精子3维轨迹图的成功绘制有助于治疗不育

发布于 2012/12/25 13:48

据美国国家地理网站报道,美国加州大学洛杉矶分校科学家近日首次成功绘制出精子的3D轨迹图,轨迹显示精子像拔塞钻一样螺旋前进,还像是一个个超级活跃的游泳高手。据研究人员介绍,此项研究采用的是一种传感器芯片成像技术,而不是像以往那种采用智能电话和数码相机成像的传统方法。新技术将有助于更好地研究男生殖能力以及其他微生物的行为规律,为根本上治疗男性不育提供了一个新的方向。

由于个体微小而且速度很快,人类的精子很难研究,这是科学家们的共识。然而,美国加州大学洛杉矶分校奥兹坎研究团队却迎难而上。研究负责人表示,“精子是生命中最重要的微生物之一。”他们从精子库中提取精子标本,然后将研究对象放置于一个硅传感器芯片上,从不同方向发出红色和蓝色LED光线,照射到移动的精子细胞上,每一个精子投射出不同颜色的阴影,硅传感器芯片记录下这些阴影。然后,再利用计算机程序将两组数据进行结合,重建细胞前进的轨迹。

在任意给定时间内,传统光学显微镜在三维角度只能观测到数量有限的精子。但是,采用新的传感器技术,在仅仅一次很短时间的实验中,我们就能够很容易看到1500多个三维精子。

所有的数据都显示,精子游泳的方式完全不同。大多数精子采用的是一种典型的轨迹,大致是一种直线。然而,还有一些精子游泳的方式却是螺旋式前进,就像一个开红酒瓶的拔塞钻一样螺旋前进。在此前的研究中,显微镜只能模糊地观测到这种奇特的现象。有些精子之所以被称为“非常活跃”,是因为它们前进时方向总是紧急转变的,就好像有某种力量在猛力拉着它们向相反方向改变。

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