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做实验,得iPhone!

Science子刊:无需去医院!利用智能手机就能检测精子质量

2017/03/24 来源:生物探索
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导读
文化、费用、资源等因素往往使男性生殖检测不容易进行。近日,发表于Science Translational Medicine上的一项研究开发了一种新方法来进行精子检测,仅仅使用智能手机和简单的光学设备,就可以评估精子的浓度和运动能力,并且准确度高达98%。


全球有超过4500万对夫妇不孕不育,虽然男性不育与女性不育同样普遍,但目前用于诊断男性不育症的标准方法价格昂贵,耗时耗力,并且需要在临床环境中进行测试。文化因素、羞耻感以及在资源有限的国家缺乏诊断机会,都可能会妨碍男性进行生殖能力的评估。近日,布莱根妇女医院(BWH)和马萨诸塞州总医院的研究人员开始开发了一种家庭诊断测试,使用基于智能手机的设备就能够检测精液质量。该团队的新研究表明,这种简单的精液分析仪可以根据精子浓度和运动标准识别异常精液样本,精确度高达98%。这一研究于3月22日发表在Science Translational Medicine上。


BWH研究人员Hadi Shafiee博士说:“我们想出一种解决方案,使男性不育测试能够像妊娠试验一样简单实惠。男性必须在医院里提供精液样本,那种情况下他们往往会感到压力、尴尬、悲观和失望,目前的临床测试都需要在实验室进行,不仅耗时,而且也不够客观。而这个新测试成本低,能定量,高精度,可以在不到五秒钟的时间内分析未稀释,未洗涤的精液样本。

简易分析仪检测精子质量

这个简易分析仪由一个可连接智能手机的光学组件构成,它的上面是一个能装载精液样本的一次性装置。具有毛细管尖端和橡胶球的一次性微芯片被用于简单,不需要耗电的精液样品处理。该团队还设计了一个好用的智能手机应用程序,指导用户完成每个测试步骤,此外还有一个小称量台可无线连接到智能手机以测量精子总数。


为了评估该设备,研究小组在MGH生育中心收集并研究了350份临床精液标本。总体而言,基于智能手机的设备能够根据世界卫生组织对精子浓度和运动能力的阈值(精子浓度<1500万精子/ ml,精子活力<40%)检测出异常精液样本,准确度为98%。该小组还评估了训练有素和未经培训的用户使用智能手机设备进行测试的结果。

MGH生殖中心主任,本研究共同作者John Petrozza博士表示:“向消费者或资源有限的卫生机构提供精子检测的能力是一种真正意义上的创新。40%以上的不育夫妇由于精子异常而难以怀孕,这项发明将提供更快,更好的获得生育保健的机会。通过与BWH的Shafiee博士及其实验室合作,利用我们在MGH的临床生育专长,我们真正创造出了一种能够使很多人受益的产品。”


利用智能手机评估精子运动能力

期待更广泛的应用

Shafiee的团队专注于利用微流体开发新技术,并看到了这项技术的广泛应用。除了为想要孩子的夫妇进行家用男性生殖检测之外,该装置也可以被进行过输精管切除术的男性使用。通常情况下,在手术后几个月,男性必须去访问泌尿科医生,以确保手术成功;新的测试可能允许他们在家里进行监控。此外,动物饲养者也可以使用该测试来确认样品生殖力。除了精液分析之外,该装置还兼容测试血液和唾液样品。 Shafiee期待在不久的将来探索这些应用。

“我的工作是尝试去了解病人和医生在诊所中面临的一些问题,并帮助开发新的解决方案,我们一直在考虑接下来要开发什么新的东西。” Shafiee说。目前,智能手机精液分析仪正在进行原型设计阶段。该团队计划进行其他测试,并将提交FDA批准。

参考资料:

Using a smartphone to screen for male infertility

An automated smartphone-based diagnostic assay for point-of-care semen analysis

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