Los investigadores de la Universidad de Monash han combinado ondas acústicas y dinámica de fluidos para crear un nuevo enfoque para separar espermatozoides de alta calidad en reproducción asistida, abriendo nuevas ventanas para que las parejas infértiles tengan una familia propia.

Este proceso acústico-fluídico rápido y automatizado, desarrollado por un equipo del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial de la Universidad de Monash, puede aislar espermatozoides con morfología normal de la cabeza y alta integridad del ADN a partir de muestras de semen crudo.

El dispositivo puede procesar aproximadamente 140 espermatozoides por segundo y seleccionar más de 60, 000 espermatozoides de alta calidad en menos de 50 minutos:una cantidad clínicamente relevante de espermatozoides para realizar FIV (Fertilización In Vitro) e ICSI (Inyección Intracitoplasmática de Espermatozoides).

Esta investigación que cambia la vida, publicado en la revista de microfluidos líder Lab on a Chip, fue dirigido por un Ph.D. de segundo año. estudiante Sra. Junyang Gai. El trabajo ha sido supervisado por el Dr. Reza Nosrati y el profesor Adrian Neild, expertos en microfluídica del Departamento de Ingeniería Mecánica y Aeroespacial.

"El enfoque aísla los espermatozoides del semen crudo aplicando un campo acústico en un ángulo de 30 ° a la dirección del flujo. Las fuerzas acústicas dirigen y empujan los espermatozoides de alta calidad fuera de la corriente principal, a través del microcanal y los aísla en una salida separada, dejando la población general de espermatozoides en la muestra cruda, "Dijo la Sra. Gai.

Con la aplicación de SSAW (ondas acústicas de superficie estacionaria) a 19,28 MHz y 1-2W, la fuerza de radiación acústica fue lo suficientemente grande como para superar la resistencia y guiar a los espermatozoides móviles para que naden a través del ancho del microcanal, mientras que otros espermatozoides y desechos siguieron el flujo principal para ser recolectados de la salida desechada.

Esto permitió un continuo, alto rendimiento y proceso de selección dependiente del tamaño para aislar espermatozoides de alta calidad.

"Nuestros resultados demuestran que la población de espermatozoides seleccionada exhibe un porcentaje considerablemente mayor de espermatozoides progresivamente móviles (83 por ciento), que tanto la muestra cruda inicial (52 por ciento) como la subpoblación de esperma descartada (36 por ciento), "Dijo la Sra. Gai.

El resultado es la selección de espermatozoides con más del 60 por ciento de mejora en la motilidad progresiva (la capacidad de los espermatozoides para moverse de forma independiente), al tiempo que proporciona una muestra clínicamente relevante para FIV e ICSI. Los espermatozoides seleccionados a partir de este enfoque también muestran una mejora cercana al 40 por ciento en la integridad del ADN.

El Dr. Nosrati dice que la tasa de éxito depende de muchos parámetros diferentes, pero ultimamente, depende de la calidad del esperma y el óvulo.

"Nuestro proceso tiene como objetivo seleccionar mejores espermatozoides en un marco de tiempo más rápido, por lo que es de esperar que esto pueda conducir a mejores resultados en reproducción asistida. Cuando esté completamente probado e implementado, este método podría abrir nuevas ventanas y oportunidades para que las parejas infértiles tengan un bebé, "Dijo el Dr. Nosrati.

"Esperamos que con más pruebas, nuestro proceso de selección de espermatozoides acoustofluídicos puede brindar nuevas oportunidades y beneficiar a la industria de la reproducción asistida, y ayuda a quitar el miedo, ansiedad y estereotipos negativos asociados con la infertilidad ".

La tasa de infertilidad ha aumentado en los últimos 50 años, con una de cada seis parejas que experimentan infertilidad. La infertilidad masculina es responsable de aproximadamente el 30 por ciento de los casos, con una combinación de factores masculinos y femeninos que contribuyen a aproximadamente la mitad de los casos, en todo el mundo.

"La infertilidad masculina es un problema reproductivo mundial y se han desarrollado varios enfoques clínicos para abordarlo. Sin embargo, su eficacia está limitada por los procedimientos de selección de esperma que requieren mucho tiempo y trabajo intensivo, "Dijo el Dr. Nosrati.

"La preparación o selección de espermatozoides es un paso clave en la reproducción asistida que se realiza justo antes de fertilizar el óvulo. El proceso clínico actual implica múltiples pasos de lavado y centrifugación y un paso de selección manual, y tarda hasta tres horas en completarse, que también puede ser perjudicial para los espermatozoides ".

El profesor Neild dice que el método de selección de esperma no ha cambiado mucho en los últimos 30 años, seleccionar espermatozoides principalmente en función de la motilidad, y como un resultado, la tasa de éxito de los ciclos de reproducción asistida se ha estancado en alrededor del 33 por ciento.

"Nuestro enfoque también considera el tamaño y la morfología de los espermatozoides durante el proceso de selección, además de la motilidad de los espermatozoides. Con más investigación, esperamos que nuestro enfoque pueda mejorar los resultados de la reproducción asistida y reducir los costos asociados con el ciclo de tratamiento, "Dijo el profesor Neild.

El profesor Neild es un experto mundial en acústica fluídica con muchas contribuciones importantes en el campo durante los últimos 15 años. El Dr. Nosrati es pionero en microfluidos para reproducción asistida y ha desarrollado tecnologías para la selección y el análisis de espermatozoides durante los últimos seis años.