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पक्षियों की प्रजनन क्षमता शुक्राणु भंडारण नलिकाओं (एसएसटी) में लंबे समय तक पर्याप्त व्यवहार्य शुक्राणु संग्रहीत करने की उनकी क्षमता पर निर्भर करती है।वह सटीक तंत्र जिसके द्वारा शुक्राणु प्रवेश करते हैं, रहते हैं और एसएसटी छोड़ते हैं, विवादास्पद बना हुआ है।शार्कासी मुर्गियों के शुक्राणुओं ने एकत्रीकरण की उच्च प्रवृत्ति दिखाई, जिससे कई कोशिकाओं वाले मोबाइल फिलामेंटस बंडल बन गए।एक अपारदर्शी फैलोपियन ट्यूब में शुक्राणु की गतिशीलता और व्यवहार को देखने में कठिनाई के कारण, हमने शुक्राणु एग्लूटीनेशन और गतिशीलता का अध्ययन करने के लिए शुक्राणु के समान माइक्रोचैनल क्रॉस-सेक्शन के साथ एक माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस का उपयोग किया।यह अध्ययन इस बात पर चर्चा करता है कि शुक्राणु बंडल कैसे बनते हैं, वे कैसे चलते हैं, और एसएसटी में शुक्राणु निवास को बढ़ाने में उनकी संभावित भूमिका क्या है।हमने शुक्राणु वेग और रियोलॉजिकल व्यवहार की जांच की जब हाइड्रोस्टैटिक दबाव (प्रवाह दर = 33 µm/s) द्वारा एक माइक्रोफ्लुइडिक चैनल के भीतर द्रव प्रवाह उत्पन्न किया गया था।शुक्राणु धारा के विपरीत तैरते हैं (सकारात्मक रियोलॉजी) और एकल शुक्राणु की तुलना में शुक्राणु बंडल का वेग काफी कम हो जाता है।यह देखा गया है कि शुक्राणु बंडल एक सर्पिल में घूमते हैं और अधिक एकल शुक्राणु भर्ती होने पर लंबाई और मोटाई में वृद्धि होती है। द्रव प्रवाह वेग> 33 µm/s के साथ बहने से बचने के लिए शुक्राणु बंडलों को माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों की साइडवॉल के पास आते और चिपकते हुए देखा गया। द्रव प्रवाह वेग> 33 µm/s के साथ बहने से बचने के लिए शुक्राणु बंडलों को माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों की साइडवॉल के पास आते और चिपकते हुए देखा गया। अधिक पढ़ें вым стенкам микрофлюидных каналов, чтобы избежать сметания со скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. यह देखा गया है कि शुक्राणु बंडल द्रव प्रवाह दर >33 µm/s पर बह जाने से बचने के लिए माइक्रोफ्लुइडिक चैनलों की पार्श्व दीवारों के करीब आते हैं और चिपक जाते हैं।100 डिग्री सेल्सियस से अधिक का अधिकतम तापमान, 33 µm/s।33 µm/s माप। अधिक पढ़ें вым стенкам микрожидкостного канала, чтобы избежать сметания потоком жидко сти со скоростью > 33 мкм/с. शुक्राणु बंडलों को 33 µm/s से अधिक के द्रव प्रवाह में बह जाने से बचाने के लिए माइक्रोफ्लुइडिक चैनल की पार्श्व दीवारों के करीब आते और चिपकते हुए देखा गया है।स्कैनिंग और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला कि शुक्राणु बंडलों को प्रचुर मात्रा में घने पदार्थ द्वारा समर्थित किया गया था।प्राप्त डेटा शार्काज़ी चिकन शुक्राणुजोज़ा की अद्वितीय गतिशीलता के साथ-साथ शुक्राणुजोज़ा को एकत्रित करने और मोबाइल बंडल बनाने की क्षमता को प्रदर्शित करता है, जो एसएमटी में शुक्राणुजोज़ा के दीर्घकालिक भंडारण की बेहतर समझ में योगदान देता है।
मनुष्यों और अधिकांश जानवरों में निषेचन प्राप्त करने के लिए, शुक्राणु और अंडे को निषेचन स्थल पर सही समय पर पहुंचना चाहिए।इसलिए, संभोग ओव्यूलेशन से पहले या उसके समय होना चाहिए।दूसरी ओर, कुछ स्तनधारी, जैसे कुत्ते, साथ ही गैर-स्तनधारी प्रजातियाँ, जैसे कीड़े, मछली, सरीसृप और पक्षी, अपने प्रजनन अंगों में शुक्राणु को लंबे समय तक संग्रहीत करते हैं जब तक कि उनके अंडे निषेचन (अतुल्यकालिक निषेचन 1) के लिए तैयार नहीं हो जाते।पक्षी 2-10 सप्ताह2 तक अंडे को निषेचित करने में सक्षम शुक्राणु की व्यवहार्यता बनाए रखने में सक्षम हैं।
यह एक अनूठी विशेषता है जो पक्षियों को अन्य जानवरों से अलग करती है, क्योंकि यह एक ही गर्भाधान के बाद कई हफ्तों तक एक साथ संभोग और ओव्यूलेशन के बिना निषेचन की उच्च संभावना प्रदान करती है।मुख्य शुक्राणु भंडारण अंग, जिसे शुक्राणु भंडारण नलिका (एसएसटी) कहा जाता है, गर्भाशय योनि जंक्शन पर आंतरिक म्यूकोसल सिलवटों में स्थित होता है।आज तक, वह तंत्र जिसके द्वारा शुक्राणु शुक्राणु बैंक में प्रवेश करते हैं, रहते हैं और बाहर निकलते हैं, पूरी तरह से समझ में नहीं आता है।पिछले अध्ययनों के आधार पर, कई परिकल्पनाएँ सामने रखी गई हैं, लेकिन उनमें से किसी की भी पुष्टि नहीं की गई है।
फॉर्मैन4 ने परिकल्पना की कि शुक्राणु एसएसटी उपकला कोशिकाओं (रियोलॉजी) पर स्थित प्रोटीन चैनलों के माध्यम से द्रव प्रवाह की दिशा के खिलाफ निरंतर दोलन आंदोलन के माध्यम से एसएसटी गुहा में अपना निवास बनाए रखते हैं।एसएसटी लुमेन में शुक्राणु को बनाए रखने के लिए आवश्यक निरंतर फ्लैगेलर गतिविधि के कारण एटीपी समाप्त हो जाता है और गतिशीलता अंततः कम हो जाती है जब तक कि शुक्राणु द्रव प्रवाह द्वारा शुक्राणु बैंक से बाहर नहीं निकल जाता है और शुक्राणु को निषेचित करने के लिए आरोही फैलोपियन ट्यूब के नीचे एक नई यात्रा शुरू नहीं करता है।अंडा (फॉर्मन4)।शुक्राणु भंडारण का यह मॉडल एसएसटी उपकला कोशिकाओं में मौजूद एक्वापोरिन 2, 3 और 9 की इम्यूनोसाइटोकैमिस्ट्री द्वारा पता लगाने द्वारा समर्थित है।आज तक, चिकन वीर्य रियोलॉजी और एसएसटी भंडारण, योनि शुक्राणु चयन और शुक्राणु प्रतिस्पर्धा में इसकी भूमिका पर अध्ययन की कमी है।मुर्गियों में, शुक्राणु प्राकृतिक संभोग के बाद योनि में प्रवेश करते हैं, लेकिन 80% से अधिक शुक्राणु संभोग के तुरंत बाद योनि से बाहर निकल जाते हैं।इससे पता चलता है कि पक्षियों में शुक्राणु चयन के लिए योनि प्राथमिक स्थल है।इसके अलावा, यह बताया गया है कि योनि में निषेचित शुक्राणुओं का 1% से भी कम हिस्सा एसएसटी2 में समाप्त होता है।योनि में चूजों के कृत्रिम गर्भाधान में, गर्भाधान के 24 घंटे बाद एसएसटी तक पहुंचने वाले शुक्राणुओं की संख्या बढ़ जाती है।अब तक, इस प्रक्रिया के दौरान शुक्राणु चयन का तंत्र स्पष्ट नहीं है, और शुक्राणु गतिशीलता एसएसटी शुक्राणु ग्रहण में महत्वपूर्ण भूमिका निभा सकती है।फैलोपियन ट्यूब की मोटी और अपारदर्शी दीवारों के कारण, पक्षियों के फैलोपियन ट्यूब में शुक्राणु की गतिशीलता की सीधे निगरानी करना मुश्किल है।इसलिए, हमारे पास इस बात की बुनियादी जानकारी का अभाव है कि निषेचन के बाद शुक्राणु एसएसटी में कैसे परिवर्तित होते हैं।
रियोलॉजी को हाल ही में स्तनधारी जननांग में शुक्राणु परिवहन को नियंत्रित करने वाले एक महत्वपूर्ण कारक के रूप में मान्यता दी गई है।गतिशील शुक्राणुओं की विपरीत धारा में स्थानांतरित होने की क्षमता के आधार पर, ज़ाफ़रानी एट अल8 ने कलमित वीर्य नमूनों से गतिशील शुक्राणुओं को निष्क्रिय रूप से अलग करने के लिए एक कोरा माइक्रोफ्लुइडिक प्रणाली का उपयोग किया।इस प्रकार की वीर्य छँटाई चिकित्सा बांझपन उपचार और नैदानिक ​​​​अनुसंधान के लिए आवश्यक है, और पारंपरिक तरीकों की तुलना में इसे प्राथमिकता दी जाती है जो समय और श्रम गहन हैं और शुक्राणु आकृति विज्ञान और संरचनात्मक अखंडता से समझौता कर सकते हैं।हालाँकि, आज तक, शुक्राणु गतिशीलता पर मुर्गियों के जननांग अंगों से स्राव के प्रभाव पर कोई अध्ययन नहीं किया गया है।
एसएसटी में संग्रहीत शुक्राणु को बनाए रखने वाले तंत्र के बावजूद, कई जांचकर्ताओं ने देखा है कि निवासी शुक्राणु मुर्गियों 9, 10, बटेर 2, और टर्की 11 के एसएसटी में सिर से सिर तक एकत्रित होकर एकत्रित शुक्राणु बंडल बनाते हैं।लेखकों का सुझाव है कि इस एग्लूटिनेशन और एसएसटी में शुक्राणु के दीर्घकालिक भंडारण के बीच एक संबंध है।
टिंगारी और लेक12 ने चिकन के शुक्राणु प्राप्त करने वाली ग्रंथि में शुक्राणुओं के बीच एक मजबूत संबंध की सूचना दी और सवाल किया कि क्या एवियन शुक्राणुजोज़ा स्तनधारी शुक्राणुजोज़ा के समान ही एकत्रित होते हैं।उनका मानना ​​है कि वास डिफेरेंस में शुक्राणुओं के बीच गहरा संबंध एक छोटी सी जगह में बड़ी संख्या में शुक्राणुओं की मौजूदगी के कारण होने वाले तनाव के कारण हो सकता है।
ताजी लटकती कांच की स्लाइडों पर शुक्राणुओं के व्यवहार का मूल्यांकन करते समय, एग्लूटिनेशन के क्षणिक लक्षण देखे जा सकते हैं, खासकर वीर्य की बूंदों के किनारों पर।हालाँकि, एग्लूटिनेