Dankon pro vizito de Nature.com.La retumila versio, kiun vi uzas, havas limigitan CSS-subtenon.Por la plej bona sperto, ni rekomendas, ke vi uzu ĝisdatigitan retumilon (aŭ malŝaltu Kongruo-Reĝimon en Internet Explorer).Intertempe, por certigi daŭran subtenon, ni redonos la retejon sen stiloj kaj JavaScript.
La fekundeco de birdoj dependas de ilia kapablo stoki sufiĉe da realigebla spermo por plilongigita tempodaŭro en la spermstokaj tubuloj (SST).La preciza mekanismo de kiu spermatozooj eniras, loĝas kaj forlasas la SST restas kontestata.La spermo de sharkasi-kokinoj montris altan tendencon al aglutino, formante moveblajn filamentajn faskojn enhavantajn multajn ĉelojn.Pro la malfacileco observi la motilecon kaj konduton de spermatozooj en maldiafana falopia tubo, ni uzis mikrofluidan aparaton kun mikrokanala sekco simila al tiu de spermatozooj por studi aglutinadon kaj motilecon de spermatozooj.Ĉi tiu studo diskutas kiel spermfaskoj formiĝas, kiel ili moviĝas, kaj ilian eblan rolon en etendado de spermloĝejo en la SST.Ni esploris sperman rapidecon kaj reologian konduton kiam fluida fluo estis generita ene de mikrofluida kanalo per hidrostatika premo (flua rapideco = 33 µm/s).La spermatozooj tendencas naĝi kontraŭ la fluo (pozitiva reologio) kaj la rapideco de la spermatozofasko estas signife reduktita kompare kun ununuraj spermatozooj.Spermfaskoj estis observitaj moviĝi en spiralo kaj pliiĝas en longo kaj dikeco kiam pli da ununura spermo estas rekrutita. Spermfaskoj estis observitaj alproksimiĝantaj kaj aliĝantaj al la flankmuroj de la mikrofluidaj kanaloj por eviti esti balaitaj kun fluida flurapideco > 33 µm/s. Spermfaskoj estis observitaj alproksimiĝantaj kaj aliĝantaj al la flankmuroj de la mikrofluidaj kanaloj por eviti esti balaitaj kun fluida flurapideco > 33 µm/s. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенюнкам стенфкам стенкам стенкам чтобы избежать сметания со скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. Spermfaskoj estis observitaj alproksimiĝi kaj adheri al la flankmuroj de la mikrofluidaj kanaloj por eviti esti balaitaj for ĉe fluidaj flukvantoj>33 µm/s.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁上，以避免被流体流速在微流体通道的侧壁上，以避免被流体流速流体流速> 33 怉迫m/s 。怫迂33 µm/s 扫过。 Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стендокам стендокам замечено чтобы избежать сметания потоком жидкости со скоростью > 33 мкм/с. Spermfaskoj estis observitaj alproksimiĝi kaj adheri al la flankmuroj de la mikrofluida kanalo por eviti esti balaitaj for per fluida fluo je >33 µm/s.Skanado kaj dissenda elektrona mikroskopio rivelis ke la spermofaskoj estis apogitaj per abunda densa materialo.La datumoj akiritaj pruvas la unikan moviĝeblon de Sharkazi kokido-spermatozooj, same kiel la kapablon de spermatozooj aglutini kaj formi moveblajn faskojn, kio kontribuas al pli bona kompreno de la longperspektiva stokado de spermatozooj en SMT.
Por atingi fekundigon en homoj kaj plej multaj bestoj, spermo kaj ovoj devas alveni al la loko de fekundigo en la ĝusta tempo.Tial, sekspariĝo devas okazi antaŭ aŭ dum la ovulado.Aliflanke, iuj mamuloj, kiel hundoj, same kiel nemamulaj specioj, kiel insektoj, fiŝoj, reptilioj kaj birdoj, konservas spermon en siaj generaj organoj dum plilongigita tempo ĝis iliaj ovoj estas pretaj por fekundigo (sensinkrona fekundigo 1 ).Birdoj kapablas konservi la daŭrigeblecon de spermatozooj kapablaj fekundigi ovojn dum 2-10 semajnoj2.
Ĉi tio estas unika trajto, kiu distingas birdojn de aliaj bestoj, ĉar ĝi disponigas altan probablecon de fekundigo post ununura fekundigo dum pluraj semajnoj sen samtempaj sekspariĝo kaj ovulado.La ĉefa spermstoka organo, nomita la spermstoka tubulo (SST), situas en la internaj mukozaj faldoj ĉe la uterovaginal krucvojo.Ĝis nun, la mekanismoj per kiuj spermo eniras, loĝas kaj eliras el spermobanko ne estas plene komprenitaj.Surbaze de antaŭaj studoj, multaj hipotezoj estis prezentitaj, sed neniu el ili estis konfirmita.
Forman4 hipotezis ke spermatozooj konservas sian loĝejon en la SST-kavaĵo per kontinua oscila movado kontraŭ la direkto de fluida fluo tra proteinkanaloj situantaj sur SST-epiteliaj ĉeloj (reologio).ATP estas malplenigita pro la konstanta flagela agado necesa por konservi la spermon en la SST-lumo kaj motileco poste malkreskas ĝis la spermo estas aranĝita el la spermobanko per fluida fluo kaj komencas novan vojaĝon laŭ la ascendanta falopia tubo por fekundigi la spermon.Ovo (Forman4).Tiu modelo de spermstokado estas apogita per la detekto per imunocitokemio de akvaporinoj 2, 3 kaj 9 ĉeestantaj en SST-epiteliaj ĉeloj.Ĝis nun mankas studoj pri koka sperma reologio kaj ĝia rolo en SST-stokado, vagina spermselektado kaj spermkonkurado.Ĉe kokidoj, spermo eniras la vaginon post natura sekspariĝo, sed pli ol 80% de la spermatozooj estas elĵetitaj el la vagino baldaŭ post sekspariĝo.Tio indikas ke la vagino estas la primara loko por spermselektado en birdoj.Krome, estis raportite ke malpli ol 1% de spermatozooj fekundigitaj en la vagino finiĝas en SSTs2.En artefarita fekundigo de idoj en la vagino, la nombro da spermatozooj atingantaj SST tendencas pliiĝi 24 horojn post fekundigo.Ĝis nun, la mekanismo de spermselektado dum ĉi tiu procezo estas neklara, kaj spermmotileco povas ludi gravan rolon en SST-asimilado de spermo.Pro la dikaj kaj maldiafanaj muroj de la falopiaj tuboj, estas malfacile rekte kontroli spermmotilecon en la falopiaj tuboj de birdoj.Tial, al ni mankas baza scio pri kiel spermatozooj transiras al SST post fekundigo.
Reologio ĵus estis rekonita kiel grava faktoro kontrolanta spermtransporton en la mamulaj genitaloj.Surbaze de la kapablo de movaj spermatozoj por migri kontraŭkurente, Zaferani et al8 uzis corra mikrofluidan sistemon por pasive izoli movajn spermatozoojn de skribitaj spermprovaĵoj.Ĉi tiu speco de sperma ordigo estas esenca por kuracado de malfekundeco kaj klinika esplorado, kaj estas preferita super tradiciaj metodoj, kiuj estas tempo kaj laborintensaj kaj povas endanĝerigi spermmorfologion kaj strukturan integrecon.Tamen, ĝis nun, neniuj studoj estis faritaj pri la efiko de sekrecioj de la genitalaj organoj de kokidoj sur spermomotileco.
Sendepende de la mekanismo kiu konservas spermon stokitan en la SST, multaj enketistoj observis ke loĝantaj spermatozooj aglutinas kap-al-kape en la SST de kokidoj 9, 10, koturnoj 2, kaj meleagroj 11 por formi aglutinitajn spermfaskojn.La verkintoj sugestas ke ekzistas ligo inter tiu aglutino kaj longperspektiva stokado de spermatozooj en la SST.
Tingari kaj Lake12 raportis fortan asocion inter spermatozooj en la spermo-ricevanta glando de la kokido kaj pridubis ĉu birdaj spermatozooj aglutinas en la sama maniero kiel mamulaj spermatozooj.Ili kredas, ke la profundaj ligoj inter spermo en la voj deferens povas ŝuldiĝi al la streso kaŭzita de la ĉeesto de granda nombro da spermo en malgranda spaco.
Dum taksado de la konduto de spermatozooj sur freŝaj pendantaj vitrolumbildoj, pasemaj signoj de aglutino povas esti viditaj, precipe ĉe la randoj de la spermgutetoj.Tamen, aglutino ofte estis ĝenita per la rotacia ago asociita kun kontinua movado, kiu klarigas la paseman naturon de ĉi tiu fenomeno.La esploristoj ankaŭ rimarkis, ke kiam la diluaĵo estis aldonita al la spermo, aperis longformaj "faden-similaj" ĉelaj agregaĵoj.
Fruaj provoj imiti spermatozoon estis faritaj forigante maldikan draton de pendanta guto, kiu rezultigis longforman sperm-similan vezikon protrudanta de la guto de spermo.La spermatozooj tuj viciĝis paralele ene de la veziko, sed la tuta unuo rapide malaperis pro la 3D limigo.Tial, por studi aglutinadon de spermatozooj, necesas observi la motilecon kaj konduton de spermatozooj rekte en izolitaj spermo-stokaj tubuloj, kio estas malfacile atingi.Tial, estas necese evoluigi instrumenton kiu imitas spermatozoojn por subteni studojn de sperma motileco kaj aglutinado.Brillard et al13 raportis ke la averaĝa longo de spermaj stokadtuboj en plenkreskaj idoj estas 400-600 µm, sed kelkaj SSToj povas esti tiel longaj kiel 2000 µm.Mero kaj Ogasawara14 dividis la semiferajn glandojn en pligrandigitajn kaj ne-pligrandigitajn spermajn stokadtubojn, kiuj ambaŭ estis la sama en longo (~500 µm) kaj kollarĝo (~38 µm), sed la averaĝa lumendiametro de la tubuloj estis 56.6 kaj 56.6 µm.., respektive 11.2 μm, respektive.En la nuna studo, ni uzis mikrofluidan aparaton kun kanalgrandeco de 200 µm × 20 µm (W × H), kies sekco estas iom proksima al tiu de la plifortigita SST.Krome, ni ekzamenis spermmotilecon kaj aglutinan konduton en fluanta fluido, kio kongruas kun la hipotezo de Foreman, ke likvaĵo produktita de SST-epiteliaj ĉeloj tenas spermon en la lumeno en kontraŭflua (reologia) direkto.
La celo de ĉi tiu studo estis venki la problemojn de observado de spermatozoa motileco en la falopia tubo kaj eviti la malfacilaĵojn de studado de la reologio kaj konduto de spermatozooj en dinamika medio.Mikrofluida aparato estis uzita kiu kreas hidrostatikan premon por simuli spermmotilecon en la genitaloj de kokido.
Kiam guto de diluita spermprovaĵo (1:40) estis ŝarĝita en la mikrokanalan aparaton, du specoj de spermomotileco povus esti identigitaj (izolita spermo kaj ligita spermo).Krome, spermatozooj emis naĝi kontraŭ la fluo (pozitiva reologio; video 1, 2). Kvankam spermo-faskoj havis pli malaltan rapidecon ol tiu de soleca spermo (p < 0.001), ili pliigis la procenton de spermo montranta pozitivan reotaksion (p < 0.001; Tablo 2). Kvankam spermo-faskoj havis pli malaltan rapidecon ol tiu de soleca spermo (p < 0.001), ili pliigis la procenton de spermo montranta pozitivan reotaksion (p < 0.001; Tablo 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоих сперматозо 1, ви дол01, ви дол01 ли процент сперматозоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (p < 0,001; таблица 2). Kvankam la pakaĵoj de spermatozooj havis pli malaltan rapidecon ol tiu de ununuraj spermatozooj (p < 0.001), ili pliigis la procenton de spermatozooj montrantaj pozitivan reotaksison (p < 0.001; Tablo 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0.001），但它们增加了显示浾显示阁显示阁显示阁显的速度（p < 0.001）分比（p < 0.001；表2）。尽管 精子束 的 速度 低于 孤独 的 速度 （p <0,001） ， 但 增加 了 显瀧 昳怏 昳性 昳怏分比 （p <0.001 ； 2。。。。。。））））） Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001 вуроночных сперматозоидов), нт сперматозоидов с положительной реологией (p < 0,001; таблица 2). Kvankam la rapideco de spermo-faskoj estis pli malalta ol tiu de ununuraj spermatozooj (p < 0.001), ili pliigis la procenton de spermatozooj kun pozitiva reologio (p < 0.001; Tablo 2).Pozitiva reologio por ununuraj spermatozooj kaj tufoj estas taksita je proksimume 53% kaj 85%, respektive.
Oni observis, ke la spermatozooj de sharkasi-kokoj tuj post ejakulado formas liniajn faskojn, konsistantajn el dekduoj da individuoj.Ĉi tiuj tufoj pliiĝas en longo kaj dikeco laŭlonge de la tempo kaj povas resti en vitro dum pluraj horoj antaŭ ol disipi (video 3).Tiuj filamentozaj faskoj estas formitaj kiel eĥidnaj spermatozooj kiuj formiĝas ĉe la fino de la epididimo.Sharkashi-kokinspermo estis trovita havi altan emon aglutini kaj formi retikan faskon en malpli ol unu minuto post kolekto.Ĉi tiuj traboj estas dinamikaj kaj kapablaj algluiĝi al iuj proksimaj muroj aŭ senmovaj objektoj.Kvankam spermfaskoj reduktas la rapidecon de spermoĉeloj, estas klare ke makroskope ili pliigas sian linearecon.La longo de la faskoj varias dependi de la nombro da spermo kolektita en faskoj.Du partoj de la fasko estis izolitaj: la komenca parto, inkluzive de la libera kapo de la aglutina spermo, kaj la fina parto, inkluzive de la vosto kaj la tuta distala fino de la spermo.Uzante altrapidan fotilon (950 fps), en la komenca parto de la pakaĵo estis observitaj liberaj kapoj de aglutinitaj spermatozoj, respondecaj pri la movo de la pakaĵo pro ilia oscila moviĝo, trenante la ceterajn en la pakaĵon kun helikforma movo (Video 4).Tamen, en longaj tufoj, estis observite ke kelkaj liberaj spermkapoj aliĝis al la korpo kaj la fina parto de la tufo funkcias kiel vanoj por helpi propulsi la tufon.
Dum en malrapida fluo de fluido, la spermofaskoj moviĝas paralele unu al la alia, tamen ili komencas interkovri kaj algluiĝi al ĉio, kio estas senmova, por ne esti forlavitaj de la nuna fluo dum la flurapideco pliiĝas.La faskoj formiĝas kiam manpleno da spermoĉeloj alproksimiĝas unu al la alia, ili komencas moviĝi sinkrone kaj ĉirkaŭvolvas unu la alian, kaj poste algluiĝas al glueca substanco.Figuroj 1 kaj 2 montras kiel la spermo alproksimiĝas unu al la alia, formante krucvojon kiam la vostoj ĉirkaŭvolvas unu la alian.
La esploristoj aplikis hidrostatikan premon por krei fluidan fluon en mikrokanalo por studi sperman reologion.Mikrokanalo kun grandeco de 200 µm × 20 µm (W × H) kaj longo de 3.6 µm estis uzita.Uzu mikrokanalojn inter ujoj kun injektiloj konvenitaj ĉe la finoj.Manĝkolorigo estis uzata por igi la kanalojn pli videblaj.
Ligu interkonekti kablojn kaj akcesoraĵojn al la muro.La video estis prenita per fazkontrasta mikroskopo.Kun ĉiu bildo, fazkontrastomikroskopio kaj mapaj bildoj estas prezentitaj.(A) La ligo inter du riveretoj rezistas la fluon pro helikforma moviĝo (ruĝa sago).(B) La ligo inter la tubfasko kaj la kanala muro (ruĝaj sagoj), samtempe ili estas konektitaj al du aliaj pakaĵoj (flavaj sagoj).(C) Spermfaskoj en la mikrofluida kanalo komencas ligi unu kun la alia (ruĝaj sagoj), formante maŝon de spermfaskoj.(D) Formado de reto de spermofaskoj.
Kiam guto de diluita spermo estis ŝarĝita en la mikrofluidan aparaton kaj fluo estis kreita, la spermradio estis observita moviĝi kontraŭ la direkto de la fluo.La pakaĵoj bone konvenas al la muroj de la mikrokanaloj, kaj la liberaj kapoj en la komenca parto de la pakaĵoj konvene al ili (video 5).Ili ankaŭ algluiĝas al iuj senmovaj partikloj sur sia vojo, kiel derompaĵoj, por rezisti esti balaitaj de la fluo.Kun la tempo, tiuj tufoj fariĝas longaj filamentoj kaptante aliajn ununurajn spermatozoojn kaj pli mallongajn tufojn (Video 6).Ĉar la fluo komencas malrapidiĝi, longaj vicoj de spermo komencas formi reton de spermolinioj (Video 7; Figuro 2).
Ĉe alta flurapideco (V > 33 µm/s), la spiralmovadoj de fadenoj estas pliigitaj kiel provo kapti multajn individuajn spermojn formantajn faskojn pli bone rezistas la drivantan forton de la fluo. Ĉe alta flurapideco (V > 33 µm/s), la spiralmovadoj de fadenoj estas pliigitaj kiel provo kapti multajn individuajn spermojn formantajn faskojn pli bone rezistas la drivantan forton de la fluo. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей усиливаются, постонь моьпы ножество отдельных сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дротивостоят дротивостоят дротивостоят дразующих пучки. Ĉe altaj flukvantoj (V > 33 µm/s), la helikformaj movoj de la fadenoj pliiĝas ĉar ili provas kapti multajn individuajn spermatozoojn formante faskojn kiuj povas pli bone rezisti la drivantan forton de la fluo.在高流速(V > 33 µm/s) 时，螺纹的螺旋运动增加，以试图捕捉许多形成捉许多形成束纹的螺旋运动增加，以试图捕捉许多形成束纹的螺旋运动增加地抵抗流动的漂移力。在 高 流速 (v> 33 µm/s) 时 ， 的 螺旋 运动 增加 ， 以 试图 许多 形成 束 形成 束 形 成 束 厪 动 增加 ，更 地 抵抗 的 漂移力。。。。。。。。。。 При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) спиральное движение нитей увеличивается в потатхзмова отдельных сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейтока. Ĉe altaj flukvantoj (V > 33 µm/s), la helikforma movado de la filamentoj pliiĝas en provo kapti multajn individuajn spermatozoojn formantajn faskojn por pli bone rezisti la drivfortojn de la fluo.Ili ankaŭ provis alkroĉi mikrokanalojn al la flankmuroj.
Spermfaskoj estis identigitaj kiel aretoj de spermkapoj kaj krispaj vostoj uzante lummikroskopion (LM).Spermfaskoj kun diversaj agregaĵoj ankaŭ estis identigitaj kiel torditaj kapoj kaj flagelaj agregaĵoj, multoblaj kunfanditaj spermvostoj, spermkapoj alkroĉitaj al vosto, kaj spermkapoj kun fleksitaj nukleoj kiel multoblaj kunfanditaj nukleoj.dissenda elektrona mikroskopio (TEM).Skananta elektrona mikroskopio (SEM) montris ke la spermofaskoj estis eningigitaj agregaĵoj de spermokapoj kaj la spermoagregaĵoj montris fiksitan reton de envolvitaj vostoj.
La morfologio kaj ultrastrukturo de spermatozooj, la formado de spermatozoaj faskoj estis studitaj per lummikroskopio (duonsekcio), skananta elektronmikroskopio (SEM) kaj dissenda elektrona mikroskopio (TEM), spermmakulaĵoj estis makulitaj per akridina oranĝo kaj ekzamenitaj per epifluoreskeca mikroskopio.
Sperma ŝmirmakulo kun akridina oranĝo (Fig. 3B) montris, ke la spermkapoj estis kungluitaj kaj kovritaj per sekrecia materialo, kio kaŭzis la formadon de grandaj tufoj (Fig. 3D).La spermo-faskoj konsistis el spermaj agregaĵoj kun reto de alkroĉitaj vostoj (Fig. 4A-C).Spermfaskoj estas kunmetitaj de la vostoj de multaj spermatozooj kungluitaj (Fig. 4D).Sekretoj (Fig. 4E,F) kovris la kapojn de spermatozoaj faskoj.
Formado de la spermatozoa pakaĵo Uzante fazkontrastan mikroskopion kaj spermmakulojn makulitajn per akridina oranĝo, montris, ke la kapoj de spermatozooj algluiĝas kune.(A) Frua spermtufformado komenciĝas per spermo (blanka cirklo) kaj tri spermo (flava cirklo), kun la spiralo komenciĝanta ĉe la vosto kaj finiĝanta ĉe la kapo.(B) Fotomikrofoto de spermmakulo makulita kun akridina oranĝo montranta adherajn spermkapojn (sagoj).La senŝargiĝo kovras la kapon(j)n.Pligrandigo × 1000. (C) Evoluo de granda trabo transportita per fluo en mikrofluida kanalo (uzante altrapidan fotilon je 950 fps).(D) Mikrografo de spermmakulo makulita kun akridina oranĝo montranta grandajn tufojn (sagoj).Pligrandigo: ×200.
Skananta elektronmikrografo de spermradio kaj spermmakulo makulita per akridina oranĝo.(A, B, D, E) estas ciferecaj kolorskanantaj elektronmikrografoj de spermatozooj, kaj C kaj F estas mikrografioj de akridinaranĝaj makulitaj spermmakuloj montrantaj alligitaĵon de multoblaj spermatozooj envolvantaj la kaŭdalan reton.(AC) Spermagregaĵoj estas montritaj kiel reto de fiksitaj vostoj (sagoj).(D) Adhero de pluraj spermatozooj (kun glua substanco, rozkolora konturo, sago) ĉirkaŭvolvantaj la voston.(E kaj F) Spermkapagregaĵoj (montriloj) kovritaj per glumaterialo (montriloj).La spermatozooj formis faskojn kun pluraj vortic-similaj strukturoj (F).(C) ×400 kaj (F) ×200 pligrandigoj.
Uzante transmisian elektronmikroskopion, ni trovis, ke spermaj pakaĵoj havis alfiksitajn vostojn (Fig. 6A, C), kapojn ligitajn al vostoj (Fig. 6B), aŭ kapojn ligitajn al vostoj (Fig. 6D).La kapoj de la spermatozooj en la fasko estas kurbaj, prezentante en sekcio du nukleajn regionojn (Fig. 6D).En la inciza pakaĵo, la spermatozooj havis torditan kapon kun du nukleaj regionoj kaj multoblaj flagelaj regionoj (Fig. 5A).
Cifereca kolora elektronmikrografo montranta la ligajn vostojn en la spermfasko kaj la aglutinan materialon ligantan la spermkapojn.(A) Alkroĉita vosto de granda nombro da spermatozooj.Rimarku kiel la vosto aspektas en ambaŭ portretaj (sago) kaj pejzaĝo (sago) projekcioj.(B) La kapo (sago) de la spermo estas konektita al la vosto (sago).(C) Pluraj spermaj vostoj (sagoj) estas alkroĉitaj.(D) Aglutina materialo (AS, blua) ligas kvar spermajn kapojn (purpuraj).
Skana elektrona mikroskopio estis uzata por detekti spermkapojn en spermfaskoj kovritaj per sekrecioj aŭ membranoj (Figuro 6B), indikante ke la spermfaskoj estis ankritaj per eksterĉela materialo.La aglutina materialo estis koncentrita en la spermkapo (meduza kap-simila kunigo; Fig. 5B) kaj disetendiĝis distale, donante brilan flavan aspekton sub fluoreskeca mikroskopio kiam makulite kun akridina oranĝo (Fig. 6C).Ĉi tiu substanco estas klare videbla sub skana mikroskopo kaj estas konsiderata liganto.Duonmaldikaj sekcioj (Fig. 5C) kaj spermŝmirmakuloj makulitaj per akridina oranĝo montris spermajn pakaĵojn enhavantajn dense plenplenajn kapojn kaj krispigitajn vostojn (Fig. 5D).
Diversaj fotmikrofotoj montrantaj agregadon de spermkapoj kaj falditaj vostoj uzante diversajn metodojn.(A) Transsekca cifereca kolortranssenda elektronmikrografo de spermfasko montranta volvitan spermkapon kun duparta nukleo (blua) kaj pluraj flagelaj partoj (verdaj).(B) Cifereca kolora skananta elektronmikrografo montranta areton de meduzsimilaj spermkapoj (sagoj) kiuj ŝajnas esti kovritaj.(C) Duonmaldika sekcio montranta agregitajn spermkapojn (sagoj) kaj krispaj vostoj (sagoj).(D) Mikrografio de spermmakulo makulita per akridina oranĝo montranta agregaĵojn de spermkapoj (sagoj) kaj krispaj adheraj vostoj (sagoj).Notu ke glueca substanco (S) kovras la kapon de la spermatozoo.(D) × 1000 pligrandigo.
Uzante transmisian elektronmikroskopion (Fig. 7A), oni ankaŭ rimarkis, ke la spermkapoj estis torditaj kaj la kernoj havis spiralan formon, kiel konfirmite per spermŝmirmakuloj makulitaj per akridina oranĝo kaj ekzamenitaj per fluoreskeca mikroskopio (Fig. 7B).
(A) Cifereca kolortranssenda elektronmikrografo kaj (B) Akridina oranĝa makulita spermmakulo montranta volviĝintajn kapojn kaj alkroĉadon de spermkapoj kaj vostoj (sagoj).(B) × 1000 pligrandigo.
Interesa trovo estas, ke la spermo de Sharkazi kuniĝas por formi moveblajn filamentajn faskojn.La propraĵoj de ĉi tiuj pakaĵoj permesas al ni kompreni ilian eblan rolon en la sorbado kaj stokado de spermatozooj en la SST.
Post pariĝado, la spermo eniras la vaginon kaj spertas intensan selektprocezon, rezultigante nur limigitan nombron da spermo eniranta la SST15,16.Ĝis nun, la mekanismoj per kiuj spermo eniras kaj eliras la SST estas neklaraj.En kokaĵo, spermatozooj estas stokitaj en la SST por plilongigita periodo de 2 ĝis 10 semajnoj, depende de la specio6.Konflikto restas pri la kondiĉo de la spermo dum stokado en la SST.Ĉu ili moviĝas aŭ ripozas?Alivorte, kiel spermaj ĉeloj konservas sian pozicion en la SST tiel longe?
Forman4 sugestis ke SST-loĝejo kaj elĵeto povus esti klarigitaj laŭ spermmotileco.La verkintoj hipotezas ke spermo konservas sian pozicion per naĝado kontraŭ la fluidfluo kreita per la SST-epitelio kaj ke spermo estas elĵetita de la SST kiam ilia rapideco falas sub la punkto ĉe kiu ili komencas moviĝi malantaŭen pro manko de energio.Zaniboni5 konfirmis la ĉeeston de akvaporinoj 2, 3, kaj 9 en la apkika parto de SST-epiteliaj ĉeloj, kiuj povas nerekte apogi la sperman stokadmodelon de Foreman.En la nuna studo, ni trovis, ke preskaŭ duono de la spermatozooj de Sharkashi montras pozitivan reologion en la flua fluido, kaj ke aglutinitaj spermfaskoj pliigas la nombron da spermatozooj montrantaj pozitivan reologion, kvankam aglutino malrapidigas ilin.Kiel spermoĉeloj vojaĝas supren laŭ la falopia tubo de la birdo al la loko de fekundigo ne estas plene komprenita.En mamuloj, la folikla likvaĵo kemoaltiras spermatozoojn.Tamen, kemioaltirantoj verŝajne direktas spermatozoojn alproksimiĝi al longaj distancoj7.Tial, aliaj mekanismoj respondecas pri spermotransporto.La kapablo de spermo orientiĝi kaj flui kontraŭ la faloptublikvaĵo liberigita post sekspariĝo estis raportita esti grava faktoro en celado de spermo en musoj.Parker 17 sugestis ke spermatozooj transiras la oviduktojn per naĝado kontraŭ la ciliara fluo en birdoj kaj reptilioj.Kvankam ĝi ne estis eksperimente pruvita ĉe birdoj, Adolphi18 estis la unua kiu trovis ke birda spermo donas pozitivajn rezultojn kiam maldika tavolo de likvaĵo inter kovrilo kaj glito estas kreita per strio de filtrila papero.Reologio.Hino kaj Yanagimachi [19] metis musan ovario-tuba-uteran komplekson en trafluan ringon kaj injektis 1 µl da inko en la istmon por bildigi fluidfluon en la falopiaj tuboj.Ili rimarkis tre aktivan movadon de kuntiriĝo kaj malstreĉiĝo en la falopia tubo, en kiu ĉiuj inkglobetoj konstante moviĝis al la ampolo de la falopia tubo.La verkintoj emfazas la gravecon de tuba fluidfluo de la malsupra ĝis la supraj falopiaj tuboj por spermlevado kaj fekundigo.Brillard20 raportis, ke ĉe kokidoj kaj meleagroj, spermatozooj migras per aktiva movado de la vagina enirejo, kie ili estas stokitaj, al la utero-vagina krucvojo, kie ili estas stokitaj.Tamen, tiu movado ne estas postulata inter la uterovaginal krucvojo kaj infundibulo ĉar la spermatozooj estas transportitaj per pasiva delokiĝo.Konante ĉi tiujn antaŭajn rekomendojn kaj la rezultojn akiritajn en la nuna studo, oni povas supozi, ke la kapablo de spermatozooj moviĝi kontraŭflue (reologio) estas unu el la propraĵoj sur kiuj baziĝas la elektoprocezo.Ĉi tio determinas la trairejon de spermatozooj tra la vagino kaj ilian eniron en la CCT por stokado.Kiel Forman4 sugestis, ĉi tio ankaŭ povas faciligi la procezon de spermo eniranta la SST kaj ĝian vivejon por tempodaŭro kaj poste eliri kiam ilia rapideco komencas malrapidiĝi.
Aliflanke, Matsuzaki kaj Sasanami 21 sugestis ke birdaj spermatozooj spertas motilecŝanĝojn de dormemo al motileco en la masklaj kaj inaj generaj vojoj.Inhibicio de loĝanta spermomotileco en la SST estis proponita por klarigi la longan stokadtempon de spermo kaj tiam rejunigon post forlasado de la SST.Sub hipoksaj kondiĉoj, Matsuzaki et al.1 raportis altan produktadon kaj liberigon de laktato en la SST, kio povas konduki al inhibicio de loĝanta spermomotileco.En ĉi tiu kazo, la graveco de sperma reologio reflektas en la elekto kaj sorbado de spermatozooj, kaj ne en ilia stokado.
La sperma aglutinado estas konsiderata kiel kredebla klarigo por la longa stokada periodo de spermo en la SST, ĉar tio estas ofta padrono de sperma reteno en kokaĵo2,22,23.Bakst et al.2 observis ke la plej multaj spermatozooj aliĝis unu al la alia, formante fascikulajn agregaĵojn, kaj ununuraj spermatozooj malofte estis trovitaj en koturno CCM.Aliflanke, Wen et al.24 observis pli disajn spermatozoojn kaj malpli da spermatozotufoj en la SST-lumo en kokidoj.Surbaze de tiuj observaĵoj, oni povas supozi ke la tendenco al spermaglutino malsamas inter birdoj kaj inter spermatozooj en la sama ejakulado.Krome, Van Krey et al.9 sugestis, ke hazarda disocio de aglutinitaj spermatozooj respondecas pri la laŭpaŝa penetro de spermatozooj en la lumenon de la falopia tubo.Laŭ tiu hipotezo, spermatozooj kun pli malalta aglutina kapacito devus esti forpelitaj de la SST unue.En tiu kunteksto, la kapablo de spermatozooj aglutini povas esti faktoro influanta la rezulton de spermkonkurado en malpuraj birdoj.Krome, ju pli longe la aglutina spermo disiĝas, des pli longe konserviĝas fekundeco.
Kvankam spermatozoa agregado kaj agregado en faskojn estis observitaj en pluraj studoj2,22,24, ili ne estis priskribitaj detale pro la komplekseco de sia kinematika observado ene de la SST.Pluraj provoj estis faritaj por studi sperman aglutinon en vitro.Ampleksa sed pasema agregado estis observita kiam la maldika drato estis forigita de la pendanta semfalo.Ĉi tio kondukas al la fakto, ke plilongigita veziko elstaras el la guto, imitante la seminalan glandon.Pro 3D-limigoj kaj mallongaj gutaj sekigtempoj, la tuta bloko rapide kadukiĝis9.En la nuna studo, uzante Sharkashi-kokojn kaj mikrofluidajn blatojn, ni povis priskribi kiel ĉi tiuj tufoj formiĝas kaj kiel ili moviĝas.Spermfaskoj tuj formiĝis post sperma kolekto kaj estis trovitaj moviĝi en spiralo, montrante pozitivan reologion kiam ĉeestis en la fluo.Krome, kiam makroskope rigardite, spermfaskoj estis observitaj pliigi la linearecon de motileco komparite kun izolitaj spermatozooj.Ĉi tio sugestas, ke sperm-aglutino povas okazi antaŭ SST-penetro kaj ke spermproduktado ne estas limigita al malgranda areo pro streso kiel antaŭe sugestite (Tingari kaj Lake12).Dum tufoformado, la spermatozooj naĝas sinkrone ĝis ili formas krucvojon, tiam iliaj vostoj ĉirkaŭvolvas unu la alian kaj la kapo de la spermatozoo restas libera, sed la vosto kaj distala parto de la spermatozoo gluiĝas kune kun glueca substanco.Tial, la libera kapo de la ligamento respondecas pri la movado, trenante la reston de la ligamento.Skananta elektronmikroskopio de la spermfaskoj montris alkroĉitajn spermkapojn kovritajn per multe da glueca materialo, sugestante ke la spermkapoj estis alkroĉitaj en ripozaj faskoj, kiuj eble okazis post atingado de la stokejo (SST).
Kiam spermmakulo estas makulita kun akridina oranĝo, eksterĉela glumaterialo ĉirkaŭ la spermoĉeloj povas esti vidita sub fluoreska mikroskopo.Ĉi tiu substanco permesas al spermfaskoj aliĝi kaj alkroĉiĝi al iuj ĉirkaŭaj surfacoj aŭ partikloj, por ke ili ne drivu kun la ĉirkaŭa fluo.Tiel, niaj observoj montras la rolon de aliĝo de spermatozooj en formo de movaj pakaĵoj.Ilia kapablo naĝi kontraŭ la fluo kaj algluiĝi al proksimaj surfacoj permesas al spermo resti pli longe en la SST.
Rothschild25 uzis hemocitometrian fotilon por studi la ŝveban distribuadon de bova spermo en guto de suspendo, prenante fotmikrografaĵojn tra fotilo kun kaj vertikala kaj horizontala optika akso de la mikroskopo.La rezultoj montris ke la spermatozooj estis altiritaj al la surfaco de la kamero.La verkintoj sugestas ke povas ekzisti hidrodinamikaj interagoj inter la spermo kaj la surfaco.Konsiderante ĉi tion, kune kun la kapablo de Sharkashi-kodo-sperma formi gluiĝemajn tufojn, ĝi povas pliigi la verŝajnecon ke spermo aliĝos al la SST-muro kaj estos stokita dum longaj tempodaŭroj.
Bccetti kaj Afzeliu26 raportis ke la spermoglikokalikso estas postulata por gametrekono kaj aglutino.Forman10 observis ke hidrolizo de α-glikozidaj ligoj en glikoprotein-glikolipid tegaĵoj traktante birdan spermon kun neŭraminidase rezultigis reduktitan fekundecon sen influado de spermmotileco.La verkintoj sugestas ke la efiko de neŭraminidase sur la glikokalikso difektas spermsekvestadon ĉe la utero-vagina krucvojo, tiel reduktante fekundecon.Iliaj observaĵoj ne povas ignori la eblecon ke neŭraminidasa terapio povas redukti spermon kaj ocitrekonon.Forman kaj Engel10 trovis ke fekundeco estis reduktita kiam kokinoj estis fekundigitaj intravagine kun spermo traktita kun neŭraminidase.Tamen, FIV kun neŭraminidase traktita spermo ne influis fekundecon kompare kun kontrolaj kokidoj.La verkintoj konkludis, ke ŝanĝoj en la glikoprotein-glikolipida tegaĵo ĉirkaŭ la spermmembrano reduktis la kapablon de spermo fekundi difektante sekvestradon de spermo ĉe la utero-vagina krucvojo, kiu siavice pliigis spermperdon pro la rapideco de la utero-vagina krucvojo, sed ne influas spermon kaj ovorekonon.
En meleagroj Bakst kaj Bauchan 11 trovis malgrandajn vezikojn kaj membranfragmentojn en la lumeno de la SST kaj observis ke kelkaj el tiuj grajnetoj kunfandiĝis kun la spermmembrano.La verkintoj sugestas ke tiuj rilatoj povas kontribui al la longperspektiva stokado de spermatozooj en SST.Tamen, la esploristoj ne precizigis la fonton de tiuj partikloj, ĉu ili estas sekreciitaj de CCT-epiteliaj ĉeloj, produktitaj kaj sekreciitaj de la vira reprodukta sistemo, aŭ produktitaj de la spermo mem.Ankaŭ ĉi tiuj partikloj respondecas pri aglutino.Grützner et al27 raportis ke epididimaj epiteliĉeloj produktas kaj sekrecias specifan proteinon kiu estas postulata por la formado de unuporaj pioniraj padoj.La aŭtoroj ankaŭ raportas, ke la disvastigo de ĉi tiuj pakaĵoj dependas de la interagado de epididimaj proteinoj.Nixon et al28 trovis ke la aneksoj sekrecias proteinon, la acidan cistein-riĉan osteonektinon;SPARC estas implikita en la formado de spermtufoj en mallongbekaj eĥidnoj kaj ornitorinkoj.La disvastigo de tiuj traboj estas rilata al la perdo de tiu proteino.
En la nuna studo, ultrastruktura analizo per elektrona mikroskopio montris, ke la spermatozooj aliĝas al granda kvanto da densa materialo.Tiuj substancoj supozeble respondecas pri la aglutino kiu kondensiĝas inter kaj ĉirkaŭ la aliĝantaj kapoj, sed ĉe pli malaltaj koncentriĝoj en la vostregiono.Ni supozas, ke ĉi tiu aglutina substanco estas sekreciita el la maskla reprodukta sistemo (epididimo aŭ deferens kanalo) kune kun spermo, ĉar ni ofte observas spermon apartiĝantan de limfo kaj semina plasmo dum ejakulado.Estis raportite ke kiam birdaj spermatozooj pasas tra la epididimo kaj divoj deferens, ili spertas maturiĝo-rilatajn ŝanĝojn kiuj apogas sian kapablon ligi proteinojn kaj akiri plasmolem-rilatajn glikoproteinojn.La persisto de ĉi tiuj proteinoj sur loĝantaj spermmembranoj en la SST sugestas ke tiuj proteinoj povas influi la akiron de spermmembranstabileco 30 kaj determini ilian fekundecon 31 .Ahammad et al32 raportis, ke spermatozooj akiritaj de diversaj partoj de la maskla reprodukta sistemo (de la testikoj ĝis la distalaj kanaloj) montris progreseman pliiĝon en vivebleco sub likvaj konservadkondiĉoj, sendepende de stokadtemperaturo, kaj daŭrigebleco en kokidoj ankaŭ pliiĝas en la falopiaj tuboj post artefarita fekundigo.
Sharkashi kokaj spermtufoj havas malsamajn karakterizaĵojn kaj funkciojn ol aliaj specioj kiel ekzemple eĥidnoj, ornitorinkoj, lignomusoj, cervoratoj, kaj kobajoj.En sharkasi-kokoj, la formado de spermatozoaj faskoj reduktis sian naĝan rapidecon kompare kun ununuraj spermatozooj.Tamen, tiuj pakaĵoj pliigis la procenton de reologie pozitivaj spermatozooj kaj pliigis la kapablon de spermatozooj stabiligi sin en dinamika medio.Tiel, niaj rezultoj konfirmas la antaŭan sugeston, ke sperma aglutino en SST estas rilata al longtempa stokado de spermo.Ni ankaŭ hipotezas, ke la tendenco de spermo formi tufojn povas kontroli la indicon de spermoperdo en SST, kiu povas ŝanĝi la rezulton de spermkonkurado.Laŭ tiu supozo, spermatozooj kun malalta aglutina kapacito liberigas SST unue, dum spermatozooj kun alta aglutina kapacito produktas la plej multajn el la idoj.La formado de unuporaj spermfaskoj estas utila kaj influas la gepatro-infanan rilatumon, sed uzas malsaman mekanismon.En eĥidnoj kaj ornitorinkoj, la spermatozooj estas aranĝitaj paralele unu al la alia por pliigi la antaŭenrapidecon de la trabo.Faskoj de eĥidnoj moviĝas ĉirkaŭ trioble pli rapide ol ununuraj spermatozooj.Estas kredite ke la formado de tiaj spermtufoj en eĥidnoj estas evolua adapto por konservi dominecon, ĉar inoj estas diversspecaj kaj kutime pariĝas kun pluraj maskloj.Tial, spermatozooj de malsamaj ejakuladoj furioze konkuras por la fekundigo de la ovo.
Aglutinitaj spermatozooj de sharkasi-kokoj estas facile bildeblaj uzante fazkontrastan mikroskopion, kiu estas konsiderita avantaĝa ĉar ĝi permesas facilan studon de la konduto de spermatozooj en vitro.La mekanismo de kiu spermtufformacio antaŭenigas reproduktadon en sharkasi-kokoj ankaŭ estas diferenca de tio vidita en kelkaj placentaj mamuloj reprezentantaj kunlaboran spermkonduton kiel ekzemple lignomusoj, kie kelkaj spermatozooj atingas la ovojn, helpante aliajn rilatajn individuojn atingi kaj difekti siajn ovojn.pruvi vin mem.altruisma konduto.Memfekundigo 34. Alia ekzemplo de kunlabora konduto ĉe spermatozooj estis trovita ĉe cervaj musoj, kie spermatozooj povis identigi kaj kombini kun la plej genetike rilataj spermatozooj kaj formi kunlaborajn grupojn por pliigi sian rapidecon kompare kun neparencaj spermatozooj35.
La rezultoj akiritaj en ĉi tiu studo ne kontraŭdiras la teorion de Foman pri longdaŭra stokado de spermatozooj en SWS.La esploristoj raportas, ke spermoĉeloj daŭre moviĝas en la fluo de epiteliaj ĉeloj tegantaj la SST dum plilongigita tempodaŭro, kaj post certa tempodaŭro, la energirezervejoj de la spermoĉeloj estas elĉerpitaj, rezultigante malpliiĝon de rapideco, kio permesas la elpelon de malgrandaj molekula pezaj substancoj.energio de spermatozooj kun la fluo de fluido el la lumeno de la SST La kavo de la falopia tubo.En la nuna studo, ni observis, ke duono de la ununura spermo montris la kapablon naĝi kontraŭ fluantaj fluidoj, kaj ilia aliĝo en la pakaĵo pliigis ilian kapablon montri pozitivan reologion.Krome, niaj datumoj kongruas kun tiuj de Matsuzaki et al.1 kiu raportis, ke pliigita laktatsekrecio en SST povas malhelpi loĝantan spermmotilecon.Tamen, niaj rezultoj priskribas la formadon de spermaj movaj ligamentoj kaj ilian reologian konduton en la ĉeesto de dinamika medio ene de mikrokanalo en provo klarigi ilian konduton en SST.Estonta esplorado povas temigi determini la kemian konsiston kaj originon de la aglutina agento, kio sendube helpos esploristojn evoluigi novajn manierojn stoki likvan spermon kaj pliigi la daŭron de fekundeco.
Dek kvin 30-semajnaj aĝaj nudaj masklaj sharkasi (homozigoza domina; Na Na) estis elektitaj kiel spermdonacantoj en la studo.La birdoj estis bredataj ĉe la Esplora Kokaĵbieno de la Fakultato de Agrikulturo, Ashit University, Ashit Governorate, Egiptujo.Birdoj estis loĝigitaj en unuopaj kaĝoj (30 x 40 x 40 cm), submetitaj al malpeza programo (16 horoj da lumo kaj 8 horoj da mallumo) kaj manĝitaj dieto enhavanta 160 g da kruda proteino, 2800 kcal da metaboligebla energio, po 35 g da kalcio.5 gramoj da disponebla fosforo por kilogramo da dieto.
Laŭ datumoj 36, 37, spermo estis kolektita de maskloj per abdomena masaĝo.Entute 45 spermprovaĵoj estis kolektitaj de 15 viroj dum 3 tagoj.Spermo (n = 15/tago) estis tuj diluita 1:1 (v:v) kun Belsville Poultry Semen Diluent, kiu enhavas kalian difosfaton (1.27 g), monosan glutamaton monohidraton (0.867 g), fruktozon (0.5 d) anhidran natrion.acetato (0,43 g), tris(hidroksimetil)aminometano (0,195 g), kalio citrato monohidrato (0,064 g), kalio monofosfato (0,065 g), magnezia klorido (0,034 g) kaj H2O (100 ml), pH = 7, 5, osmolareco de 8m333m3.Diluitaj spermprovaĵoj unue estis ekzamenitaj sub lummikroskopo por certigi bonan sperman kvaliton (humido) kaj tiam stokitaj en akvobano je 37 °C ĝis uzo ene de duonhoro post kolekto.
La kinematiko kaj reologio de spermatozooj estas priskribitaj uzante sistemon de mikrofluidaj aparatoj.Spermprovaĵoj estis plue diluitaj al 1:40 en Beltsville Avian Semen Diluent, ŝarĝitaj en mikrofluidan aparaton (vidu malsupre), kaj kinetaj parametroj estis determinitaj uzante Komputiligitan Semen Analysis (CASA) sistemon antaŭe evoluigitan por mikrofluida karakterizado.pri la movebleco de spermatozooj en likvaj amaskomunikiloj (Sekcio de Mekanika Inĝenierado, Fakultato de Inĝenierado, Universitato Assiut, Egiptujo).La kromaĵo elŝuteblas ĉe: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39.Kurba rapido (VCL, μm/s), lineara rapido (VSL, μm/s) kaj meza trajektoria rapido (VAP, μm/s) estis mezuritaj.Vidbendoj de spermatozooj estis prenitaj per inversa Optika XDS-3-faza kontrastomikroskopo (kun 40x celo) ligita al Tucson ISH1000 fotilo je 30 fps dum 3 s.Uzu la CASA-programaron por studi almenaŭ tri areojn kaj 500 spermajn trajektoriojn per specimeno.La registrita vidbendo estis prilaborita uzante memfaritan CASA.La difino de motileco en la CASA-aldonaĵo estas bazita sur la naĝrapideco de la spermo komparite kun la flukvanto, kaj ne inkludas aliajn parametrojn kiel ekzemple flanken-al-flanka movado, ĉar tio estis trovita esti pli fidinda en fluidfluo.Reologia moviĝo estas priskribita kiel la movado de spermoĉeloj kontraŭ la direkto de fluida fluo.Spermatozooj kun reologiaj ecoj estis dividitaj per la nombro da movaj spermatozooj;spermatozooj kiuj estis en ripozo kaj konvektive moviĝantaj spermatozooj estis ekskluditaj de la kalkulo.
Ĉiuj uzitaj kemiaĵoj estis akiritaj de Elgomhoria Pharmaceuticals (Kairo, Egiptujo) krom se alie notite.La aparato estis produktita kiel priskribite fare de El-sherry et al.40 kun kelkaj modifoj.La materialoj uzitaj por fabriki la mikrokanalojn inkludis vitroplatojn (Howard Glass, Worcester, MA), SU-8-25 negativan reziston (MicroChem, Newton, CA), diacetonalkoholon (Sigma Aldrich, Steinheim, Germanio), kaj poliacetonon.—184, Dow Corning, Midland, Miĉigano).Mikrokanaloj estas fabrikitaj uzante molan litografion.Unue, klara protekta vizaĝa masko kun la dezirata mikrokanala dezajno estis presita sur alta rezolucia presilo (Prismatic, Kairo, Egiptujo kaj Pacific Arts and Design, Markham, ON).La majstroj estis faritaj uzante vitrajn platojn kiel substratojn.La platoj estis purigitaj en acetono, izopropanolo kaj dejonigita akvo kaj tiam kovritaj per 20 µm tavolo de SU8-25 per spina tegaĵo (3000 rpm, 1 min).La SU-8-tavoloj tiam estis milde sekigitaj (65 °C, 2 min kaj 95 °C, 10 min) kaj eksponitaj al UV-radiado dum 50 s.Post-ekspozicio baku je 65 °C kaj 95 °C dum 1 min kaj 4 min por krucligi senŝirmajn SU-8-tavolojn, sekvitan per evoluo en diacetonalkoholo dum 6,5 min.Malmole baku la vafojn (200 °C dum 15 min) por plisolidigi la SU-8-tavolon.
PDMS estis preparita miksante la monomeron kaj malmoligilon en pezoproporcio de 10:1, tiam degasigita en vakua elsekigilo kaj verŝita sur la SU-8 ĉefa kadro.La PDMS estis resanigita en forno (120 °C, 30 min), tiam la kanaloj estis eltranĉitaj, apartigitaj de la majstro, kaj boritaj por permesi al tuboj esti fiksitaj ĉe la enirejo kaj elirejo de la mikrokanalo.Finfine, PDMS-mikrokanaloj estis konstante alkroĉitaj al mikroskoplumbildoj uzante porteblan koronprocesoron (Electro-Technic Products, Ĉikago, IL) kiel priskribite aliloke.La mikrokanalo uzata en ĉi tiu studo mezuras 200 µm × 20 µm (W × H) kaj estas 3.6 cm longa.
La fluida fluo induktita de hidrostatika premo ene de la mikrokanalo estas atingita per konservado de la fluida nivelo en la enirrezervujo super la altecdiferenco Δh39 en la elirejo rezervujo (Fig. 1).
kie f estas la frikciokoeficiento, difinita kiel f = C/Re por lamena fluo en rektangula kanalo, kie C estas konstanto depende de la bildformato de la kanalo, L estas la longo de la mikrokanalo, Vav estas la averaĝa rapideco ene de la mikrokanalo, Dh estas la hidraŭlika diametro de la kanalo, g - akcelo de gravito.Uzante tiun ekvacion, la meza kanalrapideco povas esti kalkulita uzante la sekvan ekvacion: