Spermseleksjon ved mikrofluidisk separering forbedrer embryokvaliteten (SPERM)

Mer enn 70 millioner par over hele verden er infertile og opptil 40 millioner søker aktivt infertilitetspleie. I år 2013 ble totalt 160 521 prosedyrer for assistert reproduksjonsteknologi (ART) utført i USA. Isolering av bevegelige og morfologisk normale sædceller er en integrert del av assistert befruktning. Tradisjonell sædbehandling for assistert reproduksjon involverer sentrifugering og "svøm opp" teknikker som bruker en tetthetsgradient for å isolere bevegelige sædceller. Denne teknikken involverer flere trinn med sentrifugering (200-1800g) med kolloidale silikapartikler. I denne prosessen danner sædceller og annet materiale distinkte bånd. Det antas at denne prosedyren tillater eliminering av unormale/immotile sædceller så vel som rusk, og derved isolerer bevegelige menneskelige sædceller. Ikke desto mindre har sentrifugeringsprosessen vist seg å indusere DNA-skade og produsere reaktive oksygenarter, og dermed potensielt kompromittere sædkvaliteten og påfølgende laboratorieresultater som befruktningshastighet og embryokvalitet. Økt sperm-DNA-skade har vært assosiert med dårlige resultater ved assistert befruktning, inkludert lavere befruktningshastigheter, svekket embryoprogresjon og reduserte graviditetsrater. Detaljene i sentrifugeringsprosessen for tetthetsgradient er ikke regulert av FDA.

I motsetning til dette har mikrofluidbasert sædsortering evnen til selektivt å isolere svært bevegelige, morfologisk normale sædceller med høy DNA-integritet fra en ubehandlet sædprøve. Mikrofluidisk teknologi isolerer sunne sædceller ved laminær strømning, og skaper gradienter gjennom kanaler. Mikrofluidbrikken vi planlegger å studere i vår randomiserte kliniske studie bruker plassbegrenset mikrofluidisk sortering for å velge svært bevegelige og morfologisk normale sædceller i en flytende og kjemikaliefri design. I motsetning til standarden for tetthetsgradientsentrifugering, er ingen manipulering av sæd nødvendig i denne prosessen. Rå sæd føres inn i tilløpet og bare bevegelige og morfologisk normale sædceller er i stand til å svømme gjennom brikken til utløpet hvor den samles opp for bruk.

I sædprøver fra friske mannlige frivillige delt inn i standard prosessering via sentrifugering og svømme-opp-prosedyre sammenlignet med mikrofluidisk sædsortering, ble en signifikant høyere prosentandel motilitet og lavere frekvens av sæd-DNA-fragmentering påvist med mikrofluidisk sædprøve. Den mikrofluidiske sædsorteringsteknikken har dermed vist seg å være en effektiv og pålitelig måte å forberede sædceller på sammenlignet med sentrifugering og oppsvømning. Selv om denne mikrofluidbrikken har blitt brukt klinisk i Mexico, Tyrkia, Sør-Afrika, Italia, Hellas og Sveits og har resultert i over 5000 levendefødte, har ikke bruken av den i klinisk praksis blitt grundig studert. Vi tar sikte på å sammenligne tradisjonell preparat og mikrofluidisk sædsortering på assistert reproduksjonsteknologi, inkludert oocyttbefruktning og embryokvalitet hos personer med en historie med dårlig embryokvalitet og velger å gjennomgå en gjentatt in vitro-fertiliseringssyklus for infertilitet.