試管嬰兒（IVF）的成功率取決于多種因素，其中精子的活性和壽命是關(guān)鍵。伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校的一項(xiàng)新研究提出了一種創(chuàng)新方法，通過(guò)模擬女性生殖系統(tǒng)中的糖分子（glycans）來(lái)延長(zhǎng)精子壽命，從而提高IVF的成功率。

糖分子在生殖系統(tǒng)中的作用

研究表明，女性輸卵管中的復(fù)雜糖分子（glycans）能夠與精子結(jié)合，延長(zhǎng)其存活時(shí)間。然而，這種功能在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境中難以復(fù)制。為此，研究團(tuán)隊(duì)篩選了數(shù)百種糖分子，最終選擇了一種名為“硫酸化劉易斯X三糖（suLeX）”的化合物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)中，研究人員使用豬精子作為模型，將精子與suLeX結(jié)合后，觀察其在不同時(shí)間點(diǎn)（立即、6小時(shí)、12小時(shí)、24小時(shí)）與卵子結(jié)合的能力。結(jié)果顯示，與未使用糖分子的對(duì)照組相比，結(jié)合suLeX的精子在初始時(shí)間點(diǎn)的受精率提高了53%，并且隨著時(shí)間的推移，精子的活性和受精能力得以顯著延長(zhǎng)。

在低溫保存中的應(yīng)用

為了確保精子和卵子在低溫環(huán)境下的保存，他們使用了液氮容器來(lái)提供穩(wěn)定的低溫條件，延長(zhǎng)精子和卵子的存活時(shí)間。

該容器的多層隔熱材料和真空絕熱層，可以大限度地減少熱量傳遞，確保樣本在-196°C的低溫環(huán)境中長(zhǎng)期保存。這種低溫環(huán)境不僅能夠延長(zhǎng)精子和卵子的壽命，還能保持其生物活性，為后續(xù)的IVF操作提供良好條件。

糖分子的協(xié)同作用

結(jié)合糖分子的低溫保存技術(shù)，可以進(jìn)一步提升精子的活性和受精率。糖分子通過(guò)與精子表面的受體結(jié)合，提供額外的保護(hù)層，容器則通過(guò)低溫環(huán)境減少精子的代謝活動(dòng)，從而延長(zhǎng)其壽命。

這種協(xié)同作用不僅適用于人類(lèi)IVF，還對(duì)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的動(dòng)物繁殖具有重要意義。例如，在奶牛養(yǎng)殖中，通過(guò)IVF技術(shù)生產(chǎn)的高遺傳品質(zhì)胚胎可以更高效地生產(chǎn)牛奶。該容器的應(yīng)用使得這些胚胎能夠在低溫環(huán)境中長(zhǎng)期保存，為農(nóng)業(yè)自動(dòng)化和高效生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。

對(duì)人類(lèi)生殖技術(shù)的潛在影響

對(duì)于人類(lèi)IVF，雖然具體的糖分子與人類(lèi)精子的結(jié)合機(jī)制尚未完全明確，但一旦發(fā)現(xiàn)，這種技術(shù)有望幫助同步精子的活性與卵子的成熟時(shí)間。

“精子和卵子都需要經(jīng)過(guò)一個(gè)成熟階段才能完成受精，因此時(shí)間的同步性至關(guān)重要。糖分子的應(yīng)用可能延長(zhǎng)精子的受精窗口期，從而提高IVF的成功率，”研究負(fù)責(zé)人David Miller表示。

這項(xiàng)研究成果意義非凡，不僅為試管嬰兒技術(shù)開(kāi)辟了新路徑，也在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的動(dòng)物繁殖和人類(lèi)生殖技術(shù)進(jìn)步方面，展現(xiàn)出頗具潛力的應(yīng)用價(jià)值。

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，存儲(chǔ)環(huán)節(jié)至關(guān)重要，而液氮罐憑借其低溫保存技術(shù)，為精子和卵子的長(zhǎng)期存儲(chǔ)筑牢了根基。這一技術(shù)的不斷成熟，不僅夯實(shí)了生殖醫(yī)學(xué)的技術(shù)基礎(chǔ)，未來(lái)還有望顯著提升體外受精（IVF）的成功率，給眾多不孕不育患者帶來(lái)更多孕育希望，推動(dòng)整個(gè)生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域邁向新高度 。

來(lái)源：interestingengineering