Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝર વર્ઝનનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ અનુભવ માટે, અમે ભલામણ કરીએ છીએ કે તમે અપડેટેડ બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરો (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડને અક્ષમ કરો). તે દરમિયાન, સતત સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સાઇટને સ્ટાઇલ અને JavaScript વિના રેન્ડર કરીશું.
પક્ષીઓની પ્રજનન ક્ષમતા શુક્રાણુ સંગ્રહ નળીઓ (SST) માં લાંબા સમય સુધી પૂરતા પ્રમાણમાં સક્ષમ શુક્રાણુ સંગ્રહિત કરવાની તેમની ક્ષમતા પર આધાર રાખે છે. શુક્રાણુઓ SST માં પ્રવેશ કરે છે, રહે છે અને છોડે છે તે ચોક્કસ પદ્ધતિ વિવાદાસ્પદ રહે છે. શાર્કસી મરઘીઓના શુક્રાણુઓએ એગ્ગ્લુટિનેશનની ઊંચી વૃત્તિ દર્શાવી હતી, જેમાં ઘણા કોષો ધરાવતા મોબાઇલ ફિલામેન્ટસ બંડલ્સ બનાવવામાં આવ્યા હતા. અપારદર્શક ફેલોપિયન ટ્યુબમાં શુક્રાણુઓની ગતિશીલતા અને વર્તનનું નિરીક્ષણ કરવામાં મુશ્કેલીને કારણે, અમે શુક્રાણુઓના એગ્ગ્લુટિનેશન અને ગતિશીલતાનો અભ્યાસ કરવા માટે શુક્રાણુઓની જેમ માઇક્રોચેનલ ક્રોસ-સેક્શનવાળા માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણનો ઉપયોગ કર્યો. આ અભ્યાસમાં શુક્રાણુ બંડલ કેવી રીતે બને છે, તેઓ કેવી રીતે આગળ વધે છે અને SST માં શુક્રાણુ રહેઠાણને વિસ્તૃત કરવામાં તેમની સંભવિત ભૂમિકાની ચર્ચા કરવામાં આવી છે. જ્યારે હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ (પ્રવાહ દર = 33 µm/s) દ્વારા માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલમાં પ્રવાહી પ્રવાહ ઉત્પન્ન થયો ત્યારે અમે શુક્રાણુ વેગ અને રિઓલોજિકલ વર્તણૂકની તપાસ કરી. શુક્રાણુઓ પ્રવાહ (હકારાત્મક રિઓલોજી) વિરુદ્ધ તરવાનું વલણ ધરાવે છે અને એક શુક્રાણુઓની તુલનામાં શુક્રાણુઓના બંડલનો વેગ નોંધપાત્ર રીતે ઓછો થાય છે. શુક્રાણુઓના બંડલ સર્પાકારમાં ફરતા જોવા મળ્યા છે અને વધુ એક શુક્રાણુઓની ભરતી થતાં લંબાઈ અને જાડાઈમાં વધારો થાય છે. 33 µm/s થી વધુ પ્રવાહી પ્રવાહ વેગથી વહેતા ટાળવા માટે શુક્રાણુઓના બંડલ માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલોની બાજુની દિવાલોની નજીક આવતા અને ચોંટી જતા જોવા મળ્યા. 33 µm/s થી વધુ પ્રવાહી પ્રવાહ વેગથી વહેતા ટાળવા માટે શુક્રાણુઓના બંડલ માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલોની બાજુની દિવાલોની નજીક આવતા અને ચોંટી જતા જોવા મળ્યા. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрофлюидных каналов, чбясьмых каналов скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. 33 µm/s થી વધુ પ્રવાહી પ્રવાહ દરે વહી ન જાય તે માટે શુક્રાણુઓના બંડલ માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલોની બાજુની દિવાલોની નજીક આવતા અને તેમને વળગી રહેતા જોવા મળ્યા છે.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁，以避免被流体流速> 33 µm/s 扫上.33 µm/s 扫过. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрожидкостного канала, чбтожидкостного канала, чбтожидкостного канала жидкости со скоростью > 33 мкм/с. 33 µm/s થી વધુ ઝડપે પ્રવાહી પ્રવાહ દ્વારા વહી ન જવાથી બચવા માટે શુક્રાણુઓના બંડલ માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલની બાજુની દિવાલોની નજીક આવતા અને તેમને વળગી રહેતા જોવા મળ્યા છે.સ્કેનિંગ અને ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીથી જાણવા મળ્યું કે શુક્રાણુ બંડલ્સને વિપુલ પ્રમાણમાં ગાઢ સામગ્રી દ્વારા ટેકો આપવામાં આવ્યો હતો. પ્રાપ્ત ડેટા શારકાઝી ચિકન શુક્રાણુઓની અનન્ય ગતિશીલતા તેમજ શુક્રાણુઓની એકત્રીકરણ અને મોબાઇલ બંડલ્સ બનાવવાની ક્ષમતા દર્શાવે છે, જે SMT માં શુક્રાણુઓના લાંબા ગાળાના સંગ્રહની વધુ સારી સમજણમાં ફાળો આપે છે.
મનુષ્યો અને મોટાભાગના પ્રાણીઓમાં ગર્ભાધાન પ્રાપ્ત કરવા માટે, શુક્રાણુ અને ઇંડા યોગ્ય સમયે ગર્ભાધાનના સ્થળે પહોંચવા જોઈએ. તેથી, સમાગમ ઓવ્યુલેશન પહેલાં અથવા તે સમયે થવો જોઈએ. બીજી બાજુ, કેટલાક સસ્તન પ્રાણીઓ, જેમ કે કૂતરા, તેમજ બિન-સસ્તન પ્રાણીઓ, જેમ કે જંતુઓ, માછલીઓ, સરિસૃપ અને પક્ષીઓ, તેમના પ્રજનન અંગોમાં શુક્રાણુનો સંગ્રહ લાંબા સમય સુધી કરે છે જ્યાં સુધી તેમના ઇંડા ગર્ભાધાન માટે તૈયાર ન થાય (અસુમેળ ગર્ભાધાન 1). પક્ષીઓ 2-10 અઠવાડિયા સુધી ઇંડાને ફળદ્રુપ કરવામાં સક્ષમ શુક્રાણુઓની સધ્ધરતા જાળવી રાખવામાં સક્ષમ છે2.
આ એક અનોખી વિશેષતા છે જે પક્ષીઓને અન્ય પ્રાણીઓથી અલગ પાડે છે, કારણ કે તે એક સાથે સમાગમ અને ઓવ્યુલેશન વિના ઘણા અઠવાડિયા સુધી એક જ ગર્ભાધાન પછી ગર્ભાધાનની ઉચ્ચ સંભાવના પૂરી પાડે છે. મુખ્ય શુક્રાણુ સંગ્રહ અંગ, જેને શુક્રાણુ સંગ્રહ નળી (SST) કહેવાય છે, તે ગર્ભાશયના જંક્શન પર આંતરિક મ્યુકોસલ ફોલ્ડ્સમાં સ્થિત છે. આજ સુધી, શુક્રાણુ શુક્રાણુ બેંકમાં પ્રવેશ કરે છે, રહે છે અને બહાર નીકળે છે તે પદ્ધતિઓ સંપૂર્ણપણે સમજી શકાઈ નથી. અગાઉના અભ્યાસોના આધારે, ઘણી પૂર્વધારણાઓ આગળ મૂકવામાં આવી છે, પરંતુ તેમાંથી કોઈની પુષ્ટિ થઈ નથી.
ફોર્મેન4 એ અનુમાન લગાવ્યું હતું કે શુક્રાણુઓ SST ઉપકલા કોષો (રિયોલોજી) પર સ્થિત પ્રોટીન ચેનલો દ્વારા પ્રવાહી પ્રવાહની દિશા સામે સતત ઓસીલેટરી હિલચાલ દ્વારા SST પોલાણમાં તેમનું નિવાસસ્થાન જાળવી રાખે છે. શુક્રાણુને SST લ્યુમેનમાં રાખવા માટે જરૂરી સતત ફ્લેગેલર પ્રવૃત્તિને કારણે ATP ક્ષીણ થઈ જાય છે અને શુક્રાણુઓને પ્રવાહી પ્રવાહ દ્વારા શુક્રાણુ બેંકમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે અને શુક્રાણુને ફળદ્રુપ કરવા માટે ચડતા ફેલોપિયન ટ્યુબ નીચે નવી સફર શરૂ ન થાય ત્યાં સુધી ગતિશીલતામાં ઘટાડો થાય છે. ઇંડા (ફોર્મેન4). શુક્રાણુ સંગ્રહના આ મોડેલને SST ઉપકલા કોષોમાં હાજર એક્વાપોરિન 2, 3 અને 9 ની ઇમ્યુનોસાયટોકેમિસ્ટ્રી દ્વારા શોધ દ્વારા સમર્થન આપવામાં આવે છે. આજની તારીખે, ચિકન વીર્ય રિઓલોજી અને SST સંગ્રહ, યોનિમાર્ગ શુક્રાણુ પસંદગી અને શુક્રાણુ સ્પર્ધામાં તેની ભૂમિકા પરના અભ્યાસોનો અભાવ છે. ચિકનમાં, કુદરતી સમાગમ પછી શુક્રાણુ યોનિમાં પ્રવેશ કરે છે, પરંતુ 80% થી વધુ શુક્રાણુઓ સમાગમ પછી તરત જ યોનિમાંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. આ સૂચવે છે કે પક્ષીઓમાં શુક્રાણુ પસંદગી માટે યોનિ પ્રાથમિક સ્થળ છે. વધુમાં, એવું નોંધાયું છે કે યોનિમાં ફળદ્રુપ થયેલા શુક્રાણુઓમાંથી 1% કરતા ઓછા SSTs2 માં સમાપ્ત થાય છે. યોનિમાં બચ્ચાઓના કૃત્રિમ ગર્ભાધાનમાં, SST સુધી પહોંચતા શુક્રાણુઓની સંખ્યા ગર્ભાધાન પછી 24 કલાકમાં વધે છે. અત્યાર સુધી, આ પ્રક્રિયા દરમિયાન શુક્રાણુ પસંદગીની પદ્ધતિ અસ્પષ્ટ છે, અને શુક્રાણુ ગતિશીલતા SST શુક્રાણુ શોષણમાં મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવી શકે છે. ફેલોપિયન ટ્યુબની જાડી અને અપારદર્શક દિવાલોને કારણે, પક્ષીઓની ફેલોપિયન ટ્યુબમાં શુક્રાણુ ગતિશીલતાનું સીધું નિરીક્ષણ કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, ગર્ભાધાન પછી શુક્રાણુઓ SST માં કેવી રીતે સંક્રમણ કરે છે તેનું મૂળભૂત જ્ઞાન આપણી પાસે નથી.
સસ્તન પ્રાણીઓના જનનાંગોમાં શુક્રાણુ પરિવહનને નિયંત્રિત કરતા રિઓલોજીને તાજેતરમાં એક મહત્વપૂર્ણ પરિબળ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યું છે. ગતિશીલ શુક્રાણુઓની પ્રતિવર્તી રીતે સ્થળાંતર કરવાની ક્ષમતાના આધારે, ઝફેરાની અને અન્યોએ કોરા માઇક્રોફ્લુઇડિક સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને પેન કરેલા વીર્યના નમૂનાઓમાંથી ગતિશીલ શુક્રાણુઓને નિષ્ક્રિય રીતે અલગ કર્યા. તબીબી વંધ્યત્વ સારવાર અને ક્લિનિકલ સંશોધન માટે આ પ્રકારનું વીર્ય વર્ગીકરણ આવશ્યક છે, અને પરંપરાગત પદ્ધતિઓ કરતાં વધુ પસંદ કરવામાં આવે છે જે સમય અને શ્રમ સઘન હોય છે અને શુક્રાણુ આકારશાસ્ત્ર અને માળખાકીય અખંડિતતાને જોખમમાં મૂકી શકે છે. જો કે, આજ સુધી, ચિકનના જનનાંગ અંગોમાંથી સ્ત્રાવની શુક્રાણુ ગતિશીલતા પર અસર પર કોઈ અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવ્યો નથી.
SST માં સંગ્રહિત શુક્રાણુઓને જાળવી રાખતી પદ્ધતિને ધ્યાનમાં લીધા વિના, ઘણા સંશોધકોએ અવલોકન કર્યું છે કે મરઘીઓ 9, 10, ક્વેઈલ 2 અને ટર્કી 11 ના SST માં રહેવાસી શુક્રાણુઓ એકબીજા સાથે એકઠા થાય છે અને એકઠા થયેલા શુક્રાણુ બંડલ બનાવે છે. લેખકો સૂચવે છે કે SST માં શુક્રાણુઓના આ સંકલન અને લાંબા ગાળાના સંગ્રહ વચ્ચે એક જોડાણ છે.
ટીંગરી અને લેક12 એ ચિકનની શુક્રાણુ-પ્રાપ્તિ ગ્રંથિમાં શુક્રાણુઓ વચ્ચે મજબૂત જોડાણની જાણ કરી અને પ્રશ્ન કર્યો કે શું પક્ષીઓના શુક્રાણુઓ સસ્તન પ્રાણીઓના શુક્રાણુઓની જેમ જ એકઠા થાય છે. તેઓ માને છે કે વાસ ડેફરન્સમાં શુક્રાણુઓ વચ્ચેના ઊંડા જોડાણો નાની જગ્યામાં મોટી સંખ્યામાં શુક્રાણુઓની હાજરીને કારણે થતા તણાવને કારણે હોઈ શકે છે.
તાજા લટકતા કાચની સ્લાઇડ્સ પર શુક્રાણુઓના વર્તનનું મૂલ્યાંકન કરતી વખતે, ખાસ કરીને વીર્યના ટીપાંની ધાર પર, એગ્લુટિનેશનના ક્ષણિક ચિહ્નો જોઈ શકાય છે. જો કે, સતત ગતિ સાથે સંકળાયેલ પરિભ્રમણ ક્રિયા દ્વારા એગ્લુટિનેશન ઘણીવાર ખલેલ પહોંચાડતું હતું, જે આ ઘટનાના ક્ષણિક સ્વભાવને સમજાવે છે. સંશોધકોએ એ પણ નોંધ્યું કે જ્યારે વીર્યમાં મંદક ઉમેરવામાં આવ્યું, ત્યારે વિસ્તરેલ "દોરા જેવા" કોષ સમૂહ દેખાયા.
શુક્રાણુની નકલ કરવાના શરૂઆતના પ્રયાસો લટકતા ટીપામાંથી પાતળા વાયરને દૂર કરીને કરવામાં આવ્યા હતા, જેના પરિણામે વીર્યના ટીપામાંથી એક વિસ્તરેલ શુક્રાણુ જેવું વેસિકલ બહાર નીકળ્યું. શુક્રાણુ તરત જ વેસિકલની અંદર સમાંતર રીતે ગોઠવાઈ ગયું, પરંતુ 3D મર્યાદાને કારણે આખું એકમ ઝડપથી અદૃશ્ય થઈ ગયું. તેથી, શુક્રાણુઓના એગ્ગ્લુટિનેશનનો અભ્યાસ કરવા માટે, શુક્રાણુઓની ગતિશીલતા અને વર્તનનું સીધા અલગ શુક્રાણુ સંગ્રહ નળીઓમાં અવલોકન કરવું જરૂરી છે, જે પ્રાપ્ત કરવું મુશ્કેલ છે. તેથી, શુક્રાણુઓની ગતિશીલતા અને એગ્ગ્લુટિનેશન વર્તણૂકના અભ્યાસને સમર્થન આપવા માટે શુક્રાણુઓની નકલ કરતું સાધન વિકસાવવું જરૂરી છે. બ્રિલાર્ડ એટ અલ13 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે પુખ્ત બચ્ચાઓમાં શુક્રાણુ સંગ્રહ નળીઓની સરેરાશ લંબાઈ 400-600 µm છે, પરંતુ કેટલાક SST 2000 µm જેટલી લાંબી હોઈ શકે છે. મેરો અને ઓગાસાવારા14 એ સેમિનિફેરસ ગ્રંથીઓને વિસ્તૃત અને બિન-વિસ્તૃત શુક્રાણુ સંગ્રહ નળીઓમાં વિભાજીત કરી, જે બંને લંબાઈ (~500 µm) અને ગરદન પહોળાઈ (~38 µm) માં સમાન હતા, પરંતુ નળીઓનો સરેરાશ લ્યુમેન વ્યાસ અનુક્રમે 56.6 અને 56.6 µm હતો. . , અનુક્રમે 11.2 µm. વર્તમાન અભ્યાસમાં, અમે 200 µm × 20 µm (W × H) ના ચેનલ કદ સાથે માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણનો ઉપયોગ કર્યો, જેનો ક્રોસ સેક્શન એમ્પ્લીફાઇડ SST ની નજીક છે. વધુમાં, અમે વહેતા પ્રવાહીમાં શુક્રાણુ ગતિશીલતા અને એગ્ગ્લુટિનેશન વર્તણૂકની તપાસ કરી, જે ફોરમેનની પૂર્વધારણા સાથે સુસંગત છે કે SST ઉપકલા કોષો દ્વારા ઉત્પાદિત પ્રવાહી શુક્રાણુને લ્યુમેનમાં પ્રતિવર્ત (રિયોલોજિકલ) દિશામાં રાખે છે.
આ અભ્યાસનો ઉદ્દેશ ફેલોપિયન ટ્યુબમાં શુક્રાણુઓની ગતિશીલતાનું નિરીક્ષણ કરવાની સમસ્યાઓને દૂર કરવાનો અને ગતિશીલ વાતાવરણમાં શુક્રાણુઓના રિઓલોજી અને વર્તનનો અભ્યાસ કરવામાં આવતી મુશ્કેલીઓને ટાળવાનો હતો. એક માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો જે ચિકનના જનનાંગોમાં શુક્રાણુઓની ગતિશીલતાનું અનુકરણ કરવા માટે હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ બનાવે છે.
જ્યારે પાતળા શુક્રાણુ નમૂના (1:40) નું એક ટીપું માઇક્રોચેનલ ઉપકરણમાં લોડ કરવામાં આવ્યું, ત્યારે બે પ્રકારના શુક્રાણુ ગતિશીલતા ઓળખી શકાય છે (અલગ શુક્રાણુ અને બંધાયેલ શુક્રાણુ). વધુમાં, શુક્રાણુઓ પ્રવાહની વિરુદ્ધ તરવાનું વલણ ધરાવે છે (સકારાત્મક રિઓલોજી; વિડિઓ 1, 2). જોકે શુક્રાણુ બંડલ્સનો વેગ એકલા શુક્રાણુઓ કરતા ઓછો હતો (p < 0.001), તેમણે સકારાત્મક રિઓટેક્સિસ દર્શાવતા શુક્રાણુઓની ટકાવારીમાં વધારો કર્યો (p < 0.001; કોષ્ટક 2). જોકે શુક્રાણુ બંડલ્સનો વેગ એકલા શુક્રાણુઓ કરતા ઓછો હતો (p < 0.001), તેમણે સકારાત્મક રિઓટેક્સિસ દર્શાવતા શુક્રાણુઓની ટકાવારીમાં વધારો કર્યો (p < 0.001; કોષ્ટક 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличева сперматозоидов сперматозоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (p < 0,001; таблица 2). જોકે શુક્રાણુઓના બંડલ્સનો વેગ એકલ શુક્રાણુઓ (p < 0.001) કરતા ઓછો હતો, તેમણે શુક્રાણુઓની ટકાવારીમાં વધારો કર્યો જે સકારાત્મક રિઓટેક્સિસ દર્શાવે છે (p < 0.001; કોષ્ટક 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分比）p <0.001；表2）.આ百分比 （p <0.001 ； 2....... Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали процостозоидов положительной реологией (p < 0,001; таблица 2). જોકે શુક્રાણુ બંડલ્સની ગતિ એકલ શુક્રાણુઓ (p < 0.001) કરતા ઓછી હતી, તેમણે સકારાત્મક રિઓલોજી (p < 0.001; કોષ્ટક 2) ધરાવતા શુક્રાણુઓની ટકાવારીમાં વધારો કર્યો.સિંગલ સ્પર્મેટોઝોઆ અને ટફ્ટ્સ માટે પોઝિટિવ રિઓલોજી અનુક્રમે આશરે 53% અને 85% હોવાનો અંદાજ છે.
એવું જોવા મળ્યું છે કે શાર્કાસી મરઘીઓના શુક્રાણુઓ સ્ખલન પછી તરત જ રેખીય બંડલ બનાવે છે, જેમાં ડઝનેક વ્યક્તિઓનો સમાવેશ થાય છે. આ ટફ્ટ્સ સમય જતાં લંબાઈ અને જાડાઈમાં વધારો કરે છે અને વિસર્જન કરતા પહેલા ઘણા કલાકો સુધી ઇન વિટ્રો રહી શકે છે (વિડિઓ 3). આ ફિલામેન્ટસ બંડલ્સ ઇચિડના શુક્રાણુ જેવા આકારના હોય છે જે એપિડિડાયમિસના અંતમાં બને છે. શાર્કાસી મરઘી વીર્યમાં સંગ્રહ પછી એક મિનિટથી ઓછા સમયમાં એકત્રીકરણ અને જાળીદાર બંડલ બનાવવાની ઉચ્ચ વૃત્તિ હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. આ બીમ ગતિશીલ છે અને કોઈપણ નજીકની દિવાલો અથવા સ્થિર વસ્તુઓને વળગી રહેવા માટે સક્ષમ છે. જોકે શુક્રાણુ બંડલ્સ શુક્રાણુ કોષોની ગતિ ઘટાડે છે, તે સ્પષ્ટ છે કે મેક્રોસ્કોપિકલી તેઓ તેમની રેખીયતામાં વધારો કરે છે. બંડલ્સની લંબાઈ બંડલ્સમાં એકત્રિત શુક્રાણુઓની સંખ્યાના આધારે બદલાય છે. બંડલના બે ભાગોને અલગ કરવામાં આવ્યા હતા: પ્રારંભિક ભાગ, જેમાં એગ્લુટિનેટેડ શુક્રાણુનું મુક્ત માથું અને અંતિમ ભાગ, જેમાં પૂંછડી અને શુક્રાણુનો સંપૂર્ણ દૂરનો છેડો શામેલ છે. હાઇ-સ્પીડ કેમેરા (950 fps) નો ઉપયોગ કરીને, બંડલના શરૂઆતના ભાગમાં એગ્લુટિનેટેડ શુક્રાણુઓના મુક્ત માથા જોવા મળ્યા, જે તેમની ઓસીલેટરી ગતિને કારણે બંડલની ગતિ માટે જવાબદાર હતા, બાકીનાને હેલિકલ ગતિ સાથે બંડલમાં ખેંચીને જતા હતા (વિડિઓ 4). જો કે, લાંબા ટફ્ટ્સમાં, એવું જોવા મળ્યું છે કે શરીર અને ટફ્ટના અંતિમ ભાગ સાથે જોડાયેલા કેટલાક મુક્ત શુક્રાણુ માથા ટફ્ટને આગળ વધારવામાં મદદ કરવા માટે વેન તરીકે કાર્ય કરે છે.
પ્રવાહીના ધીમા પ્રવાહમાં, શુક્રાણુના બંડલ એકબીજાની સમાંતર ગતિ કરે છે, જો કે, તેઓ ઓવરલેપ થવા લાગે છે અને સ્થિર દરેક વસ્તુ સાથે ચોંટી જાય છે, જેથી પ્રવાહની ગતિ વધે તેમ પ્રવાહના પ્રવાહથી ધોવાઈ ન જાય. જ્યારે મુઠ્ઠીભર શુક્રાણુ કોષો એકબીજાની નજીક આવે છે ત્યારે બંડલ બને છે, તેઓ સુમેળમાં ફરવાનું શરૂ કરે છે અને એકબીજાની આસપાસ લપેટાય છે, અને પછી એક ચીકણા પદાર્થ સાથે ચોંટી જાય છે. આકૃતિઓ 1 અને 2 દર્શાવે છે કે શુક્રાણુ એકબીજાની નજીક કેવી રીતે આવે છે, પૂંછડીઓ એકબીજાની આસપાસ લપેટાય છે ત્યારે જંકશન બનાવે છે.
શુક્રાણુ રિઓલોજીનો અભ્યાસ કરવા માટે સંશોધકોએ માઇક્રોચેનલમાં પ્રવાહી પ્રવાહ બનાવવા માટે હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણનો ઉપયોગ કર્યો. 200 µm × 20 µm (W × H) ના કદ અને 3.6 µm લંબાઈ ધરાવતી માઇક્રોચેનલનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. છેડા પર ફીટ કરાયેલ સિરીંજવાળા કન્ટેનર વચ્ચે માઇક્રોચેનલનો ઉપયોગ કરો. ચેનલોને વધુ દૃશ્યમાન બનાવવા માટે ફૂડ કલરનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો.
ઇન્ટરકનેક્ટ કેબલ અને એસેસરીઝને દિવાલ સાથે બાંધો. આ વિડિઓ ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ માઇક્રોસ્કોપથી લેવામાં આવ્યો હતો. દરેક છબી સાથે, ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ માઇક્રોસ્કોપી અને મેપિંગ છબીઓ રજૂ કરવામાં આવી છે. (A) બે પ્રવાહો વચ્ચેનું જોડાણ હેલિકલ ગતિ (લાલ તીર) ને કારણે પ્રવાહનો પ્રતિકાર કરે છે. (B) ટ્યુબ બંડલ અને ચેનલ દિવાલ (લાલ તીર) વચ્ચેનું જોડાણ, તે જ સમયે તેઓ બે અન્ય બંડલ્સ (પીળા તીર) સાથે જોડાયેલા હોય છે. (C) માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલમાં શુક્રાણુ બંડલ્સ એકબીજા સાથે જોડાવાનું શરૂ કરે છે (લાલ તીર), શુક્રાણુ બંડલ્સનો જાળી બનાવે છે. (D) શુક્રાણુ બંડલ્સના નેટવર્કની રચના.
જ્યારે માઈક્રોફ્લુઈડિક ઉપકરણમાં પાતળા શુક્રાણુનું એક ટીપું લોડ કરવામાં આવ્યું અને પ્રવાહ બનાવવામાં આવ્યો, ત્યારે શુક્રાણુ બીમ પ્રવાહની દિશા વિરુદ્ધ ગતિ કરતું જોવા મળ્યું. બંડલ્સ માઇક્રોચેનલ્સની દિવાલો સામે ચુસ્તપણે ફિટ થાય છે, અને બંડલ્સના શરૂઆતના ભાગમાં મુક્ત હેડ તેમની સામે ચુસ્તપણે ફિટ થાય છે (વિડિઓ 5). તેઓ પ્રવાહ દ્વારા વહી જવાનો પ્રતિકાર કરવા માટે તેમના માર્ગમાં કોઈપણ સ્થિર કણો, જેમ કે કાટમાળ, સાથે પણ ચોંટી જાય છે. સમય જતાં, આ ટફ્ટ્સ લાંબા ફિલામેન્ટ બની જાય છે જે અન્ય એકલ શુક્રાણુઓ અને ટૂંકા ટફ્ટ્સને ફસાવે છે (વિડિઓ 6). જેમ જેમ પ્રવાહ ધીમો થવા લાગે છે, શુક્રાણુઓની લાંબી રેખાઓ શુક્રાણુ રેખાઓનું નેટવર્ક બનાવવાનું શરૂ કરે છે (વિડિઓ 7; આકૃતિ 2).
ઉચ્ચ પ્રવાહ વેગ (V > 33 µm/s) પર, પ્રવાહના વહેતા બળનો વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરતા ઘણા વ્યક્તિગત શુક્રાણુઓ બનાવતા બંડલોને પકડવાના પ્રયાસ તરીકે થ્રેડોની સર્પાકાર ગતિવિધિઓ વધે છે. ઉચ્ચ પ્રવાહ વેગ (V > 33 µm/s) પર, પ્રવાહના વહેતા બળનો વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરતા ઘણા વ્યક્તિગત શુક્રાણુઓ બનાવતા બંડલોને પકડવાના પ્રયાસ તરીકે થ્રેડોની સર્પાકાર ગતિવિધિઓ વધે છે. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфующей силе потока. ઊંચા પ્રવાહ દરે (V > 33 µm/s), સેરની હેલિકલ ગતિ વધે છે કારણ કે તેઓ ઘણા વ્યક્તિગત શુક્રાણુઓને પકડવાનો પ્રયાસ કરે છે જે બંડલ બનાવે છે જે પ્રવાહના વહેતા બળનો વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરી શકે છે.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束的单个精子,从而更好地抵抗抗.在 高 流速 (v> 33 µm/s) 时 ， 螺旋 运动 增加 ， 以 试图 许多 形成 束 单 个 精 精图抵抗 的 漂移力... При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа потока. ઊંચા પ્રવાહ દરે (V > 33 µm/s), પ્રવાહના પ્રવાહ બળોનો વધુ સારી રીતે પ્રતિકાર કરવા માટે બંડલ બનાવતા ઘણા વ્યક્તિગત શુક્રાણુઓને પકડવાના પ્રયાસમાં તંતુઓની હેલિકલ ગતિ વધે છે.તેઓએ સાઇડવૉલ્સ સાથે માઇક્રોચેનલ જોડવાનો પણ પ્રયાસ કર્યો.
લાઇટ માઇક્રોસ્કોપી (LM) નો ઉપયોગ કરીને શુક્રાણુ બંડલ્સને શુક્રાણુના માથા અને કર્લિંગ પૂંછડીઓના સમૂહ તરીકે ઓળખવામાં આવ્યા હતા. વિવિધ સમૂહો સાથેના શુક્રાણુ બંડલ્સને ટ્વિસ્ટેડ હેડ અને ફ્લેગેલર સમૂહ, બહુવિધ ફ્યુઝ્ડ શુક્રાણુ પૂંછડીઓ, પૂંછડી સાથે જોડાયેલા શુક્રાણુ માથા અને વાંકા ન્યુક્લીવાળા શુક્રાણુ માથા તરીકે પણ ઓળખવામાં આવ્યા છે. ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (TEM). સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM) દર્શાવે છે કે શુક્રાણુ બંડલ્સ શુક્રાણુના માથાના આવરણવાળા સમૂહ હતા અને શુક્રાણુ સમૂહોએ લપેટેલી પૂંછડીઓનું જોડાયેલ નેટવર્ક દર્શાવ્યું હતું.
શુક્રાણુઓના આકારશાસ્ત્ર અને અલ્ટ્રાસ્ટ્રક્ચર, શુક્રાણુઓના બંડલ્સની રચનાનો અભ્યાસ પ્રકાશ માઇક્રોસ્કોપી (અડધા વિભાગ), સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM) અને ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (TEM) નો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યો હતો, શુક્રાણુ સ્મીયર્સને એસિડિન નારંગીથી રંગવામાં આવ્યા હતા અને એપિફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને તપાસવામાં આવ્યા હતા.
એક્રિડિન નારંગી (આકૃતિ 3B) સાથે શુક્રાણુ સ્મીયર સ્ટેનિંગ દર્શાવે છે કે શુક્રાણુના માથા એકબીજા સાથે અટવાયેલા હતા અને સ્ત્રાવ સામગ્રીથી ઢંકાયેલા હતા, જેના કારણે મોટા ટફ્ટ્સ બન્યા હતા (આકૃતિ 3D). શુક્રાણુના બંડલમાં જોડાયેલ પૂંછડીઓના નેટવર્ક સાથે શુક્રાણુ સમૂહનો સમાવેશ થતો હતો (આકૃતિ 4A-C). શુક્રાણુના બંડલ્સ એકસાથે અટવાયેલા ઘણા શુક્રાણુઓની પૂંછડીઓથી બનેલા હોય છે (આકૃતિ 4D). રહસ્યો (આકૃતિ 4E,F) શુક્રાણુઓના બંડલ્સના માથાને આવરી લેતા હતા.
શુક્રાણુ બંડલનું નિર્માણ ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ માઇક્રોસ્કોપી અને એક્રિડિન નારંગીથી રંગાયેલા શુક્રાણુ સ્મીયરનો ઉપયોગ કરીને દર્શાવવામાં આવ્યું કે શુક્રાણુના માથા એકબીજા સાથે ચોંટી જાય છે. (A) પ્રારંભિક શુક્રાણુ ટફ્ટ રચના શુક્રાણુ (સફેદ વર્તુળ) અને ત્રણ શુક્રાણુ (પીળા વર્તુળ) થી શરૂ થાય છે, સર્પાકાર પૂંછડીથી શરૂ થાય છે અને માથા પર સમાપ્ત થાય છે. (B) એક્રિડિન નારંગીથી રંગાયેલા શુક્રાણુ સ્મીયરનો ફોટોમાઇક્રોગ્રાફ જે અનુગામી શુક્રાણુના માથા (તીર) દર્શાવે છે. સ્રાવ માથા(ઓ) ને આવરી લે છે. મેગ્નિફિકેશન × 1000. (C) માઇક્રોફ્લુઇડિક ચેનલમાં પ્રવાહ દ્વારા પરિવહન કરાયેલ મોટા બીમનો વિકાસ (950 fps પર હાઇ સ્પીડ કેમેરાનો ઉપયોગ કરીને). (D) એક્રિડિન નારંગીથી રંગાયેલા શુક્રાણુ સ્મીયરનો માઇક્રોગ્રાફ જે મોટા ટફ્ટ્સ (તીર) દર્શાવે છે. મેગ્નિફિકેશન: ×200.
શુક્રાણુ બીમ અને એક્રીડિન નારંગી રંગના શુક્રાણુ સ્મીયરનો સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ. (A, B, D, E) એ શુક્રાણુઓના ડિજિટલ રંગીન સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ છે, અને C અને F એ એક્રીડિન નારંગી રંગના શુક્રાણુ સ્મીયરના માઇક્રોગ્રાફ છે જે પુચ્છ જાળાને લપેટીને બહુવિધ શુક્રાણુઓનું જોડાણ દર્શાવે છે. (AC) શુક્રાણુ સમૂહોને જોડાયેલ પૂંછડીઓ (તીરો) ના નેટવર્ક તરીકે દર્શાવવામાં આવ્યા છે. (D) પૂંછડીની આસપાસ વીંટાળેલા અનેક શુક્રાણુઓનું સંલગ્નતા (એડહેસિવ પદાર્થ, ગુલાબી રૂપરેખા, તીર સાથે). (E અને F) શુક્રાણુના માથાના સમૂહ (પોઇન્ટર્સ) એડહેસિવ સામગ્રી (પોઇન્ટર્સ) થી ઢંકાયેલા છે. શુક્રાણુઓએ અનેક વમળ જેવી રચનાઓ સાથે બંડલ બનાવ્યા (F). (C) ×400 અને (F) ×200 મેગ્નિફિકેશન.
ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને, અમને જાણવા મળ્યું કે શુક્રાણુ બંડલમાં જોડાયેલ પૂંછડીઓ (આકૃતિ 6A, C), પૂંછડીઓ સાથે જોડાયેલા માથા (આકૃતિ 6B), અથવા પૂંછડીઓ સાથે જોડાયેલા માથા (આકૃતિ 6D) હતા. બંડલમાં શુક્રાણુઓના માથા વક્ર છે, જે વિભાગ બે પરમાણુ પ્રદેશોમાં રજૂ થાય છે (આકૃતિ 6D). ચીરાના બંડલમાં, શુક્રાણુઓનું માથું બે પરમાણુ પ્રદેશો અને બહુવિધ ફ્લેગેલર પ્રદેશો (આકૃતિ 5A) સાથે વળેલું હતું.
શુક્રાણુ બંડલમાં જોડાયેલી પૂંછડીઓ અને શુક્રાણુના માથાને જોડતી સંકલિત સામગ્રી દર્શાવતો ડિજિટલ રંગીન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ. (A) મોટી સંખ્યામાં શુક્રાણુઓની જોડાયેલ પૂંછડી. પોટ્રેટ (તીર) અને લેન્ડસ્કેપ (તીર) પ્રોજેક્શન બંનેમાં પૂંછડી કેવી દેખાય છે તેના પર ધ્યાન આપો. (B) શુક્રાણુનું માથું (તીર) પૂંછડી (તીર) સાથે જોડાયેલ છે. (C) અનેક શુક્રાણુ પૂંછડીઓ (તીર) જોડાયેલ છે. (D) એગ્લુટિનેશન સામગ્રી (AS, વાદળી) ચાર શુક્રાણુના માથા (જાંબલી) ને જોડે છે.
સ્ત્રાવ અથવા પટલથી ઢંકાયેલા શુક્રાણુ બંડલ્સમાં શુક્રાણુના માથા શોધવા માટે સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો (આકૃતિ 6B), જે દર્શાવે છે કે શુક્રાણુના બંડલ્સ બાહ્યકોષીય સામગ્રી દ્વારા લંગરાયેલા હતા. એગ્લુટિનેટેડ સામગ્રી શુક્રાણુના માથામાં કેન્દ્રિત હતી (જેલીફિશના માથા જેવી એસેમ્બલી; આકૃતિ 5B) અને દૂરથી વિસ્તૃત થઈ હતી, જ્યારે એક્રીડિન નારંગી (આકૃતિ 6C) થી રંગવામાં આવે ત્યારે ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી હેઠળ તેજસ્વી પીળો દેખાવ આપે છે. આ પદાર્થ સ્કેનિંગ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ સ્પષ્ટપણે દેખાય છે અને તેને બાઈન્ડર માનવામાં આવે છે. અર્ધ-પાતળા વિભાગો (આકૃતિ 5C) અને એક્રીડિન નારંગીથી રંગાયેલા શુક્રાણુના સ્મીયર્સમાં ગીચ પેક્ડ હેડ અને વળાંકવાળા પૂંછડીઓ (આકૃતિ 5D) ધરાવતા શુક્રાણુના બંડલ્સ દેખાયા હતા.
વિવિધ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને શુક્રાણુના માથા અને ફોલ્ડ કરેલી પૂંછડીઓનું એકત્રીકરણ દર્શાવતા વિવિધ ફોટોમાઇક્રોગ્રાફ્સ. (A) બે ભાગવાળા ન્યુક્લિયસ (વાદળી) અને ઘણા ફ્લેગેલર ભાગો (લીલા) સાથે ગુંચવાયેલા શુક્રાણુના માથા દર્શાવતા શુક્રાણુ બંડલનો ક્રોસ-સેક્શનલ ડિજિટલ કલર ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ. (B) ડિજિટલ કલર સ્કેનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ જેલીફિશ જેવા શુક્રાણુના માથા (તીરો) ના સમૂહને દર્શાવે છે જે ઢંકાયેલા દેખાય છે. (C) અર્ધ-પાતળો ભાગ જે એકત્રિત શુક્રાણુના માથા (તીર) અને વળાંકવાળા પૂંછડીઓ (તીર) દર્શાવે છે. (D) એસિડિન નારંગી રંગના શુક્રાણુના સ્મીયરનો માઇક્રોગ્રાફ જે શુક્રાણુના માથા (તીર) અને વળાંકવાળા અનુકૂલિત પૂંછડીઓ (તીર) ના સમૂહ દર્શાવે છે. નોંધ કરો કે એક ચીકણો પદાર્થ (S) શુક્રાણુના માથાને આવરી લે છે. (D) × 1000 મેગ્નિફિકેશન.
ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (આકૃતિ 7A) નો ઉપયોગ કરીને, એ પણ નોંધવામાં આવ્યું હતું કે શુક્રાણુના માથા વાંકી હતા અને ન્યુક્લીનો આકાર સર્પાકાર હતો, જે એક્રિડિન નારંગીથી રંગાયેલા શુક્રાણુ સ્મીયર્સ દ્વારા પુષ્ટિ મળી હતી અને ફ્લોરોસેન્સ માઇક્રોસ્કોપી (આકૃતિ 7B) નો ઉપયોગ કરીને તપાસવામાં આવી હતી.
(A) ડિજિટલ કલર ટ્રાન્સમિશન ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોગ્રાફ અને (B) એક્રિડિન નારંગી રંગનો સ્પર્મ સ્મીયર જે ગૂંચળાવાળા માથા અને સ્પર્મ હેડ અને પૂંછડીઓ (તીરો) નું જોડાણ દર્શાવે છે. (B) × 1000 મેગ્નિફિકેશન.
એક રસપ્રદ શોધ એ છે કે શારકાઝીના શુક્રાણુઓ મોબાઇલ ફિલામેન્ટસ બંડલ્સ બનાવવા માટે ભેગા થાય છે. આ બંડલ્સના ગુણધર્મો આપણને SST માં શુક્રાણુઓના શોષણ અને સંગ્રહમાં તેમની સંભવિત ભૂમિકાને સમજવાની મંજૂરી આપે છે.
સમાગમ પછી, શુક્રાણુ યોનિમાં પ્રવેશ કરે છે અને એક તીવ્ર પસંદગી પ્રક્રિયામાંથી પસાર થાય છે, જેના પરિણામે SST15,16 માં મર્યાદિત સંખ્યામાં શુક્રાણુઓ પ્રવેશ કરે છે. આજ સુધી, શુક્રાણુઓ SST માં પ્રવેશ કરે છે અને બહાર નીકળે છે તે પદ્ધતિઓ અસ્પષ્ટ છે. મરઘાંમાં, શુક્રાણુઓ પ્રજાતિના આધારે 2 થી 10 અઠવાડિયાના લાંબા સમય સુધી SST માં સંગ્રહિત થાય છે. SST માં સંગ્રહ દરમિયાન વીર્યની સ્થિતિ અંગે વિવાદ રહે છે. શું તેઓ ગતિમાં છે કે આરામમાં છે? બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, શુક્રાણુ કોષો આટલા લાંબા સમય સુધી SST માં તેમનું સ્થાન કેવી રીતે જાળવી રાખે છે?
ફોર્મેન4 એ સૂચવ્યું કે SST નિવાસ અને ઇજેક્શનને શુક્રાણુ ગતિશીલતાના સંદર્ભમાં સમજાવી શકાય છે. લેખકો અનુમાન કરે છે કે શુક્રાણુ SST ઉપકલા દ્વારા બનાવેલા પ્રવાહી પ્રવાહ સામે તરીને તેમની સ્થિતિ જાળવી રાખે છે અને જ્યારે શુક્રાણુઓનો વેગ ઊર્જાના અભાવે પાછળ જવાનું શરૂ કરે છે ત્યારે SST માંથી બહાર કાઢવામાં આવે છે. ઝાનીબોની5 એ SST ઉપકલા કોષોના ટોચના ભાગમાં એક્વાપોરિન 2, 3 અને 9 ની હાજરીની પુષ્ટિ કરી, જે પરોક્ષ રીતે ફોરમેનના શુક્રાણુ સંગ્રહ મોડેલને સમર્થન આપી શકે છે. વર્તમાન અભ્યાસમાં, અમને જાણવા મળ્યું કે શાર્કશીના લગભગ અડધા શુક્રાણુ વહેતા પ્રવાહીમાં સકારાત્મક રિઓલોજી દર્શાવે છે, અને એગ્ગ્લુટિનેટેડ શુક્રાણુ બંડલ્સ શુક્રાણુઓની સંખ્યામાં વધારો કરે છે જે સકારાત્મક રિઓલોજી દર્શાવે છે, જોકે એગ્ગ્લુટિનેશન તેમને ધીમું કરે છે. શુક્રાણુ કોષો પક્ષીની ફેલોપિયન ટ્યુબથી ગર્ભાધાન સ્થળ સુધી કેવી રીતે મુસાફરી કરે છે તે સંપૂર્ણપણે સમજી શકાયું નથી. સસ્તન પ્રાણીઓમાં, ફોલિક્યુલર પ્રવાહી કીમોએટ્રેક્ટ શુક્રાણુઓને આકર્ષે છે. જોકે, એવું માનવામાં આવે છે કે કીમોએટ્રેક્ટન્ટ્સ શુક્રાણુઓને લાંબા અંતર સુધી પહોંચવા માટે દિશામાન કરે છે. તેથી, શુક્રાણુ પરિવહન માટે અન્ય પદ્ધતિઓ જવાબદાર છે. સમાગમ પછી મુક્ત થતા ફેલોપિયન ટ્યુબ પ્રવાહી સામે શુક્રાણુઓની દિશા અને પ્રવાહ કરવાની ક્ષમતા ઉંદરોમાં શુક્રાણુઓને લક્ષ્ય બનાવવામાં એક મુખ્ય પરિબળ હોવાનું નોંધાયું છે. પાર્કર 17 એ સૂચવ્યું હતું કે પક્ષીઓ અને સરિસૃપમાં સિલિરી પ્રવાહ સામે તરીને શુક્રાણુઓ અંડાશયને પાર કરે છે. જોકે પક્ષીઓમાં તે પ્રાયોગિક રીતે દર્શાવવામાં આવ્યું નથી, એડોલ્ફી18 એ પ્રથમ શોધ્યું હતું કે જ્યારે ફિલ્ટર પેપરની પટ્ટી વડે કવરસ્લિપ અને સ્લાઇડ વચ્ચે પ્રવાહીનું પાતળું પડ બનાવવામાં આવે છે ત્યારે એવિયન શુક્રાણુ સકારાત્મક પરિણામો આપે છે. રિઓલોજી. હિનો અને યાનાગીમાચી [19] એ માઉસના અંડાશય-ટ્યુબલ-ગર્ભાશય સંકુલને પરફ્યુઝન રિંગમાં મૂક્યું અને ફેલોપિયન ટ્યુબમાં પ્રવાહી પ્રવાહની કલ્પના કરવા માટે ઇસ્થમસમાં 1 µl શાહી ઇન્જેક્ટ કરી. તેઓએ ફેલોપિયન ટ્યુબમાં સંકોચન અને આરામની ખૂબ જ સક્રિય હિલચાલ જોઈ, જેમાં બધા શાહીના દડા ફેલોપિયન ટ્યુબના એમ્પુલા તરફ સતત આગળ વધી રહ્યા હતા. લેખકો શુક્રાણુ ઉત્થાન અને ગર્ભાધાન માટે નીચલા ભાગથી ઉપરના ભાગ સુધી ટ્યુબલ પ્રવાહી પ્રવાહના મહત્વ પર ભાર મૂકે છે. બ્રિલાર્ડ20 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે ચિકન અને ટર્કીમાં, શુક્રાણુઓ યોનિમાર્ગના પ્રવેશદ્વારથી સક્રિય ગતિ દ્વારા ગર્ભાશય-યોનિમાર્ગ જંકશન તરફ સ્થળાંતર કરે છે, જ્યાં તેઓ સંગ્રહિત થાય છે. જો કે, ગર્ભાશયના જંકશન અને ઇન્ફન્ડિબ્યુલમ વચ્ચે આ હિલચાલ જરૂરી નથી કારણ કે શુક્રાણુઓ નિષ્ક્રિય વિસ્થાપન દ્વારા પરિવહન થાય છે. આ અગાઉની ભલામણો અને વર્તમાન અભ્યાસમાં મેળવેલા પરિણામોને જાણીને, એવું માની શકાય છે કે શુક્રાણુઓની ઉપર તરફ જવાની ક્ષમતા (રિયોલોજી) એ એક ગુણધર્મો છે જેના પર પસંદગી પ્રક્રિયા આધારિત છે. આ યોનિમાર્ગ દ્વારા શુક્રાણુઓના માર્ગ અને સંગ્રહ માટે CCT માં તેમના પ્રવેશને નિર્ધારિત કરે છે. જેમ ફોર્મેન4 એ સૂચવ્યું છે, આ શુક્રાણુઓને SST અને તેના નિવાસસ્થાનમાં સમય માટે પ્રવેશવાની પ્રક્રિયાને પણ સરળ બનાવી શકે છે અને પછી જ્યારે તેમની ગતિ ધીમી થવા લાગે છે ત્યારે બહાર નીકળી જાય છે.
બીજી બાજુ, માત્સુઝાકી અને સાસાનામી 21 એ સૂચવ્યું કે પક્ષીઓના શુક્રાણુઓ પુરુષ અને સ્ત્રી પ્રજનન માર્ગમાં સુષુપ્તતાથી ગતિશીલતામાં ગતિશીલતામાં ફેરફાર કરે છે. SST માં રહેવાસી શુક્રાણુ ગતિશીલતાનો અવરોધ શુક્રાણુના લાંબા સંગ્રહ સમય અને પછી SST છોડ્યા પછી કાયાકલ્પને સમજાવવા માટે પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવ્યો છે. હાયપોક્સિક પરિસ્થિતિઓમાં, માત્સુઝાકી એટ અલ. 1 એ SST માં લેક્ટેટનું ઉચ્ચ ઉત્પાદન અને પ્રકાશન નોંધાવ્યું છે, જે રહેવાસી શુક્રાણુ ગતિશીલતામાં અવરોધ તરફ દોરી શકે છે. આ કિસ્સામાં, શુક્રાણુ રિઓલોજીનું મહત્વ શુક્રાણુઓની પસંદગી અને શોષણમાં પ્રતિબિંબિત થાય છે, તેમના સંગ્રહમાં નહીં.
SST માં શુક્રાણુના લાંબા સંગ્રહ સમયગાળા માટે શુક્રાણુ એકત્રીકરણ પેટર્નને એક બુદ્ધિગમ્ય સમજૂતી માનવામાં આવે છે, કારણ કે આ મરઘાંમાં શુક્રાણુ રીટેન્શનની એક સામાન્ય પેટર્ન છે2,22,23. બક્સ્ટ એટ અલ. 2 એ અવલોકન કર્યું કે મોટાભાગના શુક્રાણુઓ એકબીજા સાથે જોડાયેલા હોય છે, ફેસીક્યુલર એગ્રીગેટ્સ બનાવે છે, અને એક શુક્રાણુઓ ભાગ્યે જ ક્વેઈલ CCM માં જોવા મળે છે. બીજી બાજુ, વેન એટ અલ. 24 એ ચિકનમાં SST લ્યુમેનમાં વધુ છૂટાછવાયા શુક્રાણુઓ અને ઓછા શુક્રાણુઓ ટફ્ટ્સનું અવલોકન કર્યું. આ અવલોકનોના આધારે, એવું માની શકાય છે કે શુક્રાણુ એકત્રીકરણ માટેની વૃત્તિ પક્ષીઓ વચ્ચે અને સમાન સ્ખલનમાં શુક્રાણુઓ વચ્ચે અલગ પડે છે. વધુમાં, વેન ક્રે એટ અલ. 9 એ સૂચવ્યું કે ફેલોપિયન ટ્યુબના લ્યુમેનમાં શુક્રાણુઓના ધીમે ધીમે પ્રવેશ માટે એગ્લુટિનેટેડ શુક્રાણુઓનું રેન્ડમ વિયોજન જવાબદાર છે. આ પૂર્વધારણા અનુસાર, ઓછી સુષુપ્તીકરણ ક્ષમતા ધરાવતા શુક્રાણુઓને પહેલા SST માંથી બહાર કાઢવા જોઈએ. આ સંદર્ભમાં, શુક્રાણુઓની સંકલન કરવાની ક્ષમતા ગંદા પક્ષીઓમાં શુક્રાણુ સ્પર્ધાના પરિણામને પ્રભાવિત કરતું પરિબળ હોઈ શકે છે. વધુમાં, સંકલિત શુક્રાણુ જેટલા લાંબા સમય સુધી વિભાજીત થાય છે, તેટલી લાંબી પ્રજનન ક્ષમતા જળવાઈ રહે છે.
જોકે ઘણા અભ્યાસોમાં શુક્રાણુઓનું એકત્રીકરણ અને બંડલમાં એકત્રીકરણ જોવા મળ્યું છે 2,22,24, SST માં તેમના ગતિશીલ અવલોકનની જટિલતાને કારણે તેમનું વિગતવાર વર્ણન કરવામાં આવ્યું નથી. ઇન વિટ્રોમાં શુક્રાણુઓનું એકત્રીકરણનો અભ્યાસ કરવા માટે ઘણા પ્રયાસો કરવામાં આવ્યા છે. લટકતા બીજના ટીપામાંથી પાતળા વાયરને દૂર કરવામાં આવ્યા ત્યારે વ્યાપક પરંતુ ક્ષણિક એકત્રીકરણ જોવા મળ્યું. આ હકીકત તરફ દોરી જાય છે કે ટીપામાંથી એક વિસ્તરેલ પરપોટો બહાર નીકળે છે, જે સેમિનલ ગ્રંથિનું અનુકરણ કરે છે. 3D મર્યાદાઓ અને ટૂંકા ટપક સૂકવણી સમયને કારણે, સમગ્ર બ્લોક ઝડપથી જર્જરિત થઈ ગયો9. વર્તમાન અભ્યાસમાં, શાર્કશી ચિકન અને માઇક્રોફ્લુઇડિક ચિપ્સનો ઉપયોગ કરીને, અમે આ ટફ્ટ્સ કેવી રીતે બને છે અને તેઓ કેવી રીતે આગળ વધે છે તેનું વર્ણન કરવામાં સક્ષમ હતા. શુક્રાણુના બંડલ્સ વીર્ય સંગ્રહ પછી તરત જ રચાયા હતા અને સર્પાકારમાં ફરતા જોવા મળ્યા હતા, જ્યારે પ્રવાહમાં હાજર હોય ત્યારે હકારાત્મક રિઓલોજી દર્શાવે છે. વધુમાં, જ્યારે મેક્રોસ્કોપિકલી જોવામાં આવે છે, ત્યારે શુક્રાણુ બંડલ્સ અલગ શુક્રાણુઓની તુલનામાં ગતિશીલતાની રેખીયતામાં વધારો કરવા માટે જોવા મળ્યા છે. આ સૂચવે છે કે SST પ્રવેશ પહેલાં શુક્રાણુ એકત્રીકરણ થઈ શકે છે અને શુક્રાણુ ઉત્પાદન તણાવને કારણે નાના વિસ્તાર સુધી મર્યાદિત નથી જેમ અગાઉ સૂચવવામાં આવ્યું હતું (ટીંગારી અને લેક12). ટફ્ટ રચના દરમિયાન, શુક્રાણુઓ એક જંકશન ન બનાવે ત્યાં સુધી સુમેળમાં તરી જાય છે, પછી તેમની પૂંછડીઓ એકબીજાની આસપાસ લપેટાય છે અને શુક્રાણુનું માથું મુક્ત રહે છે, પરંતુ શુક્રાણુનું પૂંછડી અને દૂરનો ભાગ એક ચીકણું પદાર્થ સાથે ચોંટી જાય છે. તેથી, અસ્થિબંધનનું મુક્ત માથું હલનચલન માટે જવાબદાર છે, બાકીના અસ્થિબંધનને ખેંચીને. શુક્રાણુ બંડલ્સના ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી સ્કેનિંગમાં જોડાયેલ શુક્રાણુના માથા ઘણા બધા ચીકણા પદાર્થથી ઢંકાયેલા જોવા મળ્યા, જે સૂચવે છે કે શુક્રાણુના માથા આરામ કરતા બંડલમાં જોડાયેલા હતા, જે સંગ્રહ સ્થળ (SST) પર પહોંચ્યા પછી થયા હોઈ શકે છે.
જ્યારે શુક્રાણુ સ્મીયર પર એસિડિન નારંગી રંગનો રંગ લગાવવામાં આવે છે, ત્યારે શુક્રાણુ કોષોની આસપાસ બાહ્યકોષીય એડહેસિવ સામગ્રી ફ્લોરોસન્ટ માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ જોઈ શકાય છે. આ પદાર્થ શુક્રાણુ બંડલ્સને આસપાસની કોઈપણ સપાટી અથવા કણોને વળગી રહેવા અને ચોંટી રહેવાની મંજૂરી આપે છે જેથી તેઓ આસપાસના પ્રવાહ સાથે વહેતા ન રહે. આમ, અમારા અવલોકનો ગતિશીલ બંડલ્સના સ્વરૂપમાં શુક્રાણુ સંલગ્નતાની ભૂમિકા દર્શાવે છે. પ્રવાહ સામે તરવાની અને નજીકની સપાટીઓ પર વળગી રહેવાની તેમની ક્ષમતા શુક્રાણુઓને SST માં લાંબા સમય સુધી રહેવા દે છે.
રોથ્સચાઇલ્ડ25 એ સસ્પેન્શનના ટીપામાં ગાયના વીર્યના તરતા વિતરણનો અભ્યાસ કરવા માટે હિમોસાયટોમેટ્રી કેમેરાનો ઉપયોગ કર્યો, માઇક્રોસ્કોપના ઊભી અને આડી બંને ઓપ્ટિકલ અક્ષવાળા કેમેરા દ્વારા ફોટોમાઇક્રોગ્રાફ લીધા. પરિણામો દર્શાવે છે કે શુક્રાણુઓ ચેમ્બરની સપાટી તરફ આકર્ષાયા હતા. લેખકો સૂચવે છે કે શુક્રાણુ અને સપાટી વચ્ચે હાઇડ્રોડાયનેમિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓ હોઈ શકે છે. આને ધ્યાનમાં લેતા, શાર્કાશી ચિકન વીર્યની સ્ટીકી ટફ્ટ્સ બનાવવાની ક્ષમતા સાથે, તે શક્યતા વધારી શકે છે કે વીર્ય SST દિવાલને વળગી રહેશે અને લાંબા સમય સુધી સંગ્રહિત રહેશે.
Bccetti અને Afzeliu26 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે ગેમેટ ઓળખ અને એગ્લુટિનેશન માટે શુક્રાણુ ગ્લાયકોકેલિક્સ જરૂરી છે. Forman10 એ અવલોકન કર્યું કે ન્યુરામિનિડેઝ સાથે પક્ષીઓના વીર્યની સારવાર કરીને ગ્લાયકોપ્રોટીન-ગ્લાયકોલિપિડ કોટિંગ્સમાં α-ગ્લાયકોસિડિક બોન્ડ્સના હાઇડ્રોલિસિસના પરિણામે શુક્રાણુ ગતિશીલતાને અસર કર્યા વિના પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો થયો. લેખકો સૂચવે છે કે ગ્લાયકોકેલિક્સ પર ન્યુરામિનિડેઝની અસર ગર્ભાશય-યોનિમાર્ગ જંકશન પર શુક્રાણુ જપ્તીને નબળી પાડે છે, જેનાથી પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો થાય છે. તેમના અવલોકનો એ શક્યતાને અવગણી શકતા નથી કે ન્યુરામિનિડેઝ સારવાર શુક્રાણુ અને ઇંડા ઓળખ ઘટાડી શકે છે. Forman અને Engel10 એ શોધી કાઢ્યું કે જ્યારે મરઘીઓને ન્યુરામિનિડેઝ સાથે સારવાર કરાયેલ વીર્ય સાથે ઇન્ટ્રાવાજિનલી ગર્ભાધાન કરવામાં આવ્યું ત્યારે પ્રજનનક્ષમતામાં ઘટાડો થયો હતો. જો કે, ન્યુરામિનિડેઝ સારવાર કરાયેલ શુક્રાણુ સાથે IVF નિયંત્રણ ચિકનની તુલનામાં પ્રજનનક્ષમતાને અસર કરતું નથી. લેખકોએ તારણ કાઢ્યું હતું કે શુક્રાણુ પટલની આસપાસ ગ્લાયકોપ્રોટીન-ગ્લાયકોલિપિડ આવરણમાં ફેરફારથી ગર્ભાશય-યોનિમાર્ગ જંકશન પર શુક્રાણુના જપ્તીમાં ઘટાડો થવાથી શુક્રાણુની ફળદ્રુપ થવાની ક્ષમતામાં ઘટાડો થયો હતો, જેના કારણે ગર્ભાશય-યોનિમાર્ગ જંકશનની ગતિને કારણે શુક્રાણુનું નુકશાન વધ્યું હતું, પરંતુ શુક્રાણુ અને ઇંડાની ઓળખ પર કોઈ અસર થઈ ન હતી.
ટર્કીમાં બક્સ્ટ અને બૌચન 11 ને SST ના લ્યુમેનમાં નાના વેસિકલ્સ અને પટલના ટુકડાઓ મળ્યા અને અવલોકન કર્યું કે આમાંના કેટલાક ગ્રાન્યુલ્સ શુક્રાણુ પટલ સાથે ભળી ગયા હતા. લેખકો સૂચવે છે કે આ સંબંધો SST માં શુક્રાણુઓના લાંબા ગાળાના સંગ્રહમાં ફાળો આપી શકે છે. જો કે, સંશોધકોએ આ કણોના સ્ત્રોતનો ઉલ્લેખ કર્યો નથી, શું તે CCT ઉપકલા કોષો દ્વારા સ્ત્રાવિત થાય છે, પુરુષ પ્રજનન પ્રણાલી દ્વારા ઉત્પાદિત અને સ્ત્રાવિત થાય છે, અથવા શુક્રાણુ દ્વારા જ ઉત્પન્ન થાય છે. ઉપરાંત, આ કણો એગ્લુટિનેશન માટે જવાબદાર છે. ગ્રુટ્ઝનર એટ અલ27 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે એપિડિડાયમલ ઉપકલા કોષો એક ચોક્કસ પ્રોટીન ઉત્પન્ન કરે છે અને સ્ત્રાવ કરે છે જે સિંગલ-પોર સેમિનલ ટ્રેક્ટના નિર્માણ માટે જરૂરી છે. લેખકો એ પણ અહેવાલ આપે છે કે આ બંડલ્સનું વિક્ષેપ એપિડિડાયમલ પ્રોટીનની ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પર આધારિત છે. નિક્સન એટ અલ28 એ શોધી કાઢ્યું કે એડનેક્સા એક પ્રોટીન, એસિડિક સિસ્ટીન-સમૃદ્ધ ઓસ્ટિઓનેક્ટીન સ્ત્રાવ કરે છે; SPARC ટૂંકી ચાંચવાળા ઇચિડના અને પ્લેટિપસમાં શુક્રાણુ ટફ્ટ્સની રચનામાં સામેલ છે. આ કિરણોનું વિખેરવું આ પ્રોટીનના નુકશાન સાથે સંકળાયેલું છે.
વર્તમાન અભ્યાસમાં, ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને અલ્ટ્રાસ્ટ્રક્ચરલ વિશ્લેષણ દર્શાવે છે કે શુક્રાણુઓ મોટી માત્રામાં ગાઢ સામગ્રી સાથે જોડાયેલા હતા. આ પદાર્થો એગ્લુટિનેશન માટે જવાબદાર હોવાનું માનવામાં આવે છે જે સંલગ્ન માથા વચ્ચે અને તેની આસપાસ સંક્ષિપ્ત થાય છે, પરંતુ પૂંછડીના ક્ષેત્રમાં ઓછી સાંદ્રતામાં. અમે ધારીએ છીએ કે આ સંલગ્ન પદાર્થ વીર્ય સાથે પુરુષ પ્રજનન પ્રણાલી (એપિડિડાયમિસ અથવા વાસ ડેફરન્સ) માંથી ઉત્સર્જન થાય છે, કારણ કે આપણે ઘણીવાર સ્ખલન દરમિયાન લસિકા અને સેમિનલ પ્લાઝ્માથી અલગ થતા વીર્યનું અવલોકન કરીએ છીએ. એવું નોંધવામાં આવ્યું છે કે જેમ જેમ એવિયન શુક્રાણુઓ એપિડિડાયમિસ અને વાસ ડેફરન્સમાંથી પસાર થાય છે, તેમ તેમ તેઓ પરિપક્વતા-સંબંધિત ફેરફારોમાંથી પસાર થાય છે જે પ્રોટીનને બાંધવાની અને પ્લાઝ્મા લેમ્મા-સંકળાયેલ ગ્લાયકોપ્રોટીન પ્રાપ્ત કરવાની તેમની ક્ષમતાને ટેકો આપે છે. SST માં નિવાસી શુક્રાણુ પટલ પર આ પ્રોટીનની સ્થિરતા સૂચવે છે કે આ પ્રોટીન શુક્રાણુ પટલ સ્થિરતા 30 ના સંપાદનને પ્રભાવિત કરી શકે છે અને તેમની પ્રજનન ક્ષમતા 31 નક્કી કરી શકે છે. અહમદ અને અન્ય 32 એ અહેવાલ આપ્યો છે કે પુરુષ પ્રજનન તંત્રના વિવિધ ભાગો (વૃષણથી દૂરના વાસ ડિફરન્સ સુધી) માંથી મેળવેલા શુક્રાણુઓએ સંગ્રહ તાપમાનને ધ્યાનમાં લીધા વિના, પ્રવાહી સંગ્રહ પરિસ્થિતિઓ હેઠળ સધ્ધરતામાં ક્રમશઃ વધારો દર્શાવ્યો છે, અને કૃત્રિમ ગર્ભાધાન પછી ફેલોપિયન ટ્યુબમાં પણ ચિકનમાં સધ્ધરતા વધે છે.
શાર્કાશી ચિકન સ્પર્મ ટફ્ટ્સમાં ઇચિડના, પ્લેટિપસ, લાકડાના ઉંદર, હરણ ઉંદરો અને ગિનિ પિગ જેવી અન્ય પ્રજાતિઓ કરતાં અલગ લાક્ષણિકતાઓ અને કાર્યો હોય છે. શાર્કાશી ચિકનમાં, સ્પર્મેટોઝોઆ બંડલ્સની રચનાએ સિંગલ સ્પર્મેટોઝોઆની તુલનામાં તેમની તરવાની ગતિ ઘટાડી. જો કે, આ બંડલ્સે રિઓલોજિકલ રીતે સકારાત્મક સ્પર્મેટોઝોઆની ટકાવારી વધારી અને ગતિશીલ વાતાવરણમાં પોતાને સ્થિર કરવાની સ્પર્મેટોઝોઆની ક્ષમતામાં વધારો કર્યો. આમ, અમારા પરિણામો અગાઉના સૂચનની પુષ્ટિ કરે છે કે SST માં સ્પર્મ એગ્લુટિનેશન લાંબા ગાળાના સ્પર્મ સ્ટોરેજ સાથે સંકળાયેલું છે. અમે એવી પણ ધારણા કરીએ છીએ કે સ્પર્મેટોઝોઆની ટફ્ટ્સ બનાવવાની વૃત્તિ SST માં સ્પર્મ નુકશાનના દરને નિયંત્રિત કરી શકે છે, જે સ્પર્મ સ્પર્ધાના પરિણામને બદલી શકે છે. આ ધારણા મુજબ, ઓછી સ્પર્મેટોઝોઆ પહેલા SST છોડે છે, જ્યારે ઉચ્ચ સ્પર્મેટોઝોઆ મોટાભાગના સંતાનો ઉત્પન્ન કરે છે. સિંગલ-પોર સ્પર્મ બંડલ્સની રચના ફાયદાકારક છે અને માતાપિતા-બાળક ગુણોત્તરને અસર કરે છે, પરંતુ એક અલગ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે. એકિડના અને પ્લેટિપસમાં, શુક્રાણુઓ એકબીજાની સમાંતર ગોઠવાયેલા હોય છે જેથી બીમની આગળની ગતિ વધે. એકિડનાના સમૂહ એક શુક્રાણુઓ કરતા લગભગ ત્રણ ગણા ઝડપથી આગળ વધે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે એકિડનામાં આવા શુક્રાણુઓના ટુકડાઓનું નિર્માણ પ્રભુત્વ જાળવવા માટે એક ઉત્ક્રાંતિ અનુકૂલન છે, કારણ કે માદાઓ અવ્યવસ્થિત હોય છે અને સામાન્ય રીતે ઘણા નર સાથે સમાગમ કરે છે. તેથી, વિવિધ સ્ખલનમાંથી આવતા શુક્રાણુઓ ઇંડાના ગર્ભાધાન માટે ઉગ્ર સ્પર્ધા કરે છે.
શાર્કસી મરઘીઓના એગ્લુટિનેટેડ શુક્રાણુઓને ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ માઇક્રોસ્કોપીનો ઉપયોગ કરીને કલ્પના કરવી સરળ છે, જે ફાયદાકારક માનવામાં આવે છે કારણ કે તે ઇન વિટ્રો શુક્રાણુઓના વર્તનનો સરળ અભ્યાસ કરવાની મંજૂરી આપે છે. શાર્કસી મરઘીઓમાં શુક્રાણુ ટફ્ટ રચના પ્રજનનને પ્રોત્સાહન આપે છે તે પદ્ધતિ લાકડાના ઉંદર જેવા સહકારી શુક્રાણુ વર્તનનું પ્રતિનિધિત્વ કરતા કેટલાક પ્લેસેન્ટલ સસ્તન પ્રાણીઓમાં જોવા મળતી પદ્ધતિથી પણ અલગ છે, જ્યાં કેટલાક શુક્રાણુ ઇંડા સુધી પહોંચે છે, અન્ય સંબંધિત વ્યક્તિઓને તેમના ઇંડા સુધી પહોંચવામાં અને નુકસાન પહોંચાડવામાં મદદ કરે છે. પોતાને સાબિત કરવા માટે. પરોપકારી વર્તન. સ્વ-ગર્ભાધાન 34. શુક્રાણુઓમાં સહકારી વર્તનનું બીજું ઉદાહરણ હરણ ઉંદરોમાં જોવા મળ્યું, જ્યાં શુક્રાણુઓ સૌથી આનુવંશિક રીતે સંબંધિત શુક્રાણુઓને ઓળખવા અને તેમની સાથે જોડવામાં સક્ષમ હતા અને અસંબંધિત શુક્રાણુઓની તુલનામાં તેમની ગતિ વધારવા માટે સહકારી જૂથો બનાવી શક્યા હતા35.
આ અભ્યાસમાં મેળવેલા પરિણામો SWS માં શુક્રાણુઓના લાંબા ગાળાના સંગ્રહના ફોમનના સિદ્ધાંતનો વિરોધાભાસ કરતા નથી. સંશોધકોએ અહેવાલ આપ્યો છે કે શુક્રાણુ કોષો લાંબા સમય સુધી SST ને અસ્તર કરતા ઉપકલા કોષોના પ્રવાહમાં ગતિશીલ રહે છે, અને ચોક્કસ સમયગાળા પછી, શુક્રાણુ કોષોના ઊર્જા ભંડાર ખાલી થઈ જાય છે, જેના પરિણામે ગતિમાં ઘટાડો થાય છે, જે નાના પરમાણુ વજનના પદાર્થોને બહાર કાઢવાની મંજૂરી આપે છે. SST ના લ્યુમેનમાંથી પ્રવાહીના પ્રવાહ સાથે શુક્રાણુઓની ઊર્જા ફેલોપિયન ટ્યુબની પોલાણ. વર્તમાન અભ્યાસમાં, અમે અવલોકન કર્યું છે કે એકલ શુક્રાણુના અડધા ભાગમાં વહેતા પ્રવાહી સામે તરવાની ક્ષમતા જોવા મળી હતી, અને બંડલમાં તેમના સંલગ્નતાએ હકારાત્મક રિઓલોજી દર્શાવવાની તેમની ક્ષમતામાં વધારો કર્યો હતો. વધુમાં, અમારો ડેટા માત્સુઝાકી એટ અલ. 1 ના ડેટા સાથે સુસંગત છે જેમણે અહેવાલ આપ્યો હતો કે SST માં વધેલા લેક્ટેટ સ્ત્રાવ નિવાસી શુક્રાણુ ગતિશીલતાને અવરોધી શકે છે. જો કે, અમારા પરિણામો SST માં તેમના વર્તનને સ્પષ્ટ કરવાના પ્રયાસમાં માઇક્રોચેનલમાં ગતિશીલ વાતાવરણની હાજરીમાં શુક્રાણુ ગતિશીલ અસ્થિબંધન અને તેમના રિઓલોજિકલ વર્તનનું વર્ણન કરે છે. ભવિષ્યના સંશોધનમાં એગ્લુટિનેટિંગ એજન્ટની રાસાયણિક રચના અને મૂળ નક્કી કરવા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરી શકાય છે, જે નિઃશંકપણે સંશોધકોને પ્રવાહી વીર્ય સંગ્રહિત કરવાની અને પ્રજનન અવધિ વધારવાની નવી રીતો વિકસાવવામાં મદદ કરશે.
અભ્યાસમાં ૧૫ ૩૦ અઠવાડિયાના ખુલ્લા ગળાવાળા નર શાર્કસી (હોમોઝાયગસ ડોમિનન્ટ; ના ના) ને શુક્રાણુ દાતા તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા. પક્ષીઓને ઇજિપ્તના આશિત ગવર્નરેટ સ્થિત આશિત યુનિવર્સિટીના કૃષિ ફેકલ્ટીના સંશોધન મરઘાં ફાર્મમાં ઉછેરવામાં આવ્યા હતા. પક્ષીઓને વ્યક્તિગત પાંજરામાં (૩૦ x ૪૦ x ૪૦ સે.મી.) રાખવામાં આવ્યા હતા, તેમને પ્રકાશ કાર્યક્રમ (૧૬ કલાક પ્રકાશ અને ૮ કલાક અંધારા) હેઠળ રાખવામાં આવ્યા હતા અને તેમને ૧૬૦ ગ્રામ ક્રૂડ પ્રોટીન, ૨૮૦૦ કેસીએલ ચયાપચયપાત્ર ઊર્જા, ૩૫ ગ્રામ કેલ્શિયમ ધરાવતો ખોરાક આપવામાં આવ્યો હતો. ખોરાકના કિલોગ્રામ દીઠ ૫ ગ્રામ ઉપલબ્ધ ફોસ્ફરસ.
ડેટા 36, 37 મુજબ, પેટની માલિશ દ્વારા પુરુષો પાસેથી વીર્ય એકત્રિત કરવામાં આવ્યું હતું. 3 દિવસમાં 15 પુરુષો પાસેથી કુલ 45 વીર્ય નમૂના એકત્રિત કરવામાં આવ્યા હતા. વીર્ય (n = 15/દિવસ) ને તરત જ બેલ્સવિલે પોલ્ટ્રી વીર્ય ડિલ્યુએન્ટ સાથે 1:1 (v:v) ના પ્રમાણમાં પાતળું કરવામાં આવ્યું હતું, જેમાં પોટેશિયમ ડાયફોસ્ફેટ (1.27 ગ્રામ), મોનોસોડિયમ ગ્લુટામેટ મોનોહાઇડ્રેટ (0.867 ગ્રામ), ફ્રુક્ટોઝ (0.5 ડી) નિર્જળ સોડિયમ. એસિટેટ (0.43 ગ્રામ), ટ્રિસ (હાઇડ્રોક્સિમિથાઇલ) એમિનોમિથેન (0.195 ગ્રામ), પોટેશિયમ સાઇટ્રેટ મોનોહાઇડ્રેટ (0.064 ગ્રામ), પોટેશિયમ મોનોફોસ્ફેટ (0.065 ગ્રામ), મેગ્નેશિયમ ક્લોરાઇડ (0.034 ગ્રામ) અને H2O (100 મિલી), pH = 7, 5, ઓસ્મોલેરિટી 333 mOsm/kg38 છે. સારી વીર્ય ગુણવત્તા (ભેજ) સુનિશ્ચિત કરવા માટે પાતળા વીર્યના નમૂનાઓનું સૌપ્રથમ હળવા માઇક્રોસ્કોપ હેઠળ પરીક્ષણ કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી સંગ્રહ પછી અડધા કલાકની અંદર ઉપયોગ ન થાય ત્યાં સુધી 37°C તાપમાને પાણીના સ્નાનમાં સંગ્રહિત કરવામાં આવ્યું હતું.
સ્પર્મેટોઝોઆના ગતિશાસ્ત્ર અને રિઓલોજીનું વર્ણન માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણોની સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવ્યું છે. બેલ્ટ્સવિલે એવિયન સીમેન ડિલ્યુએન્ટમાં વીર્યના નમૂનાઓને 1:40 સુધી વધુ પાતળા કરવામાં આવ્યા હતા, માઇક્રોફ્લુઇડિક ઉપકરણમાં લોડ કરવામાં આવ્યા હતા (નીચે જુઓ), અને સ્પર્મેટોઝોઆની ગતિશીલતા પર માઇક્રોફ્લુઇડિક્સ લાક્ષણિકતા માટે અગાઉ વિકસિત કોમ્પ્યુટરાઇઝ્ડ સીમેન એનાલિસિસ (CASA) સિસ્ટમનો ઉપયોગ કરીને ગતિ પરિમાણો નક્કી કરવામાં આવ્યા હતા. પ્રવાહી માધ્યમમાં સ્પર્મેટોઝોઆની ગતિશીલતા પર (મિકેનિકલ એન્જિનિયરિંગ વિભાગ, એન્જિનિયરિંગ ફેકલ્ટી, એસિયટ યુનિવર્સિટી, ઇજિપ્ત). પ્લગઇન અહીંથી ડાઉનલોડ કરી શકાય છે: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39. કર્વ વેગ (VCL, μm/s), રેખીય વેગ (VSL, μm/s) અને સરેરાશ ટ્રેજેક્ટરી વેગ (VAP, μm/s) માપવામાં આવ્યા હતા. ટક્સન ISH1000 કેમેરા સાથે 3 સેકન્ડ માટે 30 fps પર જોડાયેલા ઇન્વર્ટેડ ઓપ્ટિકા XDS-3 ફેઝ કોન્ટ્રાસ્ટ માઇક્રોસ્કોપ (40x ઓબ્જેક્ટિવ સાથે) નો ઉપયોગ કરીને શુક્રાણુઓના વીડિયો લેવામાં આવ્યા હતા. CASA સોફ્ટવેરનો ઉપયોગ કરીને ઓછામાં ઓછા ત્રણ ક્ષેત્રો અને પ્રતિ નમૂના 500 શુક્રાણુ માર્ગોનો અભ્યાસ કરો. રેકોર્ડ કરેલ વિડિઓ હોમમેઇડ CASA નો ઉપયોગ કરીને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી. CASA પ્લગ-ઇનમાં ગતિશીલતાની વ્યાખ્યા પ્રવાહ દરની તુલનામાં શુક્રાણુની સ્વિમિંગ ગતિ પર આધારિત છે, અને તેમાં બાજુ-થી-બાજુ ગતિ જેવા અન્ય પરિમાણોનો સમાવેશ થતો નથી, કારણ કે આ પ્રવાહી પ્રવાહમાં વધુ વિશ્વસનીય હોવાનું જાણવા મળ્યું છે. રિઓલોજિકલ ગતિને પ્રવાહી પ્રવાહની દિશા સામે શુક્રાણુ કોષોની હિલચાલ તરીકે વર્ણવવામાં આવે છે. રિઓલોજિકલ ગુણધર્મો ધરાવતા શુક્રાણુઓને ગતિશીલ શુક્રાણુઓની સંખ્યા દ્વારા વિભાજિત કરવામાં આવ્યા હતા; શુક્રાણુઓ જે આરામ પર હતા અને સંવહનશીલ રીતે ગતિશીલ શુક્રાણુઓને ગણતરીમાંથી બાકાત રાખવામાં આવ્યા હતા.
ઉપયોગમાં લેવાતા બધા રસાયણો એલ્ગોમહોરિયા ફાર્માસ્યુટિકલ્સ (કૈરો, ઇજિપ્ત) માંથી મેળવવામાં આવ્યા હતા સિવાય કે અન્યથા નોંધવામાં આવે. આ ઉપકરણ એલ-શેરી એટ અલ. 40 દ્વારા વર્ણવ્યા મુજબ બનાવવામાં આવ્યું હતું જેમાં કેટલાક ફેરફારો કરવામાં આવ્યા હતા. માઇક્રોચેનલ બનાવવા માટે વપરાતી સામગ્રીમાં કાચની પ્લેટો (હોવર્ડ ગ્લાસ, વોર્સેસ્ટર, MA), SU-8-25 નેગેટિવ રેઝિસ્ટ (માઈક્રોકેમ, ન્યૂટન, CA), ડાયસેટોન આલ્કોહોલ (સિગ્મા એલ્ડ્રિચ, સ્ટેઈનહેમ, જર્મની), અને પોલિએસેટોનનો સમાવેશ થાય છે. -184, ડાઉ કોર્નિંગ, મિડલેન્ડ, મિશિગન). માઇક્રોચેનલ સોફ્ટ લિથોગ્રાફીનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. પ્રથમ, ઇચ્છિત માઇક્રોચેનલ ડિઝાઇન સાથેનો સ્પષ્ટ રક્ષણાત્મક ફેસ માસ્ક ઉચ્ચ રિઝોલ્યુશન પ્રિન્ટર (પ્રિઝમેટિક, કૈરો, ઇજિપ્ત અને પેસિફિક આર્ટ્સ એન્ડ ડિઝાઇન, માર્ખામ, ON) પર છાપવામાં આવ્યો હતો. માસ્ટર્સ કાચની પ્લેટોનો સબસ્ટ્રેટ તરીકે ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવ્યા હતા. પ્લેટોને એસીટોન, આઇસોપ્રોપેનોલ અને ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીમાં સાફ કરવામાં આવી હતી અને પછી સ્પિન કોટિંગ (3000 rpm, 1 મિનિટ) દ્વારા SU8-25 ના 20 µm સ્તર સાથે કોટેડ કરવામાં આવી હતી. ત્યારબાદ SU-8 સ્તરોને ધીમેધીમે સૂકવવામાં આવ્યા (65°C, 2 મિનિટ અને 95°C, 10 મિનિટ) અને 50 સેકન્ડ માટે UV કિરણોત્સર્ગના સંપર્કમાં રાખવામાં આવ્યા. એક્સપોઝર પછી 65°C અને 95°C પર 1 મિનિટ અને 4 મિનિટ માટે બેક કરો જેથી ખુલ્લા SU-8 સ્તરોને ક્રોસલિંક કરી શકાય, ત્યારબાદ 6.5 મિનિટ માટે ડાયસેટોન આલ્કોહોલમાં વિકાસ થાય. SU-8 સ્તરને વધુ મજબૂત બનાવવા માટે વેફલ્સ (200°C પર 15 મિનિટ) ને સખત બેક કરો.
PDMS મોનોમર અને હાર્ડનરને 10:1 ના વજનના ગુણોત્તરમાં ભેળવીને તૈયાર કરવામાં આવ્યું હતું, પછી વેક્યુમ ડેસીકેટરમાં ગેસ દૂર કરીને SU-8 મુખ્ય ફ્રેમ પર રેડવામાં આવ્યું હતું. PDMS ને ઓવન (120°C, 30 મિનિટ) માં ક્યોર કરવામાં આવ્યું હતું, પછી ચેનલોને કાપીને માસ્ટરથી અલગ કરવામાં આવી હતી અને માઇક્રોચેનલના ઇનલેટ અને આઉટલેટ પર ટ્યુબને જોડવા માટે છિદ્રિત કરવામાં આવી હતી. અંતે, PDMS માઇક્રોચેનલ્સને પોર્ટેબલ કોરોના પ્રોસેસર (ઇલેક્ટ્રો-ટેકનિક પ્રોડક્ટ્સ, શિકાગો, IL) નો ઉપયોગ કરીને માઇક્રોસ્કોપ સ્લાઇડ્સ સાથે કાયમી ધોરણે જોડવામાં આવી હતી જેમ કે અન્યત્ર વર્ણવવામાં આવ્યું છે. આ અભ્યાસમાં વપરાયેલી માઇક્રોચેનલ 200 µm × 20 µm (W × H) માપે છે અને 3.6 સેમી લાંબી છે.
માઇક્રોચેનલની અંદર હાઇડ્રોસ્ટેટિક દબાણ દ્વારા પ્રેરિત પ્રવાહી પ્રવાહ ઇનલેટ જળાશયમાં પ્રવાહી સ્તરને આઉટલેટ જળાશયમાં ઊંચાઈ તફાવત Δh39 થી ઉપર જાળવી રાખીને પ્રાપ્ત થાય છે (આકૃતિ 1).
જ્યાં f એ ઘર્ષણનો ગુણાંક છે, જે લંબચોરસ ચેનલમાં લેમિનર પ્રવાહ માટે f = C/Re તરીકે વ્યાખ્યાયિત થયેલ છે, જ્યાં C એ ચેનલના પાસા ગુણોત્તરના આધારે સ્થિરાંક છે, L એ માઇક્રોચેનલની લંબાઈ છે, Vav એ માઇક્રોચેનલની અંદરનો સરેરાશ વેગ છે, Dh એ ચેનલનો હાઇડ્રોલિક વ્યાસ છે, g - ગુરુત્વાકર્ષણનું પ્રવેગ. આ સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને, સરેરાશ ચેનલ વેગ નીચેના સમીકરણનો ઉપયોગ કરીને ગણતરી કરી શકાય છે: