Forscher der University of Technology Sidney haben laut einer Pressemitteilung ein 3D-gedrucktes Gerät entwickelt, das den natürlichen Auswahlprozess der Spermien, wie er im weiblichen Fortpflanzungstrakt stattfindet, nachbildet. In einer Arbeit mit dem Titel „Sperm quality metrics were improved by a biomimetic microfluidic selection platform compared to swim-up methods“ haben die Forscher ihre Ergebnisse im Fachjournal Nature veröffentlicht. Ende Dezember 2022 hat Fertilis berichtet, dass es mit 2PP-3D-Druck von UpNano eine Verbesserung der In-vitro-Fertilisation von bis zu 40 % erreicht hat.
In-vitro-Fertilisation verbessern
Die In-vitro-Fertilisation ist für Paare eine Option, wenn diese bisher aufgrund minderwertiger Spermien kein Kind zeugen konnten. Diese Methode bringt jedoch oft nicht den gewünschten Erfolg. Mit dem 3D-gedruckten Gerät wollen die Forscher der Universität dabei helfen, die besten Spermien für diese Arbeit auszuwählen.
Es gibt bereits Wege, um die stärksten schwimmenden Spermien von Blindgängern zu trennen. Bei der als Swim-up bekannten Methode wird ein spermienfreundliches Medium auf eine Samenprobe in einem Reagenzglas gegeben und eine Stunde lang belassen. Die gesündesten Spermien schwimmen in dieses Medium und können dort gesammelt werden.
Bei der Dichtegradientenzentrifugation wird ein Reagenzglas mit Flüssigkeiten unterschiedlicher Dichte gefüllt. Oben befindet sich eine Samenprobe. Wird dieses Reagenzglas in einer Zentrifuge gedreht, gelangen die gesündesten Spermien durch die dichteren Flüssigkeiten zum Boden des Röhrchens. Schwächere Spermien bleiben in den oberen Schichten eingeschlossen.
3D-gedrucktes IFV-Gerät
Aufgrund der Einführung reaktiver Sauerstoffspezies können laut den Forschern beide Methoden zu DNA-Fragmentierung und Zelltod führen. Das 3D-gedruckte Polymergerät, das die Form einer Scheibe hat, soll das ändern. Es wurde entworfen, um den weiblichen Fortpflanzungstrakt zu replizieren und enthält ein Reservoir entlang der Außenseite, das durch komplizierte mikrofluidische Kanäle mit einem zentralen Sammelschacht verbunden ist. Wird eine Samenprobe in das Reservoir gegeben, finden nur die stärksten und aktivsten Spermien ihren Weg durch die Kanäle und in den Brunnen.
Der leitende Wissenschaftler Prof. Majid Warkiani sagte:
„Wir haben umfangreiche Tests im Vergleich zu herkömmlichen IVF-Auswahlverfahren [In-vitro-Fertilisation] durchgeführt, wobei das neue Verfahren eine 85-prozentige Verbesserung der DNA-Integrität und eine durchschnittlich 90-prozentige Verringerung des Spermienzelltods zeigte. Das nach unserer Methode ausgewählte Sperma zeigte auch eine bessere Erholung nach dem Einfrieren als herkömmliche Methoden.“