Um ihre Erfolgschancen zu verbessern, müssen in -vitro-Fertilisation (IVF) Kliniken , um die Lebensfähigkeit der Spermien sie verwenden zu bewerten. Nun können die Ärzte bald eine neue Technik , um ihnen die gute Samenzellen sortieren von den weniger lebensfähig denen : ein Tracking-System , von einem Team von Forschern aus vier europäischen Institutionen , die 3-D -Filme der lebenden Spermien nimmt entwickelt. Zusätzlich zu zeigen, Bewegung und Verhalten der Spermien in Echtzeit , gleichzeitig bietet das neue Verfahren detaillierte 3-D- Darstellung von Form und Struktur der Spermien , um mögliche Unfruchtbarkeit erregenden Anomalien, wie zB der " gebogenen Schwanz" , die die Zellen vom Schwimmen verhindert erkennen gerade.
Die Forscher sagen, das ist das erste Verfahren zur Erhebung von Daten über Samenzelle Motilität - ein wichtiger Prädiktor für IVF Erfolg - in drei Dimensionen und im Laufe der Zeit . Sie beschreiben ihre Methode in einem Papier in der optischen Society (OSA) veröffentlicht Open-Zugang Zeitschrift Biomedical Optics Express .
Derzeit sind Spermienkonzentration und Mobilität in der Samenflüssigkeit entweder durch subjektive visuelle Beurteilung oder ein Verfahren, wie computergestützte Spermienanalyse ( CASA ) bekannt beurteilt. Während letztere bietet mehr Details und weniger Fehler als die ersteren , CASA noch erlaubt nur Tracking und Imaging in zwei Dimensionen. In ihrer neuen Technik , die Forscherteam aus Italien und Belgien zusammengefasst und -holographie - die Schaffung von 3-D Bilder - live Spermien nicht nur in zwei Dimensionen ( die x- und y -Positionen) zu visualisieren , sondern entsprechend ihrer Tiefe ( z-Position ) sowie .
Und , " durch den Erwerb einer Video der beweglichen Spermien in 3-D , fügen wir eine vierte Dimension - Zeit", sagte führen Autor Giuseppe Di Caprio des Instituts für Mikroelektronik und Mikrosystem des National Research Council (NRC) in Neapel, Italien , und der Harvard University in Cambridge, Massachusetts .
Um ihr neues Tracking-System zu erreichen, zunächst getrennt die Forscher Laserlicht in zwei Strahlen . Sie übertragen ein Strahl durch eine Schale mit Live , Schwimmen Spermien und dann wieder zusammen es nach Vergrößerung durch ein Mikroskop , mit dem zweiten Strahl .
" Die überlagerten Strahlen erzeugen ein Interferenzmuster , die wir auf Kamera aufnehmen ", erklärt Di Caprio . " Das resultierende Bild ist ein Hologramm , das Informationen in Bezug auf die Morphologie der Spermien und deren Positionierung in einem dreidimensionalen Raum . Anzeigen einer progressiven Reihe dieser Hologramme in einem Echtzeit- Video, können wir, wie die Spermien bewegen beobachten und festzustellen , ob das Bewegung wird durch Anomalien in ihrer Form und Struktur beeinflusst. "
Di Caprio sagt, dass die 3-D- Imaging-Technik , formal als digitale holographische Mikroskopie ( DHM ) bekannt , die Renditen Morphologie und Motilität Daten auf Spermien mit dem in früheren Studien festgestellt , aber mit der beispiellosen Bonus zu sehen Ursache-Wirkungsbeziehungen zwischen den beiden .
" Zum Beispiel," Di Caprio sagte: "Wir fanden heraus, dass die meisten der Samenzellen beobachteten wir schwimmen zusammen in einer Ebene , wie erwartet. Doch mit der detaillierteren Analyse von DHM vorgesehen , waren wir auch in der Lage zu zeigen, dass diese" Ein- Flugzeug -Bewegung - die unserer Meinung nach zu höheren Potenzial für Fruchtbarkeit verbunden - tritt nicht auf, wenn es morphologische Anomalien, wie Spermien mit unförmigen Köpfen oder " gebogen Tails " .
Nun, da die Effizienz der Spermien Verfolgung über DHM hat sich gezeigt , sagt Di Caprio , dass die internationale Forschungsteam als nächstes versuchen, seine Fähigkeiten für die Festlegung der besten Qualität Spermien für die IVF zu nutzen.
" In einem Experiment Zukunft wollen wir die Samenzellen mit Vakuolen studieren - Kompartimente mit Wasser sowie organischen und anorganischen Molekülen gefüllt - das Rest auf der Zelloberfläche ", sagte er . Mit DHM in die betroffenen Spermien ' Motilität zu bewerten , kann das Team , wenn mit Vakuolen führt zu einer verringerten Fruchtbarkeit zu bestimmen.
Di Caprio sagt, dass das langfristige Ziel solcher Versuche und andere mit dem neuen Tracking- Systems ist es, die Informationen verwenden, versammelt, um einen Mikrochip angelegte Verfahren zum Sortieren von guten Samenzellen diejenigen, die weniger lebensfähig sind, zu entwickeln.
Die anderen Organe in dieser Forschung beteiligt sind das Nationale Institut für Optik des NRC und das Zentrum für künstliche Befruchtung , die beide in Neapel, und der Freien Universität Brüssel in Belgien.