Des chercheurs de l'Université Monash ont combiné les ondes acoustiques et la dynamique des fluides pour créer une nouvelle approche pour séparer les spermatozoïdes de haute qualité dans la procréation assistée, ouvrant de nouvelles fenêtres pour que les couples infertiles aient leur propre famille.

Ce procédé acoustofluidique rapide et automatisé, développé par une équipe du département de génie mécanique et aérospatial de l'Université Monash, peut isoler des spermatozoïdes avec une morphologie de tête normale et une intégrité élevée de l'ADN à partir d'échantillons de sperme brut.

L'appareil peut traiter environ 140 spermatozoïdes par seconde et en sélectionner plus de 60, 000 spermatozoïdes de haute qualité en moins de 50 minutes - un nombre de spermatozoïdes cliniquement pertinent pour effectuer une FIV (fécondation in vitro) et une ICSI (injection intracytoplasmique de spermatozoïdes).

Cette recherche qui change la vie, publié dans la principale revue microfluidique Lab on a Chip, a été dirigé par un doctorat de deuxième année. étudiante Mme Junyang Gai. Les travaux ont été supervisés par le Dr Reza Nosrati et le professeur Adrian Neild, experts en microfluidique du Département de génie mécanique et aérospatial.

"L'approche isole le sperme du sperme brut en appliquant un champ acoustique à un angle de 30° par rapport à la direction du flux. Les forces acoustiques dirigent et poussent les spermatozoïdes de haute qualité hors du courant dominant, à travers le microcanal et les isole dans une prise séparée, laisser la population générale de spermatozoïdes dans l'échantillon brut, ", a déclaré Mme Gai.

Avec l'application de SSAW (ondes acoustiques de surface debout) à 19,28 MHz et 1-2W, la force de rayonnement acoustique était suffisamment grande pour surmonter la traînée et guider les spermatozoïdes mobiles pour nager à travers la largeur du microcanal, tandis que d'autres spermatozoïdes et débris suivaient le flux principal pour être collectés à partir de la sortie rejetée.

Cela a permis une continuité, haut débit, et un processus de sélection dépendant de la taille pour isoler des spermatozoïdes de haute qualité.

"Nos résultats démontrent que la population de spermatozoïdes sélectionnée présente un pourcentage considérablement plus élevé de spermatozoïdes progressivement mobiles (83 %), que l'échantillon brut initial (52 %) ​​et la sous-population de spermatozoïdes rejetés (36 %), ", a déclaré Mme Gai.

Le résultat est la sélection de spermatozoïdes avec une amélioration de plus de 60 pour cent de la motilité progressive (la capacité des spermatozoïdes à se déplacer de manière indépendante), tout en fournissant un échantillon cliniquement pertinent pour la FIV et l'ICSI. Les spermatozoïdes sélectionnés à partir de cette approche montrent également une amélioration de près de 40 pour cent de l'intégrité de l'ADN.

Le Dr Nosrati dit que le taux de réussite dépend de nombreux paramètres différents, mais finalement, c'est à cause de la qualité du sperme et de l'ovule.

"Notre processus vise à sélectionner de meilleurs spermatozoïdes dans un délai plus rapide, J'espère donc que cela peut conduire à de meilleurs résultats en matière de procréation assistée. Une fois entièrement testé et mis en œuvre, cette méthode pourrait ouvrir de nouvelles fenêtres et opportunités pour les couples infertiles d'avoir un bébé, " a déclaré le Dr Nosrati.

"Nous espérons qu'avec d'autres tests, notre processus de sélection acoustofluidique des spermatozoïdes peut offrir de nouvelles opportunités et bénéficier à l'industrie de la procréation assistée, et aider à éliminer la peur, l'anxiété et les stéréotypes négatifs associés à l'infertilité."

Le taux d'infertilité a augmenté au cours des 50 dernières années, avec un couple sur six souffrant d'infertilité. L'infertilité masculine est responsable d'environ 30 pour cent des cas, avec une combinaison de facteurs masculins et féminins contribuant à environ la moitié des cas, à l'échelle mondiale.

« L'infertilité masculine est un problème mondial de reproduction et plusieurs approches cliniques ont été développées pour y remédier. Cependant, leur efficacité est limitée par les procédures de sélection des spermatozoïdes longues et laborieuses utilisées, " a déclaré le Dr Nosrati.

« La préparation ou la sélection des spermatozoïdes est une étape clé de la reproduction assistée effectuée juste avant la fécondation de l'ovule. Le processus clinique actuel implique plusieurs étapes de lavage et de centrifugation et une étape de sélection manuelle, et prend jusqu'à trois heures pour terminer, ce qui peut aussi être nocif pour le sperme."

Le professeur Neild dit que la méthode de sélection des spermatozoïdes n'a pas beaucoup changé au cours des 30 dernières années, sélection des spermatozoïdes principalement basée sur la motilité, et comme résultat, le taux de réussite des cycles de procréation assistée a plafonné à environ 33 pour cent.

"Notre approche prend également en compte la taille et la morphologie des spermatozoïdes lors du processus de sélection, en plus de la motilité des spermatozoïdes. Avec d'autres recherches, Espérons que notre approche puisse améliorer les résultats de la procréation assistée et réduire les coûts associés au cycle de traitement, " dit le professeur Neild.

Le professeur Neild est un expert mondial en acoustofluidique avec de nombreuses contributions importantes dans le domaine au cours des 15 dernières années. Le Dr Nosrati est un pionnier de la microfluidique pour la procréation assistée et a développé des technologies pour la sélection et l'analyse des spermatozoïdes au cours des six dernières années.