CHỌN LỌC TINH TRÙNG BẰNG THIẾT BỊ MICROFLUDIC

Lược dịch: CN. Trịnh Thị Cẩm Trân, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu và Ứng dụng Tế Bào Gốc

Email: ttctran@hcmus.edu.vn

Biên tập: ThS. Lê Văn Trình

Chọn lọc tinh trùng là phần thiết yếu trong quy trình kỹ thuật điều trị hỗ trợ sinh sản (HTSS). Điểm chung của các phương pháp hiện nay là thu được số lượng lớn tinh trùng có khả năng đi động, hình thái bình thường có ít tổn thương nhất. Ly tâm theo gradient nồng độ và bơi lên (swim up) là phương pháp tiêu chuẩn hiện nay, nhưng nhược điểm của phương pháp là gây ra sự phân mảnh DNA tinh trùng, yếu tố quan trọng cần lưu tâm do nó ảnh hưởng đến kết quả điều trị.

Một thiết bị ứng dụng trong chọn lọc tinh trùng bằng dòng chảy chất lỏng thể tích nhỏ (microfluidic) được thiết kế để mô phỏng tiến trình di chuyển tự nhiên của tinh trùng trong đường sinh dục cá thể cái. Hệ thống này kết hợp chọn lọc tinh trùng dựa trên khả năng đi động và các biểu hiện của sự chết theo chu trình tế bào. Cấu trúc của thiết bị bao gồm 184 kênh, mỗi kênh có 3 rãnh kênh riêng biệt để tăng diện tích bề mặt chip, các kênh hội tụ ở trung tâm chip với thiết kệ đặc biệt ngăn tinh trùng bơi ngược trở lại. Qua đó, thiết bị chỉ cho phép những tinh trùng sống, có khả năng di động tốt di chuyển đến vùng trung tâm. Sau bước chọn lọc di động, tinh trùng đi qua vùng “bẫy” chọn lọc tinh trùng phân loại tế bào bằng hạt từ (MACS). Trên hạt từ có gắn các protein Annexin A5 (AAV), protein này sẽ tương tác với phân tử phosphatidylserine, phân tử chỉ biểu hiện trên bề mặt tinh trùng chết theo chương trình. Qua đó, các tinh trùng chế bị giữ lại do lực hút của nam châm với hạt từ.  

So sánh hiệu quả chọn lọc tinh trùng bằng thiết bị microfludic từ nghiên cứu này cho thấy kết quả vượt trội so với phương pháp Swim up. Cụ thể, tỉ lệ di động trung bình của tinh trùng sau khi chọn lọc bằng microfludic là 96.5% cao hơn so với mẫu tươi và Swim up (39.9% và 85.1%, tương ứng). Đồng thời, phương pháp này củng giảm tỷ lệ độ phân mảnh DNA xuống chỉ 1.3% so với tỷ lệ trong phương pháp swim up là 6.8% và mẫu tươi là 11.2%.

Ưu điểm của thiết bị mới này trong chọn lọc tinh trùng là giúp cải thiện hiểu quả, giảm các thao tác thủ công, không sử dụng hóa chất hay ly tâm, từ đó giảm rủi ro gây độc cho tinh trùng. Nghiên cứu sâu hơn về việc sử dụng thiết bị chọn lọc tinh trùng microfludic trong lâm sàng là cần thiết để xác nhận tính hữu dụng của nó trong các mẫu tinh dịch bất thường. Tham khảo: Vasilescu, S.A., Ding, L., Parast, F.Y. et al. Sperm quality metrics were improved by a biomimetic microfluidic selection platform compared to swim-up methods. Microsyst Nanoeng9, 37 (2023). https://doi.org/10.1038/s41378-023-00501-7

Hình ảnh minh họa phương pháp chọn lọc tinh trùng bằng thiết bị microfluidic