Tankewol foar it besykjen fan Nature.com.De browserferzje dy't jo brûke hat beheinde CSS-stipe.Foar de bêste ûnderfining riede wy oan dat jo in bywurke browser brûke (of kompatibiliteitsmodus útskeakelje yn Internet Explorer).Yn 'e tuskentiid, om trochgeande stipe te garandearjen, sille wy de side werjaan sûnder stilen en JavaScript.
De fruchtberens fan fûgels hinget ôf fan har fermogen om genôch libbensfetbere sperma foar in langere perioade op te slaan yn 'e sperma-opslachtubules (SST).De krekte meganisme wêrmei't spermatozoa ynfiere, wenje yn en ferlitte de SST bliuwt kontroversjeel.It sperma fan sharkasi-hennen lieten in hege oanstriid ta agglutinaasje sjen, en foarmje mobile filamentous bondels mei in protte sellen.Fanwegen de muoite om de motiliteit en gedrach fan spermatozoa te observearjen yn in ûntrochsichtige fallopian buis, brûkten wy in mikrofluïdysk apparaat mei in mikrokanaal-dwarsseksje fergelykber mei dy fan spermatozoa om spermatozoa-agglutinaasje en motiliteit te studearjen.Dizze stúdzje besprekt hoe't spermabondels foarmje, hoe't se bewege, en har mooglike rol by it ferlingjen fan spermaferbliuw yn 'e SST.Wy ûndersochten spermasnelheid en rheologysk gedrach doe't floeistofstream waard generearre binnen in mikrofluïdysk kanaal troch hydrostatyske druk (flowrate = 33 µm / s).De spermatozoaen hawwe de neiging om te swimmen tsjin 'e stroom (positive rheology) en de snelheid fan' e spermatozoonbondel is signifikant fermindere yn ferliking mei inkele spermatozoa.Spermabondels binne waarnommen om yn in spiraal te bewegen en te fergrutsjen yn lingte en dikte as mear inkele sperma wurde rekrutearre. Spermabondels waarden beoardiele dy't oan 'e sydmuorren fan' e mikrofluïdyske kanalen komme en oanhingje om foar te kommen dat se mei floeistofstreamsnelheid> 33 µm / s wurde sweefd. Spermabondels waarden beoardiele dy't oan 'e sydmuorren fan' e mikrofluïdyske kanalen komme en oanhingje om foar te kommen dat se mei floeistofstreamsnelheid> 33 µm / s wurde sweefd. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрофлюидных, микрофлюидных етания со скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. Spermabondels binne waarnommen om de sydmuorren fan 'e mikrofluïdyske kanalen te benaderjen en te hâlden om foar te kommen dat se fuortswaaid wurde by floeistofstreamraten> 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>/33 sタm33 µm/s 扫过. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрожидкостног, Было замечено метания потоком жидкости со скоростью > 33 мкм/с. Spermabondels binne waarnommen om de sydmuorren fan it mikrofluïdyske kanaal te benaderjen en te hâlden om foar te kommen dat se troch floeistofstream op> 33 µm / s fuortswaaid wurde.Scannen en transmissieelektronenmikroskopie die bliken dat de spermabondels waarden stipe troch oerfloedich dicht materiaal.De krigen gegevens litte de unike mobiliteit fan Sharkazi kip spermatozoa sjen, lykas it fermogen fan spermatozoa om te agglutinearjen en mobile bondels te foarmjen, wat bydraacht oan in better begryp fan 'e lange termyn opslach fan spermatozoa yn SMT.
Om befruchting by minsken en de measte bisten te berikken, moatte sperma en aaien op it krekte momint op it plak fan befruchting komme.Dêrom moat paring foarkomme foar of op it momint fan ovulaasje.Oan 'e oare kant bewarje guon sûchdieren, lykas hûnen, en ek net-sûchdieren, lykas ynsekten, fisken, reptilen en fûgels, sperma foar in langere perioade yn har fuortplantingsorganen oant har aaien klear binne foar befruchting (asynchrone befruchting 1 ).Fûgels binne yn steat om de leefberens fan spermatozoa te behâlden dy't aaien kinne befruchtje foar 2-10 wiken2.
Dit is in unike eigenskip dy't fûgels ûnderskiedt fan oare bisten, om't it in hege kâns op befruchting leveret nei in inkele ynseminaasje foar ferskate wiken sûnder simultane paring en ovulaasje.It wichtichste sperma-opslachorgaan, de sperma-opslach-tubule (SST) neamd, leit yn 'e ynterne mucosale plooien by it uterovaginale knooppunt.Oant no ta binne de meganismen wêrmei't sperma de spermabank yngeane, wenje en útgeane net folslein begrepen.Op grûn fan eardere stúdzjes binne in protte hypotezen nei foaren brocht, mar gjinien fan har is befêstige.
Forman4 hypoteze dat spermatozoa har ferbliuw yn 'e SST-holte behâlde troch trochgeande oscillatory beweging tsjin' e rjochting fan floeistofstream troch proteïnekanalen dy't op SST-epitheliale sellen lizze (rheology).ATP wurdt fermindere troch de konstante flagellêre aktiviteit dy't nedich is om it sperma yn 'e SST-lumen te hâlden en de motiliteit nimt úteinlik ôf oant it sperma troch floeistofstream út' e spermabank wurdt droegen en in nije reis begjint troch de opkommende fallopyske buis om it sperma te befruchtjen.Ei (Forman4).Dit model fan sperma opslach wurdt stipe troch de deteksje troch immunocytochemy fan aquaporins 2, 3 en 9 oanwêzich yn SST epitheliale sellen.Oant no ta ûntbrekke stúdzjes oer kip-sperma-rheology en har rol yn SST-opslach, vaginale sperma-seleksje, en sperma-kompetysje.By hinnen komt sperma de fagina yn nei in natuerlike paring, mar mear as 80% fan 'e spermatozoa wurdt koart nei paring út 'e fagina útstutsen.Dit suggerearret dat de fagina de primêre side is foar spermaseleksje yn fûgels.Derneist is it rapportearre dat minder dan 1% fan spermatozoa befruchte yn 'e fagina einigje yn SSTs2.By keunstmjittige ynseminaasje fan poppen yn 'e fagina, hat it oantal spermatozoa dat SST berikt, 24 oeren nei ynseminaasje te ferheegjen.Oant no ta is it meganisme fan sperma-seleksje tidens dit proses ûndúdlik, en sperma-motiliteit kin in wichtige rol spylje yn SST-sperma-uptake.Troch de dikke en ûntrochsichtige muorren fan 'e eileiders is it dreech om de spermamotiliteit yn' e fallopian buizen fan fûgels direkt te kontrolearjen.Dêrom misse wy basiskennis oer hoe't spermatozoa oergong nei SST nei befruchting.
