[发明专利]一种高活力精子筛选微流控装置

说明书

本发明公开了一种高活力精子筛选微流控装置，包括筒体，所述筒体的内腔通过薄层环形壁分隔成内外两个腔室，且内腔室和外腔室为同心圆结构，内腔室置满精子营养液，外腔室置有精液样本，使精液样本刚好覆盖内腔室上表面，本发明涉及生物技术领域。该高活力精子筛选微流控装置，利用精子上游和沿界面泳动特性，避免了现有辅助生殖技术过程中体外离心、洗涤等各种操作对精子的潜在不利影响，结构设置紧凑合理，并可有效浓缩高活力精子，可获得辅助生殖技术所需的高活力精子，以大大提高体外受精的成功率，适用范围广，不仅适用于人类生殖如各医疗机构的生殖中心，而且适用于动物育种，人类生殖和动物育种中均可使用此装置。

技术领域

本发明涉及生物技术领域，具体为一种高活力精子筛选微流控装置。

背景技术

世界范围内不孕不育的发病率约为15％-20％，而且有逐年递增趋势，据 WHO预测，在不久的将来，生殖健康问题将是继心脑血管疾病和肿瘤后，威 胁人类健康的第三大疾病，不孕不育发病率的增加，大大推动了辅助生殖技 术的发展，第一代试管婴儿技术——体外受精-胚胎移植技术(IVF-ET)自1978 年开展以来，给许多不育不孕夫妇带来了福音；第二代试管婴儿技术——卵 细胞质内单精子注射(ICSI)技术和第三代技术——植入前遗传学诊断(PGD) 又进一步丰富和完善了辅助生殖技术，尽管如此，辅助生殖技术过程中许多 操作均可能造成精子的损伤，最终导致胚胎不发育或流产，这也是导致试管 婴儿技术成功率难以超过50％的重要原因之一，这些有损伤的操作包括：精 子上游后的离心操作、密度梯度离心操作和分离液中某些成分的影响等，而 要避免这些操作的影响，对高活力精子的筛选应尽可能避免离心操作而又起 到浓缩作用。

精子发生与成熟异常最常见的表现为少精子症和弱精子症，但这些患者 总会有部分活力正常的精子，实验室常用的分离优质精子的技术为上游法和 密度梯度离心法，这些操作对优质精子会造成损伤，而通过微流控芯片上小 孔深度差可达到自然筛选活力正常精子的目的；筛选出的高活力精子经过离 心浓缩，仍会对精子造成损伤，而高活力精子越过分隔层到达另一小容积腔 室时，可起自然浓缩的作用，避免离心操作，故通过此微流控装置可筛选高 活力精子并进行浓缩，筛选出的精子可直接进行体外受精(IVF)或卵细胞质 内单精子注射(ICSI)。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种高活力精子筛选微流控装置， 解决了现有的精子筛选过程中不能避免精子上游后的离心操作、密度梯度离 心操作和分离液中某些成分的影响操作对精子造成损伤，无法保证精子活性 的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种高活力精子筛 选微流控装置，包括筒体，所述筒体的内腔通过薄层环形壁分隔成内外两个 腔室，且内腔室和外腔室为同心圆结构，本发明结构设置紧凑合理，利用精 子上游和沿界面泳动特性，避免了体外离心、洗涤等各种操作对精子的潜在 不利影响，并可有效浓缩高活力精子，利用此发明装置可获得辅助生殖技术 所需的高活力精子，可以大大提高体外受精的成功率，此发明装置不仅适用 于人类生殖如各医疗机构的生殖中心，而且适用于动物育种。

优选的，所述内腔室置满精子营养液，所述外腔室置有精液样本，且使精 液样本刚好覆盖内腔室上表面，上游精子到达外腔室顶端后沿界面泳动至内 腔室，将最终汇聚在内腔室。

优选的，所述内腔室半径为2.5mm，深度为20mm，所述外腔室环形净半 径为2mm，深度为20mm，所述内外腔室之间的薄层环形壁厚度为0.5mm， 高度为20mm，结构简单合理，易于实现。

优选的，所述精子营养液为自行配制精子营养液、商用Earle’s液或BWW 液中的一种或多种的组合，且精液样本来自不育夫妇的男性患者。