来自布里斯托尔和墨西哥的研究人员在生育科学上取得的一项突破,打破了人们普遍接受的关于精子如何“游动”的观点。
300多年前,安东尼·范·列文虎克用一种最早的显微镜把人类精子描述为“有一条尾巴,当它游泳时,尾巴会像蛇一样摆动,就像水中的鳗鱼一样”。如今,科学家们揭示了这是一种视错觉。
布里斯托大学的Hermes Gadelha博士、墨西哥国立自治大学的Gabriel Corkidi博士和Alberto Darszon博士利用最先进的3D显微镜和数学技术,率先用3D技术重建了精子尾部的真实运动。
利用一秒钟内能够记录超过55000帧的高速照相机,杏耀代理开户以及一个带有压电装置的显微镜台,以令人难以置信的高速率上下移动样本,他们能够在3D中扫描自由游动的精子。
这项突破性的研究发表在《科学进展》杂志上,它揭示了精子的尾巴实际上是摇摇晃晃的,只在一边摆动。虽然这应该意味着精子的单侧划水会让它绕圈游动,但精子已经找到了一种聪明的方式来适应并向前游动。
“人类精子弄明白如果他们滚游泳,在水里就像顽皮的水獭卷曲,他们片面的斯托克城将平均本身,他们会游泳,“Gadelha博士说,布里斯托尔学者实验室主管部门的工程数学和生育的数学专家。
用2D显微镜从上面看,精子快速且高度同步的旋转会产生一种错觉——尾巴似乎有一个左右对称的运动,“就像水中的鳗鱼”,列文虎克在17世纪描述过。
Gadelha博士说:“然而,我们的发现表明精子已经发展出一种游泳技术来弥补它们的不对称,并且通过这样做巧妙地解决了微观尺度上的一个数学难题:通过在不对称中创造对称。”
然而,人类精子像水獭一样旋转是复杂的:精子头部旋转的同时,精子尾部绕着游泳方向旋转。这在物理学上被称为岁差,很像地球和火星绕太阳运行的轨道岁差。”
如今在诊所和研究中使用的计算机辅助精液分析系统,仍然使用2D视图来观察精子的运动。因此,就像列文虎克的第一台显微镜一样,在评估精液质量时,它们仍然容易产生这种对称错觉。这一发现,连同它对3D显微镜技术与数学结合的新颖应用,可能为解开人类生殖的秘密提供了新的希望。
Gadelha博士补充道:“超过一半的不孕不育是由男性因素造成的,杏耀注册理解人类精子的尾巴对于开发未来诊断工具来识别不健康的精子是至关重要的。”Gadelha博士之前的工作揭示了精子弯曲的生物力学和精确的节律性趋势,这是精子向前移动的特征。
Corkidi博士和Darszon博士率先使用3D显微镜观察精子游动。
“这是一个难以置信的惊喜,
杏耀总代理q3451-8577谈天 ,我们相信我们最先进的3D显微镜将揭开更多隐藏在自然界中的秘密。”总有一天,这项技术将可用于临床中心。
“这一发现将彻底改变我们对精子活力及其对自然受精的影响的理解。”对于雌性生殖道内复杂的环境以及游动的精子如何撞击受精卵,我们知之甚少。这些新工具让我们看到了精子所具有的惊人能力,”达斯森博士说。