Rheology is koartlyn erkend as in wichtige faktor foar it kontrolearjen fan spermatransport yn 'e sûchdiergenitalia.Op grûn fan it fermogen fan motile spermatozoa om tsjinstroom te migrearjen, brûkte Zaferani et al8 in corra mikrofluïdysk systeem om passyf motile spermatozoa te isolearjen fan penned semen-samples.Dit soarte fan sperma sortearring is essensjeel foar medyske ûnfruchtberens behanneling en klinysk ûndersyk, en wurdt foarkar boppe tradisjonele metoaden dy't tiid en arbeidsintensyf binne en kinne kompromittearje sperma morfology en strukturele yntegriteit.Oant no ta binne lykwols gjin ûndersiken dien oer it effekt fan sekreten út 'e genitalorganen fan hinnen op spermamotiliteit.
Nettsjinsteande it meganisme dat sperma bewarret yn 'e SST, hawwe in protte ûndersikers observearre dat bewenner spermatozoa kop-oan-kop agglutinearje yn' e SST fan hinnen 9, 10, kwartels 2, en kalkoenen 11 om agglutinearre spermabondels te foarmjen.De auteurs suggerearje dat der in keppeling is tusken dizze agglutinaasje en lange termyn opslach fan spermatozoa yn 'e SST.
Tingari en Lake12 melde in sterke assosjaasje tusken spermatozoa yn 'e sperma-ûntfangende klier fan' e kip en fregen ôf oft aviêre spermatozoa op deselde wize agglutineare as sûchdierspermatozoa.Se leauwe dat de djippe ferbiningen tusken sperma yn 'e vas deferens komme kinne troch de stress dy't feroarsake wurdt troch de oanwêzigens fan in grut oantal sperma yn in lytse romte.
By it evaluearjen fan it gedrach fan spermatozoa op farske hingjende glêzen dia's, kinne transiente tekens fan agglutinaasje sjoen wurde, benammen oan 'e rânen fan' e semendruppels.Agglutinaasje waard lykwols faak fersteurd troch de rotaasjeaksje dy't ferbûn is mei trochgeande beweging, wat de transiente aard fan dit ferskynsel ferklearret.De ûndersikers merkten ek op dat doe't it diluent oan it semen tafoege waard, langwerpige "thread-like" selaggregaten ferskynden.
Iere besykjen om in spermatozoon te imitearjen waarden dien troch in tinne tried fan in hingjende drip te heljen, wat resultearre yn in langwerpige sperma-achtige fesikel dy't út 'e drip sperma útstekke.De spermatozoa leine fuortendaliks op in parallelle manier binnen de fesikel, mar de heule ienheid ferdwûn fluch troch de 3D-beheining.Dêrom, om spermatozoa-agglutinaasje te studearjen, is it needsaaklik om de motiliteit en gedrach fan spermatozoa direkt te observearjen yn isolearre sperma-opslachtubules, wat dreech te berikken is.Dêrom is it nedich om in ynstrumint te ûntwikkeljen dat spermatozoa mimiket om stúdzjes te stypjen fan sperma-motiliteit en agglutinaasjegedrach.Brillard et al13 melde dat de gemiddelde lingte fan sperma opslach tubules yn folwoeksen chicks is 400-600 µm, mar guon SSTs kinne wêze sa lang as 2000 µm.Mero en Ogasawara14 ferdielden de seminiferous klieren yn fergrutte en net-fergrutte sperma opslach tubules, dy't beide itselde wiene yn lingte (~ 500 µm) en nekke breedte (~ 38 µm), mar de gemiddelde lumendiameter fan 'e tubules wie 56.6 en 56.6 µm.., respektivelik 11,2 μm, respektivelik.Yn 'e aktuele stúdzje brûkten wy in mikrofluïdysk apparaat mei in kanaalgrutte fan 200 µm × 20 µm (W × H), waans dwerstrochsneed wat ticht by dy fan' e fersterke SST is.Dêrnjonken ûndersochten wy spermamotiliteit en agglutinaasjegedrach yn streamende floeistof, wat oerienkomt mei de hypoteze fan Foreman dat floeistof produsearre troch SST-epitheliale sellen sperma yn it lumen hâldt yn in tsjinstroom (rheologyske) rjochting.
It doel fan dizze stúdzje wie om de problemen fan it observearjen fan spermatozoa-motiliteit yn 'e fallopian buis te oerwinnen en de swierrichheden te foarkommen fan it studearjen fan' e rheology en gedrach fan spermatozoa yn in dynamyske omjouwing.In mikrofluïdysk apparaat waard brûkt dat hydrostatyske druk makket om spermamotiliteit te simulearjen yn 'e geslachtsdielen fan in kip.
Doe't in drip fan in verdunde sperma-monster (1:40) yn it mikrokanaal-apparaat laden waard, koene twa soarten sperma-motiliteit identifisearre wurde (isolearre sperma en bûn sperma).Dêrnjonken hawwe spermatozoa de neiging om te swimmen tsjin 'e stroom (positive rheology; fideo 1, 2). Hoewol spermabondels in legere snelheid hiene dan dy fan iensume sperma (p <0.001), ferhege se it persintaazje sperma mei positive rheotaxis (p <0.001; Tabel 2). Hoewol spermabondels in legere snelheid hiene dan dy fan iensume sperma (p <0.001), ferhege se it persintaazje sperma mei positive rheotaxis (p <0.001; Tabel 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), липуцич озоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (p < 0,001; tabel 2). Hoewol't de spermatozoa bondels in legere snelheid hienen as dy fan ienige spermatozoa (p <0.001), ferhege se it persintaazje spermatozoa mei positive rheotaxis (p <0.001; Tabel 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显示阳分比（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 澧 倧倲倧示 昳分比 (p <0.001 ； 2。。。。。。)）))) Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увелитичив положительной реологией (p < 0,001; таблица 2). Hoewol de snelheid fan spermabondels leger wie as dy fan ienige spermatozoa (p <0.001), fergrutte se it persintaazje spermatozoa mei positive rheology (p <0.001; Tabel 2).Positive rheology foar inkele spermatozoa en tufts wurdt rûsd op likernôch 53% en 85%, respektivelik.
It is konstatearre dat de spermatozoa fan sharkasi-kippen fuortendaliks nei ejakulaasje lineêre bondels foarmje, besteande út tsientallen yndividuen.Dizze tuften ferheegje yn 'e lingte en dikte oer de tiid en kinne ferskate oeren in vitro bliuwe foardat se ferdwine (fideo 3).Dizze filamentous bondels binne foarme as echidna spermatozoa dy't foarmje oan 'e ein fan' e epididymis.Sharkashi-hen-sperma is fûn dat se in hege oanstriid hawwe om te agglutinearjen en in reticulate bondel te foarmjen yn minder dan ien minút nei sammeling.Dizze balken binne dynamysk en kinne fêsthâlde oan alle muorren of statyske objekten yn 'e buert.Hoewol't spermabondels de snelheid fan sperma-sellen ferminderje, is it dúdlik dat se makroskopysk har linigens ferheegje.De lingte fan de bondels ferskilt ôfhinklik fan it oantal sperma sammele yn bondels.Twa dielen fan 'e bondel waarden isolearre: it earste diel, ynklusyf de frije kop fan' e agglutinearre sperma, en it terminale diel, ynklusyf de sturt en it hiele distale ein fan 'e sperma.Mei help fan in hege snelheid kamera (950 fps) waarden frije hollen fan agglutinated spermatozoa observearre yn it earste diel fan 'e bondel, ferantwurdlik foar de beweging fan' e bondel troch harren oscillatory beweging, sleep de oerbleaune yn 'e bondel mei in helical beweging (Video 4).Yn lange tuften is it lykwols waarnommen dat guon frije spermakoppen oan it lichem hechte en it terminale diel fan 'e tuft fungearret as fanes om de tuft te helpen.
Wylst yn in stadige stream fan floeistof, de sperma bondels bewege parallel oan elkoar, lykwols, se begjinne te oerlaapjen en fêsthâlde oan alles dat is noch, om net te wosken troch de hjoeddeiske stream as de stream snelheid ferheget.De bondels foarmje as in hantsjefol sperma-sellen inoar oanpakke, se begjinne syngronysk te bewegen en om inoar hinne te wikkeljen en dan fêst te hâlden oan in kleverige stof.Figuren 1 en 2 litte sjen hoe't de sperma inoar oanpakke, en foarmje in knooppunt as de sturten om inoar wikkelje.
De ûndersikers tapasten hydrostatyske druk om floeistofstream te meitsjen yn in mikrokanaal om sperma-rheology te studearjen.In mikrokanaal mei in grutte fan 200 µm × 20 µm (W × H) en in lingte fan 3,6 µm waard brûkt.Brûk mikrokanalen tusken konteners mei spuiten oan 'e úteinen.Fiedselkleur waard brûkt om de kanalen sichtber te meitsjen.
Tie interconnect kabels en accessoires oan 'e muorre.De fideo is makke mei in fasekontrastmikroskoop.Mei elke ôfbylding wurde fasekontrastmikroskopie en mappingôfbyldings presintearre.(A) De ferbining tusken twa streamen wjerstân tsjin de stream troch helical beweging (reade pylk).(B) De ferbining tusken de buis bondel en de kanaal muorre (reade pylken), tagelyk se binne ferbûn mei twa oare bondels (giele pylken).(C) Spermabondels yn it mikrofluïdyske kanaal begjinne mei elkoar te ferbinen (reade pylken), en foarmje in gaas fan spermabondels.(D) Formaasje fan in netwurk fan spermabondels.
Doe't in drip verdunde sperma yn it mikrofluïdyske apparaat waard laden en in stream waard makke, waard de spermabeam waarnommen om te bewegen tsjin 'e rjochting fan' e stream.De bondels passe strak tsjin 'e muorren fan' e mikrokanalen, en de frije koppen yn 'e earste diel fan' e bondels passe har ticht (fideo 5).Se hâlde ek oan alle stasjonêre dieltsjes op har paad, lykas pún, om te wjerstean dat se troch de stroom ôfswaaid wurde.Yn 'e rin fan' e tiid wurde dizze tuften lange filaminten dy't oare inkele spermatozoa en koartere tufts fange (fideo 6).As de stream begjint te fertrage, begjinne lange rigels sperma in netwurk fan spermalinen te foarmjen (fideo 7; figuer 2).
By hege streamsnelheid (V > 33 µm/s) wurde de spiraalbewegingen fan triedden ferhege as in besykjen om in protte yndividuele spermafoarmjende bondels te fangen, better tsjin de driuwende krêft fan 'e stream. By hege streamsnelheid (V > 33 µm/s) wurde de spiraalbewegingen fan triedden ferhege as in besykjen om in protte yndividuele spermafoarmjende bondels te fangen, better tsjin de driuwende krêft fan 'e stream. При высокой скорости потока (V > 33 mkm/s) отдельных сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфующей силе потока. By hege streamsnelheden (V > 33 µm/s) ferheegje de spiraalfoarmige bewegingen fan 'e stringen as se besykje in protte yndividuele spermatozoa te fangen dy't bondels foarmje dy't better yn steat binne om de driuwende krêft fan' e stream te wjerstean.在高流速(V > 33 µm/s)好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 缾 坟 形成 ​​束 在 高 流速更 地 抵抗 的 漂移力。。。。。。。。。 При высоких скоростях потока (V > 33 mkm/s) сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа потока. By hege streamsnelheden (V> 33 µm / s) nimt de spiraalfoarmige beweging fan 'e filaminten ta yn in besykjen om in protte yndividuele spermatozoa-foarmjende bondels te fangen om de driftkrêften fan' e stream better te wjerstean.Se besochten ek mikrokanalen oan 'e sydmuorren te heakjen.
Spermabondels waarden identifisearre as klusters fan spermakoppen en krulende sturten mei ljochtmikroskopie (LM).Spermabondels mei ferskate aggregaten binne ek identifisearre as twisted hollen en flagellêre aggregaten, meardere fusearre sperma-sturten, spermakoppen oan in sturt, en spermakoppen mei bûgde kearnen as meardere fusearre kearnen.Transmission electron microscopy (TEM).Scanningelektronenmikroskopy (SEM) liet sjen dat de spermabondels omhulde aggregaten fan spermakoppen wiene en de spermaaggregaten in taheakke netwurk fan ferpakte sturten lieten.
De morfology en ultrastruktuer fan spermatozoa, de formaasje fan spermatozoa-bundels waarden studearre mei ljochtmikroskopie (heale seksje), skennenelektronenmikroskopie (SEM) en transmissieelektronenmikroskopie (TEM), sperma-smears waarden kleurd mei acridine oranje en ûndersocht mei epifluoreszensmikroskopie.
Sperma smear kleuring mei acridine oranje (Fig. 3B) liet sjen dat de sperma hollen waarden stuck tegearre en bedekt mei sekretory materiaal, dat late ta de foarming fan grutte tufts (Fig. 3D).De spermabondels bestie út sperma-aggregaten mei in netwurk fan taheakke sturten (fig. 4A-C).Spermabondels binne gearstald út de sturten fan in protte spermatozoa dy't byinoar sitte (fig. 4D).Geheimen (Fig. 4E,F) bedutsen de koppen fan spermatozoa bondels.
Formaasje fan 'e spermatozoa-bondel Mei help fan fazekontrastmikroskopie en sperma-smears bevlekt mei acridine-oranje, lieten sjen dat de koppen fan spermatozoa oaninoar kleven.(A) Early sperma tuft formaasje begjint mei in sperma (wite sirkel) en trije sperma (giele sirkel), mei de spiraal begjint by de sturt en einiget by de kop.(B) Fotomikrografy fan in sperma-smear bevlekt mei acridine-oranje mei oanhingjende spermakoppen (pylken).De ûntslach beslacht de holle(n).Fergrutting × 1000. (C) Untwikkeling fan in grutte beam ferfierd troch stream yn in mikrofluïdysk kanaal (mei in hege snelheidskamera op 950 fps).(D) Mikrograaf fan in sperma-smear bevlekt mei acridine-oranje mei grutte tuften (pylken).Fergrutting: ×200.
Scannen elektroanenmikrografy fan in sperma beam en in sperma smear bevlekt mei acridine oranje.(A, B, D, E) binne digitale kleur skennende elektroanenmikrografen fan spermatozoa, en C en F binne mikrografen fan acridine oranje bevlekte sperma-smeren dy't befestiging sjen litte fan meardere spermatozoa dy't it caudale web ynpakke.(AC) Spermaaggregaten wurde werjûn as in netwurk fan taheakke sturten (pylken).(D) Adhesion fan ferskate spermatozoa (mei adhesive substansje, rôze omtrek, pylk) om de sturt hinne.(E en F) Spermakopaggregaten (pointers) bedekt mei adhesive materiaal (pointers).De spermatozoa foarmen bondels mei ferskate vortex-like struktueren (F).(C) × 400 en (F) × 200 fergruttings.
Mei help fan transmissieelektronenmikroskopie fûnen wy dat spermabondels sturten (fig. 6A, C), koppen oan sturten (fig. 6B), of hollen oan sturten befette (fig. 6D).De koppen fan 'e spermatozoa yn' e bondel binne bûgd, presintearje yn seksje twa kearnregio's (fig. 6D).Yn 'e ynsidintbondel hie de spermatozoa in draaide kop mei twa kearnregio's en meardere flagellêre regio's (fig. 5A).
Digitale kleurelektronenmikrografy dy't de ferbinende sturten yn 'e spermabondel sjen litte en it agglutinearjende materiaal dat de spermakoppen ferbynt.(A) Taheakke sturt fan in grut oantal spermatozoa.Merk op hoe't de sturt derút sjocht yn sawol portret (pylk) as lânskip (pylk) projeksjes.(B) De kop (pylk) fan it sperma is ferbûn mei de sturt (pylk).(C) Ferskate sperma sturten (pylken) wurde taheakke.(D) Agglutinaasjemateriaal (AS, blau) ferbynt fjouwer spermakoppen (poarper).
Scanningelektronenmikroskopy waard brûkt om spermakoppen te detektearjen yn spermabondels bedekt mei sekreten as membranen (figuer 6B), wat oanjout dat de spermabondels ferankere waarden troch ekstrazellulêr materiaal.It agglutinearre materiaal waard konsintrearre yn 'e spermakop (kwallen-kop-like gearstalling; Fig. 5B) en útwreide distaal, it jaan fan in briljant giele uterlik ûnder fluoreszensmikroskopie doe't se mei acridine-oranje kleurde (Fig. 6C).Dizze stof is dúdlik sichtber ûnder in skennende mikroskoop en wurdt beskôge as in bynmiddel.Semi-tinne seksjes (fig. 5C) en sperma smears bevlekt mei acridine oranje lieten sperma bondels befetsje ticht ynpakt hollen en curled sturten (fig. 5D).
Ferskate mikrofoto's dy't aggregaasje sjen litte fan spermakoppen en opfolde sturten mei ferskate metoaden.(A) Dwarstrochsneed digitale kleurtransmission elektronenmikrografy fan in spermabondel dy't in spiraalde spermakop sjen lit mei in twadielige kearn (blau) en ferskate flagellêre dielen (grien).(B) Digitale kleur skennen elektronenmikrograaf dy't in kluster toant fan kwallen-like spermakoppen (pylken) dy't lykje te wêzen bedekt.(C) Semi-tinne seksje dy't aggregearre spermakoppen (pylken) en krulde sturten (pylken) toant.(D) Mikrograaf fan in sperma-smear bevlekt mei acridine-oranje mei aggregaten fan spermakoppen (pylken) en krullende oanhingjende sturten (pylken).Tink derom dat in kleverige stof (S) de kop fan 'e spermatozoon bedekt.(D) × 1000 fergrutting.
Mei help fan transmissieelektronenmikroskopy (fig. 7A), waard ek opmurken dat de sperma-koppen ferdraaid waarden en de kearnen in spiraalfoarm hiene, lykas befêstige troch sperma-smears mei acridine oranje en ûndersocht mei fluoreszensmikroskopie (fig. 7B).
(A) Digitale kleurtransmission elektronenmikrograaf en (B) Acridine oranje kleurde sperma smear dy't spiraalkoppen sjen litte en befestiging fan spermakoppen en -sturten (pylken).(B) × 1000 fergrutting.
In nijsgjirrige fynst is dat Sharkazi's sperma aggregearret om mobile filamentous bondels te foarmjen.De eigenskippen fan dizze bondels jouwe ús om har mooglike rol te begripen yn 'e opname en opslach fan spermatozoa yn' e SST.
Nei it parjen komt it sperma de fagina yn en ûndergiet in yntinsyf seleksjeproses, wat resulteart yn mar in beheind oantal sperma dat de SST15,16 ynkomt.Oant no ta binne de meganismen wêrmei't sperma de SST yn en útgeane ûndúdlik.By plomfee wurde spermatozoa yn 'e SST bewarre foar in langere perioade fan 2 oant 10 wiken, ôfhinklik fan de soarte6.Kontrovers bliuwt oer de tastân fan it sperma by opslach yn 'e SST.Binne se yn beweging of yn rêst?Mei oare wurden, hoe hâlde sperma-sellen har posysje yn 'e SST sa lang?
Forman4 suggerearre dat SST-residinsje en útstjit koe wurde ferklearre yn termen fan sperma-motiliteit.De auteurs hypoteze dat sperma har posysje behâlde troch te swimmen tsjin de floeistofstream dy't ûntstien is troch it SST-epitheel en dat sperma út 'e SST útstutsen wurde as har snelheid ûnder it punt falt wêryn't se efterút begjinne te bewegen troch gebrek oan enerzjy.Zaniboni5 befêstige de oanwêzigens fan aquaporins 2, 3 en 9 yn it apikale diel fan SST-epitheliale sellen, dy't it sperma-opslachmodel fan Foreman yndirekt kinne stypje.Yn 'e aktuele stúdzje fûnen wy dat hast de helte fan Sharkashi's spermatozoa positive rheology yn 'e streamende floeistof toant, en dat agglutinearre spermabondels it oantal spermatozoa ferheegje dy't positive rheology sjen litte, hoewol agglutinaasje har fertraget.Hoe't sperma-sellen de fallopyske buis fan 'e fûgel opreizgje nei it plak fan befruchting is net folslein begrepen.Yn sûchdieren lûkt de follikulêre floeistof spermatozoa.Lykwols, chemoattractants wurde leaud om spermatozoa te rjochtsjen om lange ôfstannen te benaderjen7.Dêrom binne oare meganismen ferantwurdlik foar spermatransport.It fermogen fan sperma om te oriïntearjen en te streamen tsjin de fallopian tube floeistof dy't frijlitten wurdt nei paring is rapportearre as in wichtige faktor yn it rjochtsjen fan sperma yn mûzen.Parker 17 suggerearre dat spermatozoa de ovidukten oerstekke troch te swimmen tsjin de siliêre stream yn fûgels en reptilen.Hoewol it net eksperiminteel oantoand is by fûgels, wie Adolphi18 de earste dy't fûn dat aviêre sperma positive resultaten jout as in tinne laach floeistof tusken in deksel en slide wurdt makke mei in stripe filterpapier.Rheology.Hino en Yanagimachi [19] pleatsen in mûs ovary-tubal-uterine-kompleks yn in perfúzjering en ynjeksje 1 µl fan inket yn 'e isthmus om fluidstream yn' e fallopian buizen te visualisearjen.Se merkten in tige aktive beweging fan krimp en ûntspanning yn 'e eileider, wêrby't alle inketballen stadichoan nei de ampulla fan 'e eileider bewege.De auteurs beklamje it belang fan floeistofstream fan 'e buis fan' e legere nei de boppeste fallopian buizen foar sperma opheffing en befruchting.Brillard20 rapportearre dat yn hinnen en kalkoenen spermatozoa migrearje troch aktive beweging fan 'e faginale yngong, wêr't se wurde opslein, nei de utero-vaginale junction, wêr't se wurde opslein.Dizze beweging is lykwols net nedich tusken it uterovaginale knooppunt en infundibulum, om't de spermatozoa troch passive ferpleatsing ferfierd wurde.It witten fan dizze foarige oanbefellings en de resultaten dy't yn 'e hjoeddeistige stúdzje krigen binne, kin oannommen wurde dat it fermogen fan spermatozoa om streamop te bewegen (rheology) ien fan' e eigenskippen is wêrop it seleksjeproses basearre is.Dit bepaalt de trochgong fan spermatozoa troch de fagina en har yngong yn 'e CCT foar opslach.Lykas Forman4 suggerearre, kin dit ek it proses fan sperma fasilitearje dy't de SST en har habitat foar in perioade fan tiid yngeane en dan fuortgean as har snelheid begjint te ferminderjen.
Oan 'e oare kant suggerearren Matsuzaki en Sasanami 21 dat aviêre spermatozoa's motiliteitsferoaringen ûndergean fan sliep nei motiliteit yn 'e manlike en froulike reproduktive traktaat.Ynhibysje fan bewenner sperma-motiliteit yn 'e SST is foarsteld om de lange opslachtiid fan sperma te ferklearjen en dan ferjonging nei it ferlitten fan' e SST.Under hypoxyske omstannichheden, Matsuzaki et al.1 rapporteare hege produksje en frijlitting fan laktaat yn 'e SST, wat kin liede ta remming fan bewenner sperma-motiliteit.Yn dit gefal wurdt it belang fan sperma-rheology reflektearre yn 'e seleksje en opname fan spermatozoa, en net yn har opslach.
It sperma-agglutinaasjepatroan wurdt beskôge as in plausibele ferklearring foar de lange opslachperioade fan sperma yn 'e SST, om't dit in mienskiplik patroan is fan spermabehâld yn plomfee2,22,23.Bakst et al.2 observearre dat de measte spermatozoa oan elkoar hechte, fassyske aggregaten foarmje, en inkele spermatozoa waarden selden fûn yn kwartel CCM.Oan 'e oare kant, Wen et al.24 observearre mear ferspraat spermatozoa en minder spermatozoa tufts yn it SST lumen yn hinnen.Op grûn fan dizze waarnimmings kin oannommen wurde dat de oanstriid ta spermaagglutinaasje ferskilt tusken fûgels en tusken spermatozoa yn itselde ejaculate.In addition, Van Krey et al.9 suggerearre dat willekeurige dissoziaasje fan agglutinearre spermatozoa ferantwurdlik is foar de graduele penetraasje fan spermatozoa yn it lumen fan 'e fallopian buis.Neffens dizze hypoteze moatte spermatozoa mei legere agglutinaasjekapasiteit earst út 'e SST ferdreaun wurde.Yn dit ferbân kin it fermogen fan spermatozoa om te agglutinearjen in faktor wêze dy't de útkomst fan spermakompetysje yn smoarge fûgels beynfloedet.Derneist, hoe langer it agglutinearre sperma dissoziearret, hoe langer de fruchtberens behâlden wurdt.
Hoewol spermatozoa-aggregaasje en aggregaasje yn bondels binne beoardiele yn ferskate stúdzjes2,22,24, binne se net yn detail beskreaun fanwegen de kompleksiteit fan har kinematyske observaasje binnen de SST.Ferskate besykjen binne dien om spermaagglutinaasje yn vitro te studearjen.Wiidweidige mar oergeande aggregaasje waard waarnommen doe't de tinne tried waard fuorthelle út de dangling sied drop.Dit liedt ta it feit dat út 'e drip in langwerpige bubble stekt, imitearje de seminal klier.Troch 3D-beheiningen en koarte dripdroogtiden rekke it hiele blok fluch yn ferfal9.Yn 'e hjoeddeistige stúdzje, mei Sharkashi-kippen en mikrofluïdyske chips, koene wy ​​beskriuwe hoe't dizze tufts foarmje en hoe't se bewege.Spermabondels foarmen fuort nei semen-kolleksje en waarden fûn om yn in spiraal te bewegen, en toant positive rheology as oanwêzich yn 'e stream.Fierder, as makroskopysk besjoen, binne spermabondels waarnommen om de lineariteit fan motiliteit te ferheegjen yn ferliking mei isolearre spermatozoa.Dit suggerearret dat sperma-agglutinaasje kin foarkomme foarôfgeand oan SST-penetraasje en dat spermaproduksje net beheind is ta in lyts gebiet troch stress lykas earder suggerearre (Tingari en Lake12).By tuftfoarming swimme de spermatozoa syngronysk oant se in knooppunt foarmje, dan slaan de sturten om inoar hinne en bliuwt de kop fan 'e spermatozoon frij, mar de sturt en it distale diel fan 'e spermatozoon kleven oaninoar mei in kleverige stof.Dêrom is de frije kop fan 'e ligamint ferantwurdlik foar de beweging, slepen de rest fan' e ligamint.Scannen-elektronenmikroskopy fan 'e spermabondels lieten taheakke spermakoppen sjen bedekt mei in protte kleverich materiaal, wat suggerearret dat de spermakoppen yn rêstende bondels befette wiene, wat mooglik bard is nei it berikken fan 'e opslachplak (SST).
As in sperma-smear bevlekt wurdt mei acridine-oranje, kin ekstrazellulêr adhesive materiaal om 'e sperma-sellen hinne sjoen wurde ûnder in fluorescentmikroskoop.Dizze stof lit spermabondels har hechtsje oan en kleie oan alle omlizzende oerflakken of dieltsjes, sadat se net mei de omlizzende stream driuwe.Sa litte ús observaasjes de rol sjen fan adhesion fan spermatozoa yn 'e foarm fan mobile bondels.Har fermogen om te swimmen tsjin 'e stroom en fêst te hâlden oan tichtby oerflakken lit sperma langer yn' e SST bliuwe.
Rothschild25 brûkte in hemocytometry-kamera om de driuwende ferdieling fan bovine sperma te studearjen yn in drip fan ophinging, en naam fotomikrografyen troch in kamera mei sawol fertikale as horizontale optyske as fan 'e mikroskoop.De resultaten lieten sjen dat de spermatozoa waarden oanlutsen nei it oerflak fan 'e keamer.De auteurs suggerearje dat der hydrodynamyske ynteraksjes wêze kinne tusken it sperma en it oerflak.As jo ​​​​dit yn 'e rekken hâlde, tegearre mei it fermogen fan Sharkashi-kuikensperma om kleverige tuften te foarmjen, kin it de kâns ferheegje dat semen oan' e SST-muorre hechtsje en foar lange perioaden opslein wurde.
Bccetti en Afzeliu26 rapporteare dat it sperma glycocalyx fereaske is foar gamete-erkenning en agglutinaasje.Forman10 observearre dat hydrolyse fan α-glycoside obligaasjes yn glycoprotein-glycolipide-coatings troch it behanneljen fan aviêre semen mei neuraminidase resultearre yn fermindere fruchtberens sûnder ynfloed op spermamotiliteit.De auteurs suggerearje dat it effekt fan neuraminidase op 'e glycocalyx de spermasekwestraasje op' e utero-vaginale knooppunt beynfloedet, en dêrmei de fruchtberens ferminderje.Har observaasjes kinne net negearje de mooglikheid dat neuraminidase behanneling kin ferminderjen sperma en oocyte erkenning.Forman en Engel10 fûnen dat de fruchtberens fermindere waard doe't hinnen intravaginaal ynseminearre waarden mei semen behannele mei neuraminidase.IVF mei neuraminidase behannele sperma hie lykwols gjin ynfloed op fruchtberens yn ferliking mei kontrôlekippen.De auteurs konkludearren dat feroaringen yn 'e glycoprotein-glycolipide-coating om' e sperma-membraan it fermogen fan sperma om te befruchtjen fermindere troch it beynfloedzjen fan sekwestraasje fan sperma op 'e utero-vaginale knooppunt, wat op syn beurt spermaferlies fergrutte troch de snelheid fan' e utero-vaginale junction, mar gjin ynfloed op sperma en aai-herkenning.
Yn kalkoenen Bakst en Bauchan 11 fûn lytse vesicles en membraan fragminten yn it lumen fan de SST en observearre dat guon fan dizze korrels hie fusearre mei de sperma membraan.De auteurs suggerearje dat dizze relaasjes bydrage kinne oan 'e lange termyn opslach fan spermatozoa yn SST.De ûndersikers spesifisearje lykwols net de boarne fan dizze dieltsjes, oft se wurde sekreteare troch CCT-epitheliale sellen, produsearre en sekreteare troch it manlike reproduktive systeem, of produsearre troch it sperma sels.Ek binne dizze dieltsjes ferantwurdlik foar agglutinaasje.Grützner et al27 rapporteare dat epididymale epitheliale sellen in spesifyk proteïne produsearje en sekretearje dat nedich is foar de formaasje fan single-pore seminal tracts.De auteurs melde ek dat de fersprieding fan dizze bondels hinget ôf fan 'e ynteraksje fan epididymalproteinen.Nixon et al28 fûnen dat de adnexa in proteïne útskiede, it soere cysteine-rike osteonectin;SPARC is belutsen by de foarming fan sperma tufts yn koarte-beaked echidnas en platypuses.De fersprieding fan dizze balken is ferbûn mei it ferlies fan dit proteïne.
Yn 'e aktuele stúdzje hat ultrastrukturele analyze mei elektroanenmikroskopie sjen litten dat de spermatozoa oan in grutte hoemannichte ticht materiaal fêsthâlde.Dizze stoffen binne nei alle gedachten ferantwurdlik foar de agglutinaasje dy't kondinsearret tusken en om de oanhingjende koppen, mar by legere konsintraasjes yn it sturtgebiet.Wy geane derfan út dat dizze agglutinearjende stof út it manlike reproduktive systeem (epididymis of vas deferens) tegearre mei sperma útskieden wurdt, om't wy faaks sperma skieden fan lymfe en seminal plasma by ejaculation observearje.It is rapportearre dat as aviêre spermatozoa troch de epididymis en vas deferens passe, se maturaasje-relatearre feroaringen ûnderfine dy't har fermogen stypje om aaiwiten te binen en plasmalemma-assosjearre glycoproteinen te krijen.De persistinsje fan dizze proteïnen op residente spermamembranen yn 'e SST suggerearret dat dizze proteïnen ynfloed kinne op' e oankeap fan sperma-membraanstabiliteit 30 en har fruchtberens 31 bepale.Ahammad et al32 melde dat spermatozoa krigen fan ferskate dielen fan it manlike reproduktive systeem (fan 'e testes oant de distale vas deferens) in progressive ferheging fan leefberens ûnder floeibere opslachomstannichheden sjen litte, nettsjinsteande opslachtemperatuer, en leefberens yn hinnen nimt ek ta yn' e fallopian buizen nei keunstmjittige ynseminaasje.
Sharkashi kip sperma tufts hawwe oare skaaimerken en funksjes as oare soarten lykas echidnas, platypuses, hout mûzen, deer rotten, en cavia's.By sharkasi-kippen fermindere de foarming fan spermatozoa-bondels har swimsnelheid yn ferliking mei inkele spermatozoa.Dizze bondels fergrutte lykwols it persintaazje rheologysk positive spermatozoa en ferhege it fermogen fan spermatozoa om har te stabilisearjen yn in dynamyske omjouwing.Sa befêstigje ús resultaten de foarige suggestje dat spermaagglutinaasje yn SST assosjeare is mei sperma opslach op lange termyn.Wy hypoteze ek dat de oanstriid fan sperma om tuften te foarmjen it taryf fan spermaferlies yn SST kin kontrolearje, wat de útkomst fan spermakompetysje kin feroarje.Neffens dizze oanname frijlitte spermatozoa mei lege agglutinaasjekapasiteit earst SST, wylst spermatozoa mei hege agglutinaasjekapasiteit it measte fan 'e neiteam produsearje.De foarming fan single-poar sperma bondels is foardielich en beynfloedet de âlder-bern ratio, mar brûkt in oar meganisme.Yn echidnas en platypuses wurde de spermatozoa parallel oan elkoar arranzjearre om de foarútsnelheid fan 'e beam te ferheegjen.Bundels fan echidnas bewege sawat trije kear flugger as ienige spermatozoa.It wurdt leaud dat de foarming fan sokke sperma tufts yn echidnas in evolúsjonêre oanpassing is om dominânsje te behâlden, om't wyfkes promiskueus binne en meastentiids mei ferskate mantsjes parearje.Dêrom konkurrearje spermatozoa út ferskate ejaculates fûl foar de befruchting fan it aai.
Agglutinearre spermatozoa fan sharkasi-kippen binne maklik te visualisearjen mei help fan fazekontrastmikroskopie, dy't as foardielich beskôge wurdt, om't it maklike stúdzje fan it gedrach fan spermatozoa in vitro mooglik makket.It meganisme dêr't sperma tuft formaasje befoarderet reproduksje yn sharkasi hinnen is ek oars as dat sjoen yn guon placental sûchdieren fertsjintwurdigje koöperative sperma gedrach lykas hout mûzen, dêr't guon spermatozoa berikke de aaien, helpe oare besibbe yndividuen berikke en beskeadigje harren aaien.om dysels te bewizen.altruistysk gedrach.Self-fertilization 34. In oar foarbyld fan koöperative gedrach yn spermatozoa waard fûn yn herten mûzen, dêr't spermatozoa wienen by steat om te identifisearjen en kombinearje mei de meast genetysk besibbe spermatozoa en foarmje koöperative groepen te fergrutsjen harren snelheid yn ferliking mei net-relatearre spermatozoa35.
De resultaten dy't yn dizze stúdzje krigen binne net tsjin Foman's teory fan lange termyn opslach fan spermatozoa yn SWS.De ûndersikers melde dat sperma sellen trochgean te bewegen yn 'e stream fan epitheliale sellen lining de SST foar in langere perioade fan tiid, en nei in bepaalde perioade fan tiid, de enerzjy winkels fan' e sperma sellen binne útput, resultearret yn in fermindering fan snelheid, dy't mooglik makket it útdriuwen fan lytse molekulêre gewicht stoffen.enerzjy fan spermatozoa mei de stream fan floeistof út it lumen fan 'e SST De holte fan' e fallopian buis.Yn 'e aktuele stúdzje hawwe wy observearre dat de helte fan' e ienige sperma de mooglikheid hat om te swimmen tsjin streamende floeistoffen, en har adhesion yn 'e bondel fergrutte har fermogen om positive rheology te sjen.Fierder binne ús gegevens yn oerienstimming mei dy fan Matsuzaki et al.1 dy't rapportearre dat ferhege laktaatsekresje yn SST de bewenner sperma-motiliteit kin ynhiberje.Us resultaten beskriuwe lykwols de formaasje fan sperma-motile ligamen en har rheologysk gedrach yn 'e oanwêzigens fan in dynamyske omjouwing binnen in mikrokanaal yn in besykjen om har gedrach yn SST te ferklearjen.Takomstich ûndersyk kin rjochtsje op it bepalen fan 'e gemyske gearstalling en oarsprong fan' e agglutinaasjemiddel, dy't sûnder mis ûndersikers sil helpe om nije manieren te ûntwikkeljen om floeibere sperma op te slaan en de doer fan fruchtberens te fergrutsjen.
Fyftjin 30-wiken-âlde bleate nekke manlike sharkasi (homozygous dominant; Na Na) waarden selektearre as spermadonors yn 'e stúdzje.De fûgels waarden grutbrocht by de Research Poultry Farm fan 'e Fakulteit fan Lânbou, Ashit University, Ashit Governorate, Egypte.Fûgels waarden ûnderbrocht yn yndividuele kaaien (30 x 40 x 40 sm), ûnderwurpen wurde oan in ljocht programma (16 oeren ljocht en 8 oeren tsjuster) en fiede in dieet mei 160 g rûchprotein, 2800 kcal metabolisearbere enerzjy, elk 35 g kalzium.5 gram beskikbere fosfor per kilogram dieet.
Neffens gegevens 36, 37 waard semen sammele fan manlju troch abdominale massaazje.In totaal fan 45 semenmonsters waarden sammele fan 15 manlju oer 3 dagen.Semen (n = 15 / day) waard fuortendaliks verdund 1: 1 (v: v) mei Belsville Poultry Semen Diluent, dat befettet kalium diphosphate (1,27 g), monosodium glutamate monohydrate (0,867 g), fruktose (0,5 d) anhydrous natrium.acetat (0,43 g), tris(hydroxymethyl)aminomethane (0,195 g), kaliumcitraatmonohydrat (0,064 g), kaliummonofosfaat (0,065 g), magnesiumchloride (0,034 g) en H2O (100 ml), pH = 7, 5, osmolariteit 3,3 kg/m3 kg.Fertinne semenmonsters waarden earst ûndersocht ûnder in ljochtmikroskoop om in goede semenkwaliteit (focht) te garandearjen en dêrnei opslein yn in wetterbad by 37 ° C oant gebrûk binnen in heal oere nei sammeling.
De kinematyk en rheology fan spermatozoa wurde beskreaun mei in systeem fan mikrofluïdyske apparaten.Semenmonsters waarden fierder ferwettere nei 1:40 yn Beltsville Avian Semen Diluent, laden yn in mikrofluidysk apparaat (sjoch hjirûnder), en kinetyske parameters waarden bepaald mei in Computerized Semen Analysis (CASA) systeem earder ûntwikkele foar mikrofluidyske karakterisaasje.oer de mobiliteit fan spermatozoa yn floeibere media (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Assiut University, Egypte).De plugin kin ynladen wurde op: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39.Curve snelheid (VCL, μm / s), lineêre snelheid (VSL, μm / s) en gemiddelde trajektory snelheid (VAP, μm / s) waarden mjitten.Fideo's fan spermatozoa waarden nommen mei in omkearde Optika XDS-3 faze kontrastmikroskoop (mei 40x objektyf) ferbûn mei in Tucson ISH1000 kamera by 30 fps foar 3 s.Brûk de CASA-software om op syn minst trije gebieten en 500 spermatrajekten per stekproef te studearjen.De opnommen fideo waard ferwurke mei in selsmakke CASA.De definysje fan motiliteit yn 'e CASA-plug-in is basearre op' e swimsnelheid fan 'e sperma yn ferliking mei de streamsnelheid, en befettet gjin oare parameters lykas side-to-side beweging, om't dit is fûn te wêzen betrouberer yn floeistofstream.Rheologyske beweging wurdt beskreaun as de beweging fan sperma-sellen tsjin de rjochting fan floeistofstream.Spermatozoa mei rheologyske eigenskippen waarden dield troch it oantal motile spermatozoa;spermatozoa dy't yn rêst wiene en konvektivyf bewegende spermatozoa waarden útsletten fan 'e telling.
Alle brûkte gemikaliën waarden krigen fan Elgomhoria Pharmaceuticals (Kaïro, Egypte), útsein as oars oanjûn.It apparaat waard makke lykas beskreaun troch El-sherry et al.40 mei wat oanpassings.De materialen dy't brûkt wurde om de mikrokanalen te meitsjen omfette glêzen platen (Howard Glass, Worcester, MA), SU-8-25 negative resist (MicroChem, Newton, CA), diacetonalkohol (Sigma Aldrich, Steinheim, Dútslân), en polyaceton.-184, Dow Corning, Midland, Michigan).Mikrokanalen wurde makke mei sêfte litografy.Earst waard in dúdlik beskermjend gesichtsmasker mei it winske mikrokanaal-ûntwerp printe op in printer mei hege resolúsje (Prismatic, Cairo, Egypte en Pacific Arts and Design, Markham, ON).De masters waarden makke mei glêzen platen as substraten.De platen waarden skjinmakke yn aceton, isopropanol en deionisearre wetter en dan bedekt mei in 20 µm laach SU8-25 troch spincoating (3000 rpm, 1 min).De SU-8-lagen waarden doe sêft droege (65 ° C, 2 min en 95 ° C, 10 min) en bleatsteld oan UV-strieling foar 50 s.Bake nei bleatstelling by 65 ° C en 95 ° C foar 1 min en 4 min om bleatstelde SU-8-lagen te crosslinken, folge troch ûntwikkeling yn diacetonalkohol foar 6.5 min.Hurde bakke de wafels (200 ° C foar 15 min) om fierder solidify de SU-8 laach.
PDMS waard taret troch it mingen fan it monomer en hardener yn in gewichtsferhâlding fan 10: 1, dan ûntgast yn in fakuüm-ekssiccator en gie op it SU-8 haadframe.De PDMS waard genêzen yn in oven (120 ° C, 30 min), doe waarden de kanalen útsnien, skieden fan 'e master, en perforearre om buizen te befestigjen by de yn- en útgong fan it mikrokanaal.Uteinlik waarden PDMS-mikrokanalen permanint hechte oan mikroskoopdia's mei in draachbere korona-prosessor (Electro-Technic Products, Chicago, IL) lykas earne oars beskreaun.It mikrokanaal brûkt yn dizze stúdzje mjit 200 µm × 20 µm (W × H) en is 3.6 sm lang.
De floeistofstream dy't feroarsake wurdt troch hydrostatyske druk binnen it mikrokanaal wurdt berikt troch it behâld fan it floeistofnivo yn 'e ynlaatreservoir boppe it hichteferskil Δh39 yn' e útlaatreservoir (figuer 1).
dêr't f de wriuwingskoëffisjint is, definiearre as f = C / Re foar laminêre stream yn in rjochthoekich kanaal, wêrby't C in konstante is ôfhinklik fan 'e aspektferhâlding fan it kanaal, L is de lingte fan it mikrokanaal, Vav is de gemiddelde snelheid binnen it mikrokanaal, Dh is de hydraulyske diameter fan it kanaal, g - swiertefersnelling.Mei dizze fergeliking kin de gemiddelde kanaalsnelheid wurde berekkene mei de folgjende fergeliking: