시험 관내 수정 (IVF)을 겪고있는 여성은 슬롯 사이트 (WPI)와 Stanford University의 연구원들이 개발 한 새로운 장치 덕분에“장애물 코스”를 사용하여 IVF 치료를 위해 더 빠르고 건강한 정자 세포를 선택하고 선택하는 새로운 장치 덕분에 치료주기를 적게 임신 할 수 있습니다.
이 새로운 장치는 팀에 의해 공동으로 이어진 팀에 의해 만들어졌습니다Erkan Tüzel, 슬롯 게임의 물리학, 생물 공학 및 컴퓨터 과학 부교수, Stanford University의 방사선과 전기 공학 교수 인 Utkan Demirci. 이 작품은 National Science Foundation의 두 개의 별도이지만 협력적인 보조금으로 자금을 지원했으며 가장 최근의 호에 출판되었습니다.고급 과학, 높은 영향을 받고 동료 검토 과학 저널.
클리닉에서 사용할 수있는 미세 유체 장치는 스파르타라고 불 렸으며, 트래핑 및 격리를위한 간단한 주기적 배열이 짧습니다. 수영을위한 장애물 코스를 만드는 3 차원 게시물 필드를 사용합니다
정자 분류 장치의 클로즈업.
정자 세포. 가장 강력하고 건강한 정자는이 배열을 가장 빠르게 통과 한 다음 IVF 프로세스에 사용될 배출구에서 수집됩니다. (비디오 일러스트)
IVF 치료에 사용되는 전통적인 정자 분류 방법은 가장 빠른 수영 선수 인 정자를 선택하십시오. 스파르타 장치는 구부러진 목이나 더 큰 머리와 같은 기형을 가진 사람들을 털어 내기 때문에 가장 빠르고 가장 건강한 정자를 수집합니다..
“스파르타의 경우, 우리는 우수한 운동성뿐만 아니라 정상적인 형태와 더 나은 DNA 무결성을 가진 정자를 얻을뿐만 아니라 여러 IVF 절차의 스트레스를 줄임으로써 전 세계 가족을 돕는 동시에 임신률을 증가시킵니다.” 터젤이 말했다. "이것은 환자의 임신 가능성을 높일 수 있습니다."
질병 통제 예방 센터에 따르면, 15 세에서 44 세 사이의 미국 여성의 12 %가 불임 문제를 다루고 있습니다. 같은 연령대에서 730 만 명의 미국 여성이 불임 서비스를 사용했습니다. 국립 보건원 (National Institutes of Health)은 불임 사례의 3 분의 1이 남성 생식 문제로 인해 발생한다고보고하는 반면, 다른 3 분의 1은 남성과 여성 생식 문제 또는 알려지지 않은 원인으로 인해 발생합니다..
스파르타 장치의 너비는 약 4 밀리미터, 길이는 12 ~ 16 밀리미터입니다. 정자는 단순히 한쪽 끝에 주사되며, 가장 빠르고 건강에 가장 건강은 반대쪽 끝에 수집되어 체외 수정에 즉시 사용됩니다. 이 장치는 또한 고음 원심 분리기를 사용하는 것과 같은 전통적인 분류 방법으로 발생할 수있는 세포의 손상 유형을 방지합니다. 스파르탄은 다산 클리닉에서 사용될 수 있기 때문에 정자는 냉동하여 처리를 위해 실험실로 배송 할 필요가 없습니다. 클리닉 내 분류 절차는 5 분에서 30 분 사이에 걸립니다.
이 새로운 정자 분류 장치는 환자가 IVF 치료에 전반적으로 돈을 적게 쓸 것이라는 것을 의미 할 수 있습니다. 이는 새로운 정자 분류 기술을 사용하면 많은 치료주기를 겪지 않고 임신 할 수 있기 때문에주기 당 약 $ 15,000입니다..
마이크로 스케일에서 수영 유기체의 계산 모델을 개발하는 Tüzel은 스파르타 장치의 설계를 모델링하고 알고리즘과 유체 물리학을 사용하여 인간 정자를 모델링하고 복잡한 환경에서 어떻게 움직이는 지에 대한 연구의 일부를 집중시켰다. 물리학 박사 학위를 추구하는 슬롯 게임 대학원생 인 제임스 킹슬리 (James Kingsley)는 Tüzel과 함께 프로젝트에서 일했습니다.
Demirci 's Stanford 팀은 Tüzel의 이론적 모델을 기반으로 전체 실험 장치 설계를 만들었고, 프로토 타입을 제작하고 테스트했으며, 정자 셀이 장치를 통해 수영 할 최상의 실험 매개 변수와 매체를 결정했습니다..
“우리의 성공은 우리의 긴밀한 협력의 결과로 이론과 실험을한데 모았습니다. "그리고 물리학 자로서 이것은 매우 흥미 롭습니다. 우리는 시장에 사람들을 돕는 제품을 갖게 될 것입니다. 특히 짧은 시간 내에 물리학에서 항상 일어나는 것은 아닙니다. 특히 이론적 물리학자인 경우.
Demirci는 공동 작업을 통해 연구 팀은 클리닉에 실질적인 영향을 미칠 수있는 새로운 기술을 만들 수 있었으며 잠재적으로 출생을 이끌어 낼 수있는 새로운 기술을 만들 수 있다고 말했다.
“Erkan의 실험실과 실험실 간의 협력은 매우 중요합니다.”라고 그는 덧붙였습니다. "슬롯 게임는 정자와 같은 마이크로 스케일 객체가 환경과 상호 작용하는 방법을 이해할 수있는 뛰어난 이론적 도구를 제공합니다. 그리고 우리는이 노하우를 실제 미세 유체 장치로 설계하고, 우리가 설계 한 것을 임상 적으로 검증하며 실험적으로 실제 응용 프로그램으로 개선 할 수 있습니다.".
Dxnow, Inc., Gaithersburg, Md.에 본사를 둔 고급 소액 유체 및 이미징 기술을 개발 한 회사는 지난 9 월 슬롯 게임와 Stanford에서 스파르타 특허를 허가했습니다. 이 회사는 FDA 승인을 신청할 계획이며 2018 년 7 월에 상업용으로 장치를 출시 할 것으로 예상됩니다.