在尝试组建家庭近二十年后,一对夫妇在哥伦比亚大学生殖医学中心研究人员的帮助下成功受孕。这一案例发表在《柳叶刀》杂志的一封研究信中。该研究报道了首次成功使用AI引导的精子回收技术帮助患有无精症(精液中几乎没有或没有精子)的男性实现怀孕。
男性因素约占不孕夫妇的40%。其中,约10-15%的不孕男性患有无精症。
"精液样本看起来可能完全正常,但当你在显微镜下观察时,你会发现只有一片细胞碎片,看不到任何精子,"该论文的高级作者、哥伦比亚大学生殖医学中心主任Zev Williams表示。"许多患有男性因素不孕的夫妇被告知,他们拥有生物学子女的机会很小。"
患有无精症的男性可能会接受手术从睾丸中提取精子,但该手术往往不成功,并可能导致血管问题、炎症或睾酮水平暂时下降。
一些专业实验室会雇佣技术人员在精液样本经过离心机或其他可能损伤精子的试剂处理后,手动检查精液样本——这是一个漫长而昂贵的过程。
"该领域一直在努力寻找更好的方法来识别和检索精子数量极低的男性中的活性精子细胞,"Williams说。
STAR技术诞生
Williams组建了一支由研究人员和临床医生组成的团队,开发了一种新方法,结合多种技术来识别和检索患有无精症男性的稀有精子细胞。
"我们的团队包括先进成像技术、微流控和生殖内分泌学专家,以解决寻找和分离稀有精子所需的各个步骤,"哥伦比亚大学瓦杰洛斯医学院生殖科学助理教授、项目负责人Hemant Suryawanshi说。
STAR(精子追踪与回收)技术是今年早些时候推出的,它采用高功率成像技术扫描患有无精症男性的精液样本,不到一小时就能拍摄超过800万张图像。
AI用于识别样本中的精子细胞,而带有细小毛发状通道的微流控芯片则分离含有精子细胞的精液样本部分。在几毫秒内,机器人轻轻取出精子细胞,以便用于创建胚胎或冷冻保存以备将来使用。
首次使用STAR技术成功怀孕
STAR技术在一位已经尝试组建家庭近20年的患者身上进行了测试,包括在其他中心进行的多次试管婴儿周期、多次手动精子搜索以及两次提取精子的手术。
该患者提供了3.5毫升的精液样本。大约两小时内,STAR扫描了250万张图像,识别出两个活性精子细胞,然后用它们创建了两个胚胎并开始了怀孕。
尽管这些发现仅基于一个案例,但它们显示了这项技术在帮助患有无精症的男性克服长期障碍方面的可行性。
"你只需要一个健康的精子就可以创建一个胚胎,"Williams说。
目前正在进行更大规模的临床研究,以评估STAR在更广泛患者群体中的有效性。
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