口径大于喇叭状单向通道(2)上端的喇叭状单向通道内 口（1) 口径，高活力精子通过喇叭状单向通道(2)进入到隔板上方空间；
[0020] 步骤3、在隔板上方加入高活力精子的培养基(6);
[0021] 步骤4、在37摄氏度下等待15-45分钟；
[0022]步骤5、回收隔板上方的含有高活力精子的培养基(6)。
[0023] 进一步，高活力精子的培养基(6)配方如下：0· lmol/L NaCl(氯化钠）、0.4mmol/L KH2P〇4(磷酸二氢钾）、2 · 7mmol/L C6H6〇6(葡萄糖）、4 · 7mmol/L KC1 (氯化钾）、0 · 2mmol/L MgS〇4· 7H20(七水硫酸镁）、2mmol/L CaCl2 · 2H20(二水氯化钙）、0.02mol/L Hepes-Na(N- 2-轻乙基哌嗪-N-2-乙磺酸二钠盐）、4mmol/L NaH⑶3(碳酸氢钠）、0.3mmol/L C3H3〇3Na(丙 酮酸钠）、〇 · 34 % (v/v) C3H5〇3Na (乳酸钠）以及0 · 002 % Pheno 1 Red (酚红）。
[0024] 该基于捕蝇笼原理的精子优选装置及优选方法具有以下有益效果：
[0025] (1)本发明中充分利用了捕蝇笼结构的喇叭状单向通道的筛选作用，使得精子优 选操作简便，提高了优选效率，有利于后续人工授精、体外受精、显微受精等操作。
[0026] (2)本发明中喇叭状单向通道类似于捕蝇笼的结构，其喇叭状通道表现为外口粗 内口细，具有高活力的精子进入容易，出来困难。
【附图说明】
[0027] 图1:本发明中捕蝇笼的喇叭状单向通道结构示意图。
[0028]图2:本发明基于捕蝇笼原理的精子优选装置结构示意图。
[0029] 附图标记说明：
[0030] 1-喇叭状单向通道内口； 2-喇叭状单向通道;3-喇叭状单向通道外口； 4-精子;5- 试管;6-培养基(精子优选层）；7-喇叭状单向通道;8-精液(精子待选层）。
【具体实施方式】
[0031] 下面结合图1和图2,对本发明做进一步说明：
[0032]如图1所示，一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置，通过喇叭状单向通道2将试管 分割成上、下两层空间。喇叭状单向通道2下端的喇叭状单向通道外口 3 口径大于喇叭状单 向通道2上端的喇叭状单向通道内口 1 口径，下层空间中待选精液中活力好的精子通过喇叭 状单向通道2聚集至上层空间培养基6中。喇叭状单向通道2类似于捕蝇笼的结构，其喇叭状 通道表现为外口粗内口细，具有高活力的精子进入容易，出来困难。
[0033]如图2所示，在试管5中的多个喇叭状单向通道7密集排列形成一隔板将待选精液8 和培养基6隔开。
[0034] 每个喇叭状单向通道外口 3孔径为100-2000微米，每个喇叭状单向通道内口 1孔径 为10-50微米。
[0035]本发明的技术优选于对人精子进行优选方法如下：
[0036]步骤1、将液化或解冻的待选精液8加入到试管底部。
[0037]步骤2、将带有密集排列多个喇叭状单向通道2的隔板置入试管5内，并嵌紧于待选 精液8的上方，且使得喇叭状单向通道外口 3朝向待选精液8侧，喇叭状单向通道2下端的喇 叭状单向通道外口 3 口径大于其上端的喇叭状单向通道内口 1 口径，高活力精子通过喇叭状 单向通道2进入到隔板上方空间;但高活力的精子反向回来则困难。
[0038]步骤3、在隔板上方加入高活力精子的培养基6。高活力精子的培养基（6)配方如 下:0.1mol/L NaCl(氯化钠 ）、0.4mmol/L KH2P〇4(磷酸二氢钾）、2.7mmol/L C6H6〇6(葡萄糖）、 4.7mmol/L KC1(氯化钾）、0.2mmol/L MgS〇4· 7H20(七水硫酸镁）、2mmol/L CaCl2 · 2H20(二 水氯化 1丐）、〇 · 02mol/L Hepes-Na(N_2-轻乙基哌嗪-N-2-乙磺酸二钠盐）、4mmol/L NaHC〇3 (碳酸氢钠）、〇. 3mmo 1 /L C3H3〇3Na (丙酮酸钠）、0.34 % (v/v) C3H3〇3Na (乳酸钠）以及0.002 % Pheno 1 Red (酸红）。
[0039]步骤4、在37摄氏度下等待15-45分钟。
[0040]步骤5、回收隔板上方的含有高活力精子的培养基6。
[0041 ]对照常规上游法结果，本方法优选效率优于常规方法(如下表）：
[0042]
[0043] 上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式 的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明 的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。
【主权项】
1. 一种基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:通过喇叭状单向通道(2)将容器 分割成上、下两层空间，喇叭状单向通道(2)下端的喇叭状单向通道外口（3) 口径大于喇叭 状单向通道(2)上端的喇叭状单向通道内口（1) 口径，下层空间中待选精液(8)中活力好的 精子通过喇叭状单向通道(2)聚集至上层空间培养基(6)中。2. 根据权利要求1所述基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:在容器中的多个 喇叭状单向通道(2)密集排列形成一隔板将待选精液(8)和培养基(6)隔开。3. 根据权利要求1或2所述基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于：喇叭状单向 通道外口（ 3)孔径为100-2000微米，喇叭状单向通道内口（ 1)孔径为10-50微米。4. 根据权利要求3所述基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:喇叭状单向通道 内口（1)孔径优选为15微米。5. 根据权利要求1-4中任何一项所述基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:所 述待选精液(8)来源于哺乳动物。6. 根据权利要求5所述基于捕蝇笼原理的精子优选装置，其特征在于:所述哺乳动物包 括人、小鼠、大鼠、兔、羊、狗、猫或牛。7. -种基于捕蝇笼原理的精子优选方法，包括以下步骤： 步骤1、将液化或解冻的待选精液(8)加入到试管底部； 步骤2、将带有密集排列多个喇叭状单向通道(2)的隔板置入试管(5)内，并嵌紧于待选 精液(8)的上方，且使得喇叭状单向通道外口（3)朝向待选精液(8)侧，喇叭状单向通道(2) 下端的喇叭状单向通道外口（3) 口径大于喇叭状单向通道(2)上端的喇叭状单向通道内口 (1) 口径，高活力精子通过喇叭状单向通道(2)进入到隔板上方空间； 步骤3、在隔板上方加入高活力精子的培养基(6); 步骤4、在37摄氏度下等待15-45分钟； 步骤5、回收隔板上方的含有高活力精子的培养基(6)。
【文档编号】C12M1/24GK105838591SQ201610217979
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月11日
【发明人】薛志刚, 曾桥, 鹿丽娜, 薛金锋, 房海燕
【申请人】同济大学苏州研究院, 浙江星博生物科技股份有限公司