スパームソーター｜生殖補助医療用システム

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運動能力良好精子分離装置

少子化は大きな社会問題であり、合計特殊出生率が急速に低下しています。不妊カップルが10組に1組、不妊原因の半数が男性側の異常、その要因の大半が精子の異常と判明しています。受精には運動能力良好精子が必要ですので、運動能力良好精子をいかに簡便に分離するかが治療の一助となります。
そこでミシガン大学Takayama博士らが開発したマイクロフルイディクスを利用した簡便・高効率に運動能力良好精子を分離する装置を用い、臨床治験を行なっています。

マイクロフルイディクスの原理

図1．マイクロフルイディクスの原理

十分に微小な流路を作成するとその中に発生する流れは微小流体力学支配する流れを作ることが出来ます。すなわち、レイノルズ数が低い環境下では2つの液体の流れはほとんど混ざることがありません。

図1に示すように2つの液を入口A・Bから流すと、それぞれSTREAM-AとSTREAM-Bが形成され、再び出口C・Dに流出させることが出来ます。

そこで入口Aに精子を、入口Bに培養液を流すと、合流地点では液体同士混ざることはありません。

運動能力良好精子はこの界面を渡ることができるのでSTREAM-AからSTREAM-Bに移ることが出来ます。

すなわち、出口Dへ流出する精子はほぼ100%運動能力良好精子です。事実、運動能が低い患者精子（20%程度）を入口Aから導入すると、出口Dで回収された精子は、9割以上が運動能力良好精子でした。（図2）

図2．
運動能力良好精子率の上昇
左：分離前　右：分離後
(ミシガン大学データより)

マイクロフルイディクスを利用した運動能力良好精子分離装置です。


▲ プラスチック製スパームソーター（研究用機器）	▲ スパームソーター精子注入口付近。層流の発生がはっきりと見えます。（ヒト精子、実速の1/6で再生しております）

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