Дзякуй за наведванне Nature.com.Версія браўзера, якую вы выкарыстоўваеце, мае абмежаваную падтрымку CSS.Для найлепшага вопыту мы рэкамендуем вам выкарыстоўваць абноўлены браўзер (або адключыць рэжым сумяшчальнасці ў Internet Explorer).Тым часам, каб забяспечыць бесперапынную падтрымку, мы будзем візуалізаваць сайт без стыляў і JavaScript.
Пладавітасць птушак залежыць ад іх здольнасці захоўваць дастатковую колькасць жыццяздольнай спермы на працягу доўгага перыяду часу ў канальчыках для захоўвання спермы (SST).Дакладны механізм, з дапамогай якога сперматазоіды трапляюць, пражываюць і пакідаюць SST, застаецца спрэчным.Сперма курэй шаркаси выяўляла высокую схільнасць да аглютынацыі, утвараючы рухомыя ніткападобныя пучкі, якія змяшчаюць мноства клетак.З-за цяжкасці назірання за рухомасцю і паводзінамі народкаў у непразрыстай фалопіевай трубе мы выкарысталі мікрафлюідны прыбор з папярочным перасекам мікраканалаў, аналагічным перасеку народкаў, для вывучэння аглютынацыі і рухомасці народкаў.У гэтым даследаванні абмяркоўваецца, як утвараюцца пучкі спермы, як яны рухаюцца і іх магчымую ролю ў падаўжэнні тэрміну знаходжання спермы ў SST.Мы даследавалі хуткасць народкаў і реологіческіх паводзіны, калі паток вадкасці ствараўся ў мікрафлюідным канале гідрастатычным ціскам (хуткасць патоку = 33 мкм/с).Сперматазоіды маюць тэндэнцыю плыць супраць плыні (станоўчая реология), і хуткасць пучка сперматазоідаў значна зніжана ў параўнанні з адзінкавымі народкамі.Было заўважана, што пучкі спермы рухаюцца па спіралі і павялічваюцца ў даўжыню і таўшчыню па меры набору большай колькасці асобных народкаў. Было заўважана, што пучкі спермы набліжаюцца да бакавых сценак мікрафлюідных каналаў і прыліпаюць да іх, каб пазбегнуць іх змятання хуткасцю патоку вадкасці > 33 мкм/с. Было заўважана, што пучкі спермы набліжаюцца да бакавых сценак мікрафлюідных каналаў і прыліпаюць да іх, каб пазбегнуць іх змятання хуткасцю патоку вадкасці > 33 мкм/с. Было адзначана, што пучкі сперматозоидов набліжаюцца і прыліпаюць да бакавых стенкам микрофлюидных каналаў, каб пазбегнуць змянення з хуткасцю патоку вадкасці> 33 мкм / с. Было заўважана, што пучкі спермы набліжаюцца і прыліпаюць да бакавых сценак мікрафлюідных каналаў, каб пазбегнуць іх змятання пры хуткасці патоку вадкасці >33 мкм/с.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁上，以避免被流体流速> 33 мкм/с 扫过。33 мкм/с 扫过. Было адзначана, што пучкі сперматозоидов набліжаюцца і прыліпаюць да бакавых сцянках микрожидкостного канала, каб пазбегнуць смецця патоку вадкасці са хуткасцю > 33 мкм/с. Было заўважана, што пучкі спермы набліжаюцца і прыліпаюць да бакавых сценак мікрафлюіднага канала, каб пазбегнуць іх змятання патокам вадкасці з хуткасцю >33 мкм/с.Сканіруючая і трансмісійная электронная мікраскапія паказала, што пучкі народкаў падтрымліваюцца вялікай колькасцю шчыльнага матэрыялу.Атрыманыя дадзеныя дэманструюць унікальную рухомасць народкаў курыцы Шарказі, а таксама здольнасць народкаў да агглютинации і адукацыі рухомых пучкоў, што спрыяе лепшаму разуменню працэсу працяглага захоўвання народкаў пры СМТ.
Каб дамагчыся апладнення ў людзей і большасці жывёл, сперма і яйкаклеткі павінны прыбыць у месца апладнення ў патрэбны час.Такім чынам, спарванне павінна адбывацца да або ў момант авуляцыі.З іншага боку, некаторыя млекакормячыя, такія як сабакі, а таксама віды, якія не належаць да млекакормячых, такія як насякомыя, рыбы, рэптыліі і птушкі, захоўваюць сперму ў сваіх рэпрадуктыўных органах на працягу доўгага перыяду часу, пакуль іх яйкаклеткі не будуць гатовыя да апладнення (асінхроннае апладненне 1 ).Птушкі здольныя захоўваць жыццяздольнасць народкаў, здольных да апладнення яйкаклетак, на працягу 2-10 тыдняў2.
Гэта унікальная асаблівасць, якая адрознівае птушак ад іншых жывёл, так як забяспечвае высокую верагоднасць апладнення пасля аднаразовага абнасеньвання на працягу некалькіх тыдняў без адначасовага спарвання і авуляцыі.Галоўны орган для захоўвання спермы, званы канальчыкам для захоўвання спермы (SST), размешчаны ва ўнутраных зморшчынах слізістай абалонкі ў маткава-вагінальным злучэнні.На сённяшні дзень механізмы, з дапамогай якіх сперма трапляе, знаходзіцца і выходзіць з банка спермы, да канца не вывучаны.На аснове папярэдніх даследаванняў было вылучана мноства гіпотэз, але ні адна з іх не знайшла пацверджання.
Forman4 выказаў здагадку, што народкі захоўваюць сваё месцазнаходжанне ў паражніны SST за кошт бесперапыннага вагальнага руху супраць напрамку патоку вадкасці праз бялковыя каналы, размешчаныя на эпітэліяльных клетках SST (рэалогія).АТФ высільваецца з-за пастаяннай жгуцікавай актыўнасці, неабходнай для падтрымання спермы ў прасвеце SST, і рухомасць у рэшце рэшт зніжаецца, пакуль сперма не будзе вынесена з банка спермы патокам вадкасці і не пачне новае падарожжа ўніз па ўзыходзячай фалопіевай трубе для апладнення спермы.Яйка (Форман4).Гэтая мадэль захоўвання спермы пацвярджаецца выяўленнем пры дапамозе імунацытахіміі аквапарынаў 2, 3 і 9, якія прысутнічаюць у эпітэліяльных клетках SST.На сённяшні дзень адсутнічаюць даследаванні рэалогіі курынай спермы і яе ролі ў захоўванні SST, адборы спермы з похвы і канкурэнцыі спермы.У курэй сперма трапляе ў похву пасля натуральнага спарвання, але больш за 80% народкаў выкідваецца з похвы неўзабаве пасля спарвання.Гэта сведчыць аб тым, што похву з'яўляецца асноўным месцам адбору спермы ў птушак.Акрамя таго, паведамлялася, што менш за 1% народкаў, апладненых у похве, трапляюць у SSTs2.Пры штучным абнасеньванні куранят у похву колькасць народкаў, якія дасягаюць SST, мае тэндэнцыю да павелічэння праз 24 гадзіны пасля абнасеньвання.Да гэтага часу механізм адбору спермы падчас гэтага працэсу незразумелы, і рухомасць спермы можа гуляць важную ролю ў паглынанні спермы SST.З-за тоўстых і непразрыстых сценак фалопіевых труб цяжка непасрэдна кантраляваць рухомасць народкаў у маткавых трубах птушак.Такім чынам, нам не хапае базавых ведаў пра тое, як народкі пераходзяць у SST пасля апладнення.
Рэалогія нядаўна была прызнана важным фактарам, які кантралюе транспарт спермы ў геніталіях млекакормячых.Грунтуючыся на здольнасці рухомых народкаў міграваць супраць плыні, Zaferani et al8 выкарысталі мікрафлюідную сістэму Corra для пасіўнай ізаляцыі рухомых народкаў з узораў спермы.Гэты тып сартавання спермы мае важнае значэнне для медыцынскага лячэння бясплоддзя і клінічных даследаванняў і аддаецца перавагу перад традыцыйнымі метадамі, якія патрабуюць часу і працы і могуць парушыць марфалогію і структурную цэласнасць спермы.Аднак на сённяшні дзень не праводзілася даследаванняў пра ўплыў вылучэнняў з палавых органаў курэй на рухомасць народкаў.
Незалежна ад механізму, які падтрымлівае сперму, якая захоўваецца ў SST, многія даследчыкі заўважылі, што рэзідэнтныя народкі агглютинируют галава да галавы ў SST курэй 9, 10, перапёлак 2 і індыкоў 11, утвараючы агглюцінаваныя пучкі спермы.Аўтары мяркуюць, што існуе сувязь паміж гэтай аглютынацыі і доўгім захоўваннем народкаў у SST.
Тынгары і Лейк12 паведамілі пра моцную сувязь паміж сперматазоідамі ў курыных залозах, якія прымаюць сперму, і паставілі пад сумнеў, ці склейваюцца народкі птушак гэтак жа, як і сперматозіі млекакормячых.Яны лічаць, што глыбокія сувязі паміж народкамі ў семявыносящих пратоках могуць быць з-за стрэсу, выкліканага прысутнасцю вялікай колькасці народкаў у невялікай прасторы.
Пры ацэнцы паводзін народкаў на свежых падвесных прадметных шклах можна заўважыць мінучыя прыкметы аглютынацыі, асабліва па краях спермограммы.Аднак аглютынацыя нярэдка парушалася вярчальным дзеяннем, звязаным з бесперапынным рухам, што тлумачыць мінучы характар ​​гэтай з'явы.Даследчыкі таксама заўважылі, што пры даданні растваральніка ў сперму з'яўляюцца выцягнутыя «ніткападобныя» клеткавыя агрэгаты.
Раннія спробы імітаваць народак рабіліся шляхам выдалення тонкай дроту з падвеснай кроплі, у выніку чаго з кроплі спермы тырчаў падобны на сперму падоўжаны бурбалка.Сперматазоіды неадкладна выбудоўваюцца ў паралельную лінію ўнутры бурбалкі, але ўвесь блок хутка знік з-за абмежавання 3D.Таму для вывучэння аглютынацыі народкаў неабходна назіраць за рухомасцю і паводзінамі народкаў непасрэдна ў ізаляваных канальчыках для захоўвання спермы, чаго дамагчыся цяжка.Такім чынам, неабходна распрацаваць прыбор, які імітуе народкі, каб падтрымаць даследаванні рухомасці народкаў і паводзін аглютынацыі.Brillard et al13 паведамілі, што сярэдняя даўжыня канальчыкаў для захоўвання спермы ў дарослых куранят складае 400-600 мкм, але некаторыя SST могуць дасягаць 2000 мкм.Mero і Ogasawara14 падзялілі насенныя залозы на павялічаныя і непавялічаныя канальчыкі для захоўвання спермы, абодва з якіх мелі аднолькавую даўжыню (~500 мкм) і шырыню шыйкі (~38 мкм), але сярэдні дыяметр прасвету канальчыкаў быў 56,6 і 56,6 мкм.., адпаведна 11,2 мкм адпаведна.У бягучым даследаванні мы выкарыстоўвалі мікрафлюідную прыладу з памерам канала 200 мкм × 20 мкм (Ш × У), папярочны перасек якога некалькі блізкі да сячэння ўзмоцненага SST.Акрамя таго, мы даследавалі рухомасць народкаў і паводзіны аглютынацыі ў цякучай вадкасці, што адпавядае гіпотэзе Формана аб тым, што вадкасць, якая выпрацоўваецца эпітэліяльнымі клеткамі SST, утрымлівае народкі ў прасвеце ў супрацьточным (реологіческіх) кірунку.
Мэтай гэтага даследавання было пераадолець праблемы назірання за рухомасцю народкаў у фалопіевай трубе і пазбегнуць цяжкасцей вывучэння реологии і паводзін народкаў у дынамічным асяроддзі.Для імітацыі рухомасці народкаў у палавых органах курыцы быў выкарыстаны мікрафлюідны прыбор, які стварае гідрастатычны ціск.
Калі кропля разведзенага ўзору спермы (1:40) была загружана ў мікраканальны прыбор, можна было вызначыць два тыпу рухомасці народкаў (ізаляваны народак і звязаны народак).Акрамя таго, сперматазоіды мелі тэндэнцыю плыць супраць плыні (станоўчая рэалогія; відэа 1, 2). Хоць пучкі народкаў мелі меншую хуткасць, чым у адзінокіх народкаў (p <0,001), яны павялічвалі працэнт народкаў, якія дэманструюць станоўчы рэатаксіс (p <0,001; табл. 2). Хоць пучкі народкаў мелі меншую хуткасць, чым у адзінокіх народкаў (p <0,001), яны павялічвалі працэнт народкаў, якія дэманструюць станоўчы рэатаксіс (p <0,001; табл. 2). Хоць пучкі сперматозоидов мелі больш нізкую хуткасць, чым у адзіночных сперматозоидов (р <0,001), яны павялічвалі працэнт сперматозоидов, якія дэманструюць станоўчы рэатаксіс (р <0,001; табліца 2). Нягледзячы на ​​​​тое, што пучкі народкаў мелі меншую хуткасць, чым у асобных народкаў (p <0,001), яны павялічвалі працэнт народкаў, якія дэманструюць станоўчы рэатаксіс (p <0,001; табл. 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0,001），但它们增加了显示阳性流变性的精子百Каэфіцыент (p < 0,001; 2).尽管 精子束 的 速度 低于 孤独 的 速度 （p <0,001） ， 但 增加 了 显示 阳性 流变性 精子 百分比 （p <0,001 ； 2。。。。。。））)）)) Хоць хуткасць сперматозоидов была ніжэй, чым у адзіночных сперматозоидов (р <0,001), яны павялічвалі працэнт сперматозоидов з станоўчай рэалогіяй (р <0,001; табліца 2). Нягледзячы на ​​​​тое, што хуткасць пучкоў народкаў была ніжэй, чым у адзіночных народкаў (p <0,001), яны павялічылі працэнт народкаў з станоўчай реологией (p <0,001; табл. 2).Станоўчая реология для адзінкавых народкаў і пучкоў ацэньваецца прыкладна ў 53% і 85% адпаведна.
Заўважана, што сперматазоіды курэй шаркасы адразу пасля эякуляцыі ўтвараюць лінейныя пучкі, якія складаюцца з дзесяткаў асобін.Гэтыя пучкі павялічваюцца ў даўжыню і таўшчыню з цягам часу і могуць заставацца in vitro на працягу некалькіх гадзін, перш чым рассейвацца (відэа 3).Гэтыя ніткападобныя пучкі маюць форму сперматазоідаў ехідны, якія ўтвараюцца на канцы прыдатка яечка.Было ўстаноўлена, што сперма курыцы Шаркашы мае высокую тэндэнцыю да аглютынацыі і адукацыі сеткаватага пучка менш чым за адну хвіліну пасля збору.Гэтыя бэлькі дынамічныя і здольныя прыліпаць да любых бліжэйшых сцен або статычных аб'ектаў.Хоць пучкі народкаў зніжаюць хуткасць народкаў, відавочна, што макраскапічна яны павялічваюць сваю лінейнасць.Даўжыня пучкоў вар'іруецца ў залежнасці ад колькасці спермы, сабранай у пучкі.Вылучалі дзве часткі пучка: пачатковую, якая ўключае свабодную галоўку агглютинированного народка, і канцавую, якая ўключае хвост і ўвесь дыстальны канец народка.З дапамогай высакахуткаснай камеры (950 кадраў у секунду) у пачатковай частцы пучка назіралі свабодныя галоўкі агглютинированных народкаў, адказных за рух пучка за кошт іх вагальнага руху, уцягваючы астатнія ў пучок спіральным рухам (Відэа 4).Аднак у доўгіх пучках было заўважана, што некаторыя свабодныя галоўкі спермы прыліплі да цела, а канцавая частка пучка дзейнічае як лопасці, якія дапамагаюць рухаць пучок.
Знаходзячыся ў павольным патоку вадкасці, пучкі народкаў рухаюцца паралельна адзін аднаму, аднак яны пачынаюць перакрывацца і прыліпаць да ўсяго нерухомага, каб не быць змыты бягучым патокам па меры павелічэння хуткасці патоку.Пучкі ўтвараюцца, калі жменька народкаў набліжаецца адзін да аднаго, яны пачынаюць рухацца сінхронна і абгортваюцца адзін вакол аднаго, а потым прыліпаюць да клейкай субстанцыі.Малюнкі 1 і 2 паказваюць, як народкі набліжаюцца адзін да аднаго, утвараючы злучэнне, калі хвасты абвіваюць адзін аднаго.
Даследчыкі прымянілі гідрастатычны ціск, каб стварыць паток вадкасці ў мікраканале для вывучэння рэалогіі спермы.Выкарыстоўваўся мікраканал памерам 200 мкм × 20 мкм (Ш × У) і даўжынёй 3,6 мкм.Выкарыстоўвайце мікраканалы паміж кантэйнерамі са шпрыцамі, замацаванымі на канцах.Каб зрабіць каналы больш бачнымі, выкарыстоўвалі харчовыя фарбавальнікі.
Прывяжыце злучальныя кабелі і аксэсуары да сцяны.Відэа зроблена з дапамогай фазава-кантрастнага мікраскопа.З кожным малюнкам прадстаўлены выявы фазавай кантраснай мікраскапіі і адлюстравання.(A) Сувязь паміж двума патокамі супраціўляецца патоку з-за спіральнага руху (чырвоная стрэлка).(B) Злучэнне паміж пучком трубкі і сценкай канала (чырвоныя стрэлкі), у той жа час яны злучаныя з двума іншымі пучкамі (жоўтыя стрэлкі).(C) Пучкі спермы ў мікрафлюідным канале пачынаюць злучацца адзін з адным (чырвоныя стрэлкі), утвараючы сетку з пучкоў спермы.(D) Фарміраванне сеткі пучкоў народкаў.
Калі кропля разведзенай спермы была загружана ў мікрафлюідную прыладу і быў створаны паток, было заўважана, што пучок спермы рухаецца супраць напрамку патоку.Пучкі шчыльна прылягаюць да сценак микроканалов, а свабодныя галоўкі ў пачатковай частцы пучкоў - да іх (відэа 5).Яны таксама прыліпаюць да любых нерухомых часціц на сваім шляху, такіх як смецце, каб не быць знесенымі плынню.З часам гэтыя пучкі ператвараюцца ў доўгія ніткі, якія захопліваюць іншыя асобныя народкі і больш кароткія пучкі (відэа 6).Калі паток пачынае запавольвацца, доўгія лініі спермы пачынаюць утвараць сетку ліній спермы (відэа 7; малюнак 2).
Пры высокай хуткасці патоку (V > 33 мкм/с) спіральныя руху нітак узмацняюцца, паколькі спроба захапіць мноства асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, лепш супрацьстаяць дрэйфуючай сіле патоку. Пры высокай хуткасці патоку (V > 33 мкм/с) спіральныя руху нітак узмацняюцца, паколькі спроба захапіць мноства асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, лепш супрацьстаяць дрэйфуючай сіле патоку. Пры высокай хуткасці патоку (V > 33 мкм/с) спіралевідныя руху нитей ўзмацняюцца, паколькі яны спрабуюць знайсці мноства асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, якія лепш супрацьстаяць дрэйфуючай сіле патоку. Пры высокіх хуткасцях патоку (V > 33 мкм/с) спіральныя руху нітак узмацняюцца, калі яны спрабуюць захапіць мноства асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, якія лепш супрацьстаяць дрэйфуючай сіле патоку.在高流速(V > 33 мкм/с) 时，螺纹的螺旋运动增加，以试图捕捉许多形成束的单个精子，从而更好地抵抗流动的漂移力。在 高 流速 (v> 33 мкм/с) 时 ， 的 螺旋 运动 增加 ， 以 试图 许多 形成 束 单 个 精子 ， 从而更 地 抵抗 的 漂移力。。。。。。。。。 Пры вялікіх хуткасцях патоку (V > 33 мкм/с) спіральнае перамяшчэнне павялічваецца ў спробе захопу мноства асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, каб лепш супрацьстаяць сіле патоку дрэйфа. Пры высокіх хуткасцях патоку (V > 33 мкм/с) спіральнае перамяшчэнне нітак павялічваецца ў спробе захапіць шмат асобных народкаў, якія ўтвараюць пучкі, каб лепш супрацьстаяць дрэйфуючым сілам патоку.Таксама паспрабавалі прымацаваць мікраканалы да бакавін.
З дапамогай светлавой мікраскапіі (LM) пучкі спермы былі ідэнтыфікаваны як навалы галовак народкаў і закручаных хвастоў.Пучкі спермы з рознымі агрэгатамі таксама ідэнтыфікуюцца як скручаныя галоўкі і жгуцікавыя агрэгаты, множныя зрослыя хвасты спермы, галоўкі спермы, прымацаваныя да хваста, і галоўкі спермы з сагнутымі ядрамі як некалькі злітых ядраў.трансмісійная электронная мікраскапія (ПЭМ).Сканіравальная электронная мікраскапія (SEM) паказала, што пучкі спермы ўяўляюць сабой агрэгаты галовак спермы, а агрэгаты спермы паказваюць прымацаваную сетку загорнутых хвастоў.
Марфалогію і ультраструктуру народкаў, фарміраванне пучкоў народкаў вывучалі метадамі светлавой мікраскапіі (паўразрэз), растравай электроннай мікраскапіі (СЭМ) і трансмісійнай электроннай мікраскапіі (ПЭМ), мазкі спермы афарбоўвалі акрыдынавым аранжавым і даследавалі пры дапамозе эпифлуоресцентной мікраскапіі.
Афарбоўка мазка спермы акрыдынавым аранжавым (мал. 3B) паказала, што галоўкі народкаў былі зліпаныя разам і пакрытыя сакраторным матэрыялам, што прывяло да адукацыі вялікіх пучкоў (мал. 3D).Пучкі спермы складаліся з агрэгатаў спермы з сеткай прымацаваных хвастоў (мал. 4A-C).Пучкі спермы складаюцца з хвастоў многіх народкаў, якія зліпліся разам (мал. 4D).Сакрэты (мал. 4Д, Е) пакрывалі галоўкі пучкоў народкаў.
Фарміраванне пучка народкаў Выкарыстанне фазавай кантраснай мікраскапіі і мазкоў спермы, афарбаваных акрыдынавым аранжавым, паказала, што галоўкі народкаў зліпаюцца.(A) Ранняе фарміраванне пучка спермы пачынаецца з народка (белы круг) і трох народкаў (жоўты круг), прычым спіраль пачынаецца з хваста і заканчваецца ў галоўцы.(B) Мікрафатаграфіі мазка спермы, афарбаванага акрыдынава-аранжавым колерам, на якой паказаны прылепленыя галоўкі народкаў (стрэлкі).Вылучэнні пакрываюць галаву(-і).Павелічэнне × 1000. (C) Развіццё вялікага пучка, які пераносіцца патокам у мікрафлюідным канале (з выкарыстаннем высакахуткаснай камеры пры 950 кадрах у секунду).(D) Мікрафатаграфіі мазка спермы, афарбаванага акрыдынавым аранжавым, з вялікімі пучкамі (стрэлкі).Павелічэнне: ×200.
Сканіравальная электронная мікрафатаграфія пучка спермы і мазка спермы, афарбаванага акрыдынавым аранжавым.(A, B, D, E) - лічбавыя каляровыя электронныя мікрафатаграфіі сперматазоідаў, а C і F - мікрафатаграфіі мазкоў спермы, афарбаваных акрыдынавым аранжавым, якія паказваюць прымацаванне некалькіх народкаў, якія абгортваюць каудальную сетку.(AC) Агрэгаты народкаў паказаны ў выглядзе сеткі прымацаваных хвастоў (стрэлкі).(D) Адгезія некалькіх сперматазоідаў (з клейкім рэчывам, ружовым контурам, стрэлкай), якія ахінаюцца вакол хваста.(E і F) Агрэгаты галоўкі спермы (паказальнікі), пакрытыя клейкім матэрыялам (паказальнікі).Сперматазоіды ўтварылі пучкі з некалькімі віхрападобнымі структурамі (F).(C) ×400 і (F) ×200 павелічэння.
Выкарыстоўваючы трансмісійную электронную мікраскапію, мы выявілі, што пучкі народкаў маюць хвасты (мал. 6A, C), галоўкі, прымацаваныя да хвастоў (мал. 6B), або галоўкі, прымацаваныя да хвастоў (мал. 6D).Галоўкі народкаў у пучку выгнутыя, прадстаўляючы на ​​разрэзе дзве ядзерныя вобласці (мал. 6D).У пучку разрэзу сперматазоіды мелі скручаную галоўку з двума ядзернымі абласцямі і некалькімі жгуцікавымі абласцямі (мал. 5А).
Лічбавая каляровая электронная мікрафатаграфія, якая паказвае злучальныя хвасты ў пучку спермы і агглюцінуючы матэрыял, які злучае галоўкі спермы.(A) Прымацаваны хвост вялікай колькасці народкаў.Звярніце ўвагу, як выглядае хвост у партрэтнай (стрэлка) і альбомнай (стрэлка) праекцыях.(B) Галоўка (стрэлка) народка злучана з хвастом (стрэлка).(C) Некалькі хвосцікаў спермы (стрэлкі) прымацаваны.(D) Аглютынацыйны матэрыял (AS, сіні) злучае чатыры галоўкі народка (фіялетавы).
Сканіравальная электронная мікраскапія была выкарыстаная для выяўлення галовак народкаў у пучках народкаў, пакрытых сакрэтам або мембранамі (малюнак 6B), што паказвае на тое, што пучкі народкаў замацаваны пазаклеткавым матэрыялам.Аглюцінаваны матэрыял канцэнтраваўся ў галоўцы спермы (падобная на галоўку медузы зборка; мал. 5B) і пашыраўся дыстальна, даючы ярка-жоўты выгляд пры флуарэсцэнтнай мікраскапіі пры афарбоўванні акрыдынавым аранжавым (мал. 6C).Гэта рэчыва добра бачна ў сканавальны мікраскоп і лічыцца злучным.Паўтонкія зрэзы (мал. 5C) і мазкі спермы, афарбаваныя акрыдынавым аранжавым, паказалі пучкі спермы, якія змяшчаюць шчыльна спакаваныя галоўкі і закручаныя хвасты (мал. 5D).
Розныя мікрафатаграфіі, якія паказваюць агрэгацыю галовак і загнутых хвосцікаў народкаў рознымі метадамі.(A) Папярочны каляровы каляровы электронны мікрафатаграфію пучка спермы, які паказвае скручаную галоўку спермы з ядром з дзвюх частак (сінім) і некалькімі жгуцікавымі часткамі (зялёным).(B) Лічбавая каляровая сканіруючая электронная мікрафатаграфія, якая паказвае навала падобных на медузу галовак народкаў (стрэлкі), якія, здаецца, пакрытыя.(C) Паўтонкі зрэз, які паказвае агрэгаваныя галоўкі народкаў (стрэлкі) і закручаныя хвасты (стрэлкі).(D) Мікрафатаграфія мазка спермы, афарбаванага акрыдынавым аранжавым, на якой паказаны агрэгаты галовак народкаў (стрэлкі) і закручаныя хвасты (стрэлкі).Звярніце ўвагу, што клейкае рэчыва (S) пакрывае галоўку народка.(D) × 1000-кратнае павелічэнне.
З дапамогай трансмісійнай электроннай мікраскапіі (мал. 7A) таксама было адзначана, што галоўкі народкаў былі скручены, а ядра мелі спіралепадобную форму, што пацвярджаецца мазкамі спермы, афарбаванымі акрыдынавым аранжавым і даследаванымі з дапамогай флуарэсцэнтнай мікраскапіі (мал. 7B).
(A) Лічбавая каляровая трансмісійная электронная мікрафатаграфія і (B) мазок спермы, афарбаваны ў акрыдынавы аранжавы колер, які паказвае скручаныя галоўкі і прымацаванне галоўкі і хваста спермы (стрэлкі).(B) × 1000-кратнае павелічэнне.
Цікавае адкрыццё заключаецца ў тым, што сперма Шарказі аб'ядноўваецца, утвараючы рухомыя ніткападобныя пучкі.Ўласцівасці гэтых пучкоў дазваляюць зразумець іх магчымую ролю ў паглынанні і захаванні народкаў у СПТ.
Пасля спарвання сперма трапляе ў похву і праходзіць інтэнсіўны працэс адбору, у выніку чаго толькі абмежаваная колькасць спермы трапляе ў SST15,16.На сённяшні дзень механізмы, з дапамогай якіх народкі ўваходзяць і выходзяць з SST, незразумелыя.У хатняй птушкі сперматазоіды захоўваюцца ў SST на працягу доўгага перыяду ад 2 да 10 тыдняў, у залежнасці ад выгляду6.Застаюцца спрэчкі аб стане спермы падчас захоўвання ў SST.Яны ў руху або ў стане спакою?Іншымі словамі, як сперме клеткі захоўваюць сваё становішча ў SST так доўга?
Forman4 выказаў здагадку, што знаходжанне і выкід SST можна растлумачыць з пункту гледжання рухомасці народкаў.Аўтары мяркуюць, што народкі захоўваюць сваю пазіцыю, плывучы супраць патоку вадкасці, які ствараецца эпітэліем SST, і што народкі выкідваюцца з SST, калі іх хуткасць падае ніжэй кропкі, у якой яны пачынаюць рухацца назад з-за недахопу энергіі.Zaniboni5 пацвердзіў наяўнасць аквапарынаў 2, 3 і 9 у апікальнай частцы эпітэліяльных клетак SST, што можа ўскосна падтрымліваць мадэль захоўвання спермы Формана.У бягучым даследаванні мы выявілі, што амаль палова сперматазоідаў Шаркашы дэманструе станоўчую рэалогію ў цякучай вадкасці, і што агглюцінаваныя пучкі спермы павялічваюць колькасць народкаў са станоўчай рэалогіяй, хоць аглютынацыя запавольвае іх.Як сперма клеткі перамяшчаюцца па фалопіевай трубе птушкі да месца апладнення, да канца не высветлена.У млекакормячых фалікулярных вадкасць хемопривлекает народкі.Аднак лічыцца, што хіміяаттрактанты накіроўваюць народкі на вялікія адлегласці7.Такім чынам, за транспарт спермы адказваюць іншыя механізмы.Паведамляецца, што здольнасць спермы арыентавацца і цячы супраць вадкасці ў фалопіевай трубе, якая вылучаецца пасля спарвання, з'яўляецца галоўным фактарам у нацэльванні спермы ў мышэй.Паркер 17 выказаў здагадку, што сперматазоіды перасякаюць яйцеводы, плывучы супраць цыліарнага току ў птушак і рэптылій.Хоць гэта не было эксперыментальна прадэманстравана на птушках, Adolphi18 быў першым, хто выявіў, што сперма птушак дае станоўчыя вынікі, калі тонкі пласт вадкасці паміж покрыўным і прадметным шклом ствараецца з дапамогай палоскі фільтравальнай паперы.Рэалогія.Hino і Yanagimachi [19] змясцілі комплекс яечнік-труб-матка мышы ў перфузионное кольца і ўвялі 1 мкл чарнілаў у пярэсмык, каб візуалізаваць паток вадкасці ў фалопіевых трубах.Яны заўважылі вельмі актыўны рух скарачэння і паслаблення ў фалопіевай трубе, пры якім усе чарнільныя шарыкі няўхільна рухаліся да ампулы маткавай трубы.Аўтары падкрэсліваюць важнасць патоку трубаправода з ніжніх маткавых труб у верхнія для ўздыму і апладнення народкаў.Brillard20 паведаміў, што ў курэй і індыкоў сперматазоіды мігруюць шляхам актыўнага руху ад вагінальнага ўваходу, дзе яны захоўваюцца, да маткава-вагінальнага злучэння, дзе яны захоўваюцца.Аднак гэтае перамяшчэнне не патрабуецца паміж маткавай-вагінальным злучэннем і вонкавым адтулінай, таму што сперматазоіды транспартуюцца шляхам пасіўнага перамяшчэння.Ведаючы гэтыя папярэднія рэкамендацыі і вынікі, атрыманыя ў бягучым даследаванні, можна меркаваць, што здольнасць народкаў рухацца ўверх па плыні (реология) з'яўляецца адным з уласцівасцяў, на якіх заснаваны працэс адбору.Гэта вызначае праходжанне народкаў праз похву і іх паступленне ў ЦКТ для захоўвання.Як выказаў здагадку Forman4, гэта таксама можа спрыяць працэсу ўваходжання спермы ў SST і яго асяроддзе пражывання на працягу пэўнага перыяду часу, а затым выхаду, калі іх хуткасць пачынае запавольвацца.
З іншага боку, Мацузакі і Сасанамі 21 выказалі здагадку, што сперматазоіды птушак падвяргаюцца зменам рухомасці ад стану спакою да рухомасці ў мужчынскіх і жаночых рэпрадуктыўных шляхах.Інгібіраванне рэзідэнтнай рухомасці народкаў у SST было прапанавана для тлумачэння доўгага часу захоўвання спермы і наступнага амаладжэння пасля выхаду з SST.Ва ўмовах гіпаксіі Matsuzaki et al.1 паведаміў аб высокай вытворчасці і выкідзе лактата ў SST, што можа прывесці да інгібіравання рухомасці народкаў.У гэтым выпадку важнасць реологии спермы выяўляецца ў адборы і паглынанні народкаў, а не ў іх захоўванні.
Схема аглютынацыі спермы лічыцца праўдападобным тлумачэннем доўгага перыяду захоўвання спермы ў SST, паколькі гэта звычайная мадэль захавання спермы ў хатняй птушкі 2,22,23.Бакст і інш.2 заўважыў, што большасць сперматазоідаў прыліпаюць адзін да аднаго, утвараючы фасцыкулярныя агрэгаты, і адзінкавыя сперматазоіды рэдка сустракаюцца ў CCM перапёлак.З іншага боку, Wen et al.24 назіралі больш рассеяных сперматазоідаў і менш пучкоў сперматазоідаў у прасвеце SST у курэй.На падставе гэтых назіранняў можна меркаваць, што схільнасць да аглютынацыі народкаў адрозніваецца паміж птушкамі і паміж народкамі ў адным эякуляте.Акрамя таго, Van Krey et al.9 выказаў здагадку, што выпадковая дысацыяцыя агглютинированных народкаў адказвае за паступовае пранікненне народкаў у прасвет маткавай трубы.Згодна з гэтай гіпотэзай, народкі з меншай здольнасцю да аглютынацыі павінны быць выгнаны з SST першымі.У гэтым кантэксце здольнасць сперматазоідаў да аглютынацыі можа быць фактарам, які ўплывае на вынік канкурэнцыі спермы ў брудных птушак.Акрамя таго, чым даўжэй агглютинированный народак раз'ядноўваецца, тым даўжэй захоўваецца фертыльнасць.
Нягледзячы на ​​тое, што агрэгацыя народкаў і агрэгацыя ў пучкі назіралася ў некалькіх даследаваннях2,22,24, яны не былі падрабязна апісаны з-за складанасці іх кінематычнага назірання ў SST.Было зроблена некалькі спроб вывучэння аглютынацыі народкаў in vitro.Шырокая, але кароткачасовая агрэгацыя назіралася, калі тонкі дрот быў выдалены з звісаючай кроплі насення.Гэта прыводзіць да таго, што з кроплі выпінаецца выцягнуты бурбалка, які імітуе насенную залозу.З-за абмежаванняў 3D і кароткага часу кропельнай сушкі ўвесь блок хутка прыйшоў у заняпад9.У цяперашнім даследаванні з выкарыстаннем курэй Шаркашы і мікрафлюідных чыпаў мы змаглі апісаць, як утвараюцца гэтыя пучкі і як яны рухаюцца.Звязкі спермы ўтвараюцца адразу пасля збору спермы і рухаюцца па спіралі, дэманструючы станоўчую рэалогію пры наяўнасці ў патоку.Акрамя таго, пры макраскапічным праглядзе пучкі спермы павялічваюць лінейнасць рухомасці ў параўнанні з ізаляванымі народкамі.Гэта сведчыць аб тым, што аглютынацыя спермы можа адбыцца да пранікнення SST і што выпрацоўка спермы не абмяжоўваецца невялікай плошчай з-за стрэсу, як меркавалася раней (Tingari і Lake12).Падчас адукацыі пучка народкі плаваюць сінхронна, пакуль не ўтвораць злучэнне, затым іх хвасты абвіваюць адзін аднаго, і галоўка народка застаецца свабоднай, але хвост і дыстальная частка народка зліпаюцца клейкай субстанцыяй.Такім чынам, свабодная галоўка звязкі адказвае за рух, перацягваючы астатнюю звязак.Сканіравальная электронная мікраскапія пучкоў спермы паказала прымацаваныя галоўкі спермы, пакрытыя вялікай колькасцю ліпкага матэрыялу, што дазваляе выказаць здагадку, што галоўкі спермы былі прымацаваныя ў пучках, якія спачываюць, што магло адбыцца пасля дасягнення месца захоўвання (SST).
Калі мазок спермы афарбоўваецца акрыдынавым аранжавым, пазаклеткавы клейкі матэрыял вакол клетак спермы можна ўбачыць пад люмінесцэнтным мікраскопам.Гэта рэчыва дазваляе пучкам спермы прыліпаць і чапляцца да навакольных паверхняў або часціц, каб яны не дрэйфавалі з навакольным патокам.Такім чынам, нашы назірання паказваюць ролю адгезіі народкаў у выглядзе рухомых пучкоў.Іх здольнасць плыць супраць плыні і прыліпаць да бліжэйшых паверхняў дазваляе народкам даўжэй заставацца ў SST.
Rothschild25 выкарыстаў гемоцитометрическую камеру для вывучэння плаваючага размеркавання бычынай спермы ў кроплі завісі, зрабіўшы мікрафатаграфіі праз камеру з вертыкальнай і гарызантальнай аптычнай воссю мікраскопа.Вынікі паказалі, што сперматазоіды прыцягваюцца да паверхні камеры.Аўтары мяркуюць, што можа быць гідрадынамічнае ўзаемадзеянне паміж народкам і паверхняй.Улічваючы гэта, а таксама здольнасць спермы куранят Шаркашы ўтвараць ліпкія пучкі, гэта можа павялічыць верагоднасць таго, што сперма будзе прыліпаць да сценкі SST і захоўвацца на працягу доўгага часу.
Bccetti і Afzeliu26 паведамілі, што глікакалікс спермы неабходны для распазнання гамет і аглютынацыі.Forman10 заўважыў, што гідроліз α-гліказідных сувязяў у глікапратэін-глікаліпідных пакрыццях пры апрацоўцы спермы птушак нейрамінідазай прыводзіць да зніжэння фертыльнасці без уплыву на рухомасць народкаў.Аўтары мяркуюць, што ўздзеянне нейрамінідазы на глікакалікс пагаршае секвестрацыю спермы ў матка-вагінальным злучэнні, тым самым зніжаючы фертыльнасць.Іх назіранні не могуць ігнараваць магчымасць таго, што лячэнне нейрамінідазай можа паменшыць распазнаванне народкаў і яйкаклетак.Форман і Энгель10 выявілі, што фертыльнасць зніжаецца, калі курэй интравагинально асемяняць спермай, апрацаванай нейрамінідазай.Аднак ЭКА са спермай, апрацаванай нейрамінідазай, не паўплывала на фертыльнасць у параўнанні з кантрольнымі курамі.Аўтары прыйшлі да высновы, што змены ў глікапратэін-глікаліпідным пакрыцці вакол мембраны спермы зніжаюць здольнасць народкаў да апладнення, пагаршаючы секвестрацыю спермы ў матка-вагінальным злучэнні, што, у сваю чаргу, павялічвае страту спермы з-за хуткасці матка-вагінальнага злучэння, але не ўплывае на распазнаванне спермы і яйкаклеткі.
У індыкоў Бакст і Баўчан 11 выявілі невялікія везікулы і фрагменты мембраны ў прасвеце SST і заўважылі, што некаторыя з гэтых гранул зліліся з мембранай спермы.Аўтары мяркуюць, што гэтыя адносіны могуць спрыяць доўгаму захоўванню народкаў у SST.Аднак даследчыкі не ўдакладнілі крыніцу гэтых часціц, вылучаюцца яны эпітэліяльнымі клеткамі CCT, выпрацоўваюцца і вылучаюцца мужчынскай рэпрадуктыўнай сістэмай або выпрацоўваюцца самімі народкамі.Таксама гэтыя часціцы адказваюць за аглютынацыі.Grützner et al27 паведамілі, што эпітэліяльныя клеткі прыдатка яечка выпрацоўваюць і сакрэтуюць спецыфічны бялок, які неабходны для фарміравання аднапоравых насенных шляхоў.Аўтары таксама паведамляюць, што дысперсія гэтых пучкоў залежыць ад узаемадзеяння бялкоў эпидидима.Nixon et al28 выявілі, што даданыя залозы вылучаюць бялок, багаты кіслым цыстэінам остеонектин;SPARC ўдзельнічае ў фарміраванні пучкоў спермы ў короткоклювых ехідн і качканосаў.Рассейванне гэтых прамянёў звязана са стратай гэтага бялку.
У цяперашнім даследаванні ўльтраструктурны аналіз з выкарыстаннем электроннай мікраскапіі паказаў, што сперматазоіды прыліплі да вялікай колькасці шчыльнага матэрыялу.Мяркуецца, што гэтыя рэчывы адказныя за аглютынацыю, якая кандэнсуецца паміж і вакол прылепленых галоў, але ў меншай канцэнтрацыі ў вобласці хваста.Мы мяркуем, што гэта аглютынацыйнае рэчыва вылучаецца з мужчынскай рэпрадуктыўнай сістэмы (прыдатка яечка або семявыносящего пратока) разам са спермай, так як мы часта назіраем аддзяленне спермы ад лімфы і насеннай плазмы падчас эякуляцыі.Было паведамлена, што калі сперматазоіды птушак праходзяць праз прыдатак яечка і семявыносящие пратокі, у іх адбываюцца змены, звязаныя са паспяваннем, якія падтрымліваюць іх здольнасць звязваць вавёркі і набываць глікапратэіны, звязаныя з леммай плазмы.Устойлівасць гэтых бялкоў на рэзідэнтных мембранах спермы ў SST сведчыць аб тым, што гэтыя бялкі могуць уплываць на набыццё стабільнасці мембран спермы 30 і вызначаць іх фертыльнасць 31 .Ahammad et al32 паведамілі, што народкі, атрыманыя з розных частак мужчынскай рэпрадуктыўнай сістэмы (ад яечкаў да дыстальных аддзелаў семявыносящего пратока), паказалі прагрэсіўнае павелічэнне жыццяздольнасці ва ўмовах захоўвання вадкасці, незалежна ад тэмпературы захоўвання, і жыццяздольнасць у курэй таксама павялічваецца ў фалопіевых трубах пасля штучнага апладнення.
Пучкі спермы курыцы Шаркашы адрозніваюцца характарыстыкамі і функцыямі, чым іншыя віды, такія як ехідны, качканосы, лясныя мышы, аленевыя пацукі і марскія свінкі.У курэй шаркаси адукацыю пучкоў сперматазоідов зніжала хуткасць іх плавання ў параўнанні з адзінкавымі народкамі.Аднак гэтыя пучкі павялічвалі працэнт реологіческіх станоўчых народкаў і павялічвалі здольнасць народкаў стабілізавацца ў дынамічным асяроддзі.Такім чынам, нашы вынікі пацвярджаюць папярэдняе меркаванне аб тым, што аглютынацыя спермы ў SST звязана з працяглым захоўваннем спермы.Мы таксама мяркуем, што схільнасць спермы да адукацыі пучкоў можа кантраляваць хуткасць страты спермы ў SST, што можа змяніць вынік спаборніцтва спермы.Згодна з гэтым дапушчэннем, народкі з нізкай здольнасцю да аглютынацыі вызваляюць SST першымі, у той час як народкі з высокай здольнасцю да аглютынацыі вырабляюць большую частку нашчадкаў.Фарміраванне аднапоравых пучкоў спермы з'яўляецца карысным і ўплывае на суадносіны бацькоў і дзяцей, але выкарыстоўвае іншы механізм.У ехідны і качканоса сперматазоіды размешчаны паралельна адзін аднаму, каб павялічыць хуткасць пучка наперад.Пучкі ехідн рухаюцца прыкладна ў тры разы хутчэй, чым асобныя народкі.Мяркуецца, што фарміраванне такіх пучкоў спермы ў ехідн з'яўляецца эвалюцыйнай адаптацыяй для захавання дамінавання, паколькі самкі бязладныя і звычайна спарваюцца з некалькімі самцамі.Такім чынам, народкі з розных эякулятаў жорстка змагаюцца за апладненне яйкаклеткі.
Агглютинированные народкі курэй шаркасі лёгка візуалізаваць з дапамогай фазава-кантраснай мікраскапіі, што лічыцца перавагай, паколькі дазваляе лёгка вывучаць паводзіны народкаў in vitro.Механізм, з дапамогай якога адукацыя пучка спермы спрыяе размнажэнню ў курэй шаркасі, таксама адрозніваецца ад таго, які назіраецца ў некаторых плацентарных млекакормячых, якія прадстаўляюць кааператыўную паводзіны спермы, такіх як лясныя мышы, калі некаторыя народкі дасягаюць яйкаклетак, дапамагаючы іншым роднасным асобінам дабрацца да яйкаклетак і пашкодзіць іх.каб праявіць сябе.альтруістычныя паводзіны.Самаапладненне 34. Яшчэ адзін прыклад кааператыўных паводзін у народкаў быў знойдзены ў аленевых мышэй, дзе народкі былі здольныя ідэнтыфікаваць і спалучацца з найбольш генетычна роднаснымі народкамі і ўтвараць кааператыўныя групы, каб павялічыць іх хуткасць у параўнанні з нероднаснымі народкамі35.
Вынікі, атрыманыя ў гэтым даследаванні, не супярэчаць тэорыі Фомана аб працяглым захоўванні народкаў у SWS.Даследчыкі паведамляюць, што народкі працягваюць рухацца ў патоку эпітэліяльных клетак, якія высцілаюць SST, на працягу доўгага перыяду часу, і праз пэўны перыяд часу запасы энергіі ў клетках народкаў вычэрпваюцца, што прыводзіць да зніжэння хуткасці, што дазваляе выкідваць рэчывы з нізкай малекулярнай масай.энергіі сперматазоідаў з токам вадкасці з прасвету ССТ Поласці маткавай трубы.У бягучым даследаванні мы заўважылі, што палова асобных народкаў прадэманстравала здольнасць плаваць супраць цякучай вадкасці, і іх адгезія ў пучку павялічыла іх здольнасць дэманстраваць станоўчую рэалогіі.Акрамя таго, нашы дадзеныя супадаюць з дадзенымі Matsuzaki et al.1, які паведаміў, што падвышаная сакрэцыя лактата ў SST можа інгібіраваць рэзідэнтную рухомасць народкаў.Тым не менш, нашы вынікі апісваюць фарміраванне рухомых звязкаў народкаў і іх реологіческіх паводзіны ў прысутнасці дынамічнага асяроддзя ўнутры мікраканала ў спробе высветліць іх паводзіны ў SST.Будучыя даследаванні могуць быць сканцэнтраваны на вызначэнні хімічнага складу і паходжання аглютынацыйнага агента, што, несумненна, дапаможа даследчыкам распрацаваць новыя спосабы захоўвання вадкай спермы і павялічыць працягласць фертыльнасці.
Пятнаццаць 30-тыднёвых самцоў шаркасі з голай шыяй (гомазіготная дамінанта; Na Na) былі выбраны ў якасці донараў спермы ў даследаванні.Птушак вырошчвалі на даследчай птушкафабрыцы сельскагаспадарчага факультэта Універсітэта Ашыт, губернатарства Ашыт, Егіпет.Птушак змяшчалі ў асобныя клеткі (30 х 40 х 40 см), падвяргалі праграме асвятлення (16 гадзін святла і 8 гадзін цемры) і кармілі рацыёнам, які змяшчаў 160 г сырога бялку, 2800 ккал метабалізаванай энергіі і 35 г кальцыя кожная.5 грам даступнага фосфару на кілаграм рацыёну.
Па дадзеных 36, ​​37 сперму адбіралі ў самцоў шляхам масажу жывата.У агульнай складанасці 45 узораў спермы былі сабраны ў 15 мужчын на працягу 3 дзён.Сперма (n = 15/дзень) была неадкладна разведзена 1:1 (аб:аб) разбаўляльнікам спермы Belsville Poultry Seper, які змяшчае дифосфат калія (1,27 г), моногідрат глутамата натрыю (0,867 г), фруктозу (0,5 г) бязводнага натрыю.ацэтат (0,43 г), трис(гидроксиметил)аминометан (0,195 г), моногідрат цытрата калія (0,064 г), монофосфат калія (0,065 г), хларыд магнію (0,034 г) і H2O (100 мл), pH = 7, 5, осмолярность 333 мОсм/кг38.Разведзеныя ўзоры спермы спачатку даследавалі пад светлавым мікраскопам, каб пераканацца ў добрай якасці спермы (вільготнасць), а затым захоўвалі на вадзяной лазні пры 37°C да выкарыстання на працягу паўгадзіны пасля збору.
Кінематыка і реология народкаў апісаны з дапамогай сістэмы микрожидкостных прыбораў.Узоры спермы былі разбаўлены да 1:40 у разбаўляльніку спермы Beltsville Avian Semen Diluent, загружаны ў мікрафлюідную прыладу (гл. ніжэй), і кінетычныя параметры былі вызначаны з дапамогай сістэмы камп'ютэрызаванага аналізу спермы (CASA), распрацаванай раней для мікрафлюіднай характарыстыкі.па рухомасці народкаў у вадкіх асяроддзях (Кафедра машынабудавання інжынернага факультэта Універсітэта Асьют, Егіпет).Убудова можна спампаваць па адрасе: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39.Вымяраліся крывая хуткасць (VCL, мкм/с), лінейная хуткасць (VSL, мкм/с) і сярэдняя хуткасць па траекторыі (VAP, мкм/с).Відэазапісы сперматазоідаў былі зроблены з дапамогай перавернутага фазава-кантрастнага мікраскопа Optika XDS-3 (з аб'ектывам 40x), падлучанага да камеры Tucson ISH1000 пры 30 кадрах у секунду на працягу 3 с.Выкарыстоўвайце праграмнае забеспячэнне CASA для вывучэння як мінімум трох абласцей і 500 траекторый спермы на ўзор.Запісанае відэа было апрацавана з дапамогай самаробнага CASA.Вызначэнне рухомасці ў плагіне CASA заснавана на хуткасці плавання спермы ў параўнанні з хуткасцю патоку і не ўключае іншыя параметры, такія як рух з боку ў бок, паколькі гэта было прызнана больш надзейным у патоку вадкасці.Реологіческіх рух апісваецца як рух народкаў супраць напрамку патоку вадкасці.Сперматазоіды з реологіческіх ўласцівасцямі падзялялі на колькасць рухомых народкаў;сперматазоіды, якія знаходзіліся ў стане спакою, і сперматазоіды, якія рухаюцца канвектыўным шляхам, былі выключаны з падліку.
Усе выкарыстаныя хімікаты былі атрыманы ад Elgomhoria Pharmaceuticals (Каір, Егіпет), калі не пазначана іншае.Прылада было выраблена, як апісана Эль-Шэры і інш.40 з некаторымі зменамі.Матэрыялы, якія выкарыстоўваліся для вырабу мікраканалаў, уключалі шкляныя пласціны (Howard Glass, Worcester, MA), негатыўны супраціў SU-8-25 (MicroChem, Newton, CA), дыяцэтонавы спірт (Sigma Aldrich, Steinheim, Германія) і поліацэтон.-184, Dow Corning, Мідленд, Мічыган).Мікраканалы вырабляюцца з дапамогай мяккай літаграфіі.Спачатку празрыстая ахоўная маска для твару з патрэбным мікраканальным дызайнам была надрукавана на прынтары з высокім дазволам (Prismatic, Cairo, Egypt and Pacific Arts and Design, Markham, ON).Майстры рабілі з выкарыстаннем шкляных пласцін у якасці падкладак.Пласціны ачышчалі ў ацэтоне, ізапрапаноле і дэіянізаванай вадзе, а затым пакрывалі пластом SU8-25 таўшчынёй 20 мкм шляхам нанясення спінам (3000 абаротаў у хвіліну, 1 хвіліна).Затым пласты SU-8 асцярожна сушылі (65 ° C, 2 мін і 95 ° C, 10 мін) і падвяргалі ўздзеянню УФ-выпраменьвання на працягу 50 с.Выпякайце пасля экспазіцыі пры 65°C і 95°C на працягу 1 хвіліны і 4 хвілін для сшывання адкрытых слаёў SU-8 з наступнай праяваю ў дыяцэтонавым спірце на працягу 6,5 хвілін.Выпякаць вафлі (200°С 15 мін) для далейшага застывання пласта СУ-8.
ПДМС рыхтавалі шляхам змешвання манамера і ацвярджальніка ў вагавых суадносінах 10:1, затым дэгазавалі ў вакуумным эксікатары і вылівалі на асноўную раму СУ-8.PDMS отверждали ў печы (120°C, 30 хвілін), затым каналы выразалі, аддзялялі ад майстра і перфаравалі, каб трубкі можна было прымацаваць на ўваходзе і выхадзе з мікраканала.Нарэшце, мікраканалы PDMS былі пастаянна прымацаваныя да прадметных шклоў мікраскопа з дапамогай партатыўнага кароннага працэсара (Electro-Technic Products, Чыкага, штат Ілінойс), як апісана ў іншым месцы.Мікраканал, які выкарыстоўваецца ў гэтым даследаванні, мае памеры 200 мкм × 20 мкм (Ш × У) і 3,6 см у даўжыню.
Паток вадкасці, выкліканы гідрастатычным ціскам унутры мікраканала, дасягаецца шляхам падтрымання ўзроўню вадкасці ва ўваходным рэзервуары вышэй розніцы вышынь Δh39 у выхадным рэзервуары (мал. 1).
дзе f - каэфіцыент трэння, вызначаны як f = C/Re для ламінарнага патоку ў прамавугольным канале, дзе C - канстанта, якая залежыць ад суадносін бакоў канала, L - даўжыня мікраканала, Vav - сярэдняя хуткасць унутры мікраканала, Dh - гідраўлічны дыяметр канала, g - паскарэнне сілы цяжару.Выкарыстоўваючы гэта ўраўненне, сярэднюю хуткасць канала можна вылічыць з дапамогай наступнага ўраўнення: