[发明专利]一种辅助体外受精的微流控生殖芯片

说明书

本发明涉及一种辅助体外受精的微流控生殖芯片，生殖芯片上设有卵细胞溶液入口和精液输入口；在精液输入口至卵细胞溶液入口之间依次设有精子筛选区域和受精区域；精子筛选区域设有筛选管道、培养液入口、精液入口、精液出口；受精区域设有受精管道和培养液出口；精液输入口、精液入口、筛选管道、受精管道和培养液出口依次连通；培养液入口和精液出口分别与筛选管道连通。该生殖芯片将精子筛选和精卵结合集成在同一微流控芯片上，在完成精子筛选后无需将精子引出芯片外即可进行精卵结合，节省工序步骤且能够减小人为干扰因素。

技术领域

本发明涉及生殖医学设备领域，具体地说是一种辅助体外受精的微流控生殖芯片。

背景技术

试管婴儿技术是上个世纪70年代末英国科学家发明的一种新技术，为治疗不孕不育症开辟了新的途径。体外受精是试管婴儿技术的关键步骤之一，它采用人工方法让卵细胞和精子在体外相遇并结合。部分高等级医院配备了精子质量检测分析系统，精液分析是男性不育症的诊断、治疗和科研中基本而重要的检查，常规分析中精子密度、精子活动度、精子活率等综合分析是了解和评估男性生育能力的重要依据，用以人工挑选最优的精子参与试管婴儿实验，从而保证生殖质量。

反应精液属性的众多指标中，最终“活性”指标于近期被学术界揭示。在体外授精的过程中，医生需要找出最健康最强壮的精子来进行授精，这个过程通常需要几小时。

目前医院仍然采用的人工操作受孕方法，由于实验室条件、操作人员技术水平及经验不等，造成受孕结果的差异，也降低了试管婴儿的成功率，给临床诊断和科研工作带来了困难。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是：提供一种辅助体外受精的微流控生殖芯片，该生殖芯片将精子筛选和精卵结合集成在同一微流控芯片上，在完成精子筛选后无需将精子引出芯片外即可进行精卵结合，节省工序步骤且能够减小人为干扰因素。

为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种辅助体外受精的微流控生殖芯片，生殖芯片上设有卵细胞溶液入口和精液输入口；在精液输入口至卵细胞溶液入口之间依次设有精子筛选区域和受精区域；精子筛选区域设有筛选管道、培养液入口、精液入口、精液出口；受精区域设有受精管道和培养液出口；精液输入口、精液入口、筛选管道、受精管道和培养液出口依次连通；培养液入口和精液出口分别与筛选管道连通。采用这种结构后，将精子筛选和精卵结合集成在同一微流控芯片上，在完成精子筛选后无需将精子引出芯片外即可进行精卵结合，节省工序步骤且能够减小人为干扰因素。

优选地，精液入口与精液出口分别设于筛选管道的径向一侧的两端，培养液入口与受精管道分别设于筛选管道的径向一侧的两端并与精液入口和精液出口一一对应；液体通过时，筛选管道内对应精液入口和精液出口的一侧为精液、对应培养液入口和受精管道的一侧为培养液。采用这种结构后，在精液和营养液之间形成存在剪切作用的分界界面。

优选地，培养液入口和精液入口分别与注射泵连接，精液出口和培养液出口分别与导管连接。

优选地，通过调控注射泵的功率调节筛选管道内精液和培养液的流速，精液和培养液的流速不同，精液和培养液之间形成存在剪切作用的分界界面。采用这种结构后，可以采用流体的剪切作用实现精子的筛选。

优选地，通过调控精液和培养液的流速比改变分界界面的剪切速率，从而设定筛选比例。采用这种结构后，针对活性不同的精液，可以通过调控精液和培养液的流速比改变分界界面的剪切速率，从而设定筛选比例。适用范围更加广泛。

优选地，精液出口和精液入口之间还设有循环流道，循环流道内的液体流向为从精液出口流向精液入口。采用这种结构后，针对精子样品稀少的情况，可以实现精液的循环注入，提高利用率。