MicroBeaCh(Microfluidic Platform for Analyzing Sperm Flagellar Beating in a Chemical Gradient)研究支撑 EVA 的第四种天然线索:趋化性。
长久以来,受精一直被想象成一场由最快的游泳者赢得的竞速。然而过去十年的研究讲述了一个更为主动的故事:卵子本身也参与其中,释放化学信号帮助引导精子游向自己1。精子在穿越女性生殖道的过程中,趋流性与趋温性已经在为其路径提供导向2;与此同时,它们会经历获能——一系列使其为受精做好准备的生化变化3。
获能会带来鞭毛摆动方式的转变:从对称的摆动转为一种被称为超激活的非对称摆动,使精子细胞得以奋力穿过包围卵子的卵丘-卵母细胞复合体4。卵子周围的液体富含多种信号分子(progesterone、EGF、BDNF、GDF9、fibronectin 等),被认为在塑造这最后的接近过程中发挥作用5。然而,鞭毛究竟是如何逐拍逐拍地适应这一化学环境的,目前仍知之甚少:现有方法通常只测试其中一小部分信号,且很少在接近真实生殖道条件的环境下进行。
一套仿生微流控平台,结合 AI 智能视觉,聚焦一个核心问题:鞭毛究竟如何响应它在卵子附近遇到的化学信号?
微流控平台重现精子在女性生殖道内所遇到的生理化学环境。
计算机视觉实时追踪鞭毛运动,将每一次摆动转化为精确、自动化的运动性数据。
目标是找出真正反映受精能力的运动性参数,深化 EVA 筛选背后的智能水平。
MicroBeaCh 是首个在动态化学环境(而非单一固定刺激)下,全面评估精子鞭毛摆动的研究。三点使这一切成为可能:
Beezbiotech 是本奖学金项目的唯一主办机构。研究成果将通过科学出版物与学术会议报告进行分享,并配合面向公众的专题推广,让更广泛的社群参与到生育科学中来。
本项目已获得欧盟 Horizon Europe 研究与创新计划资助,资助协议编号为 No. 101154015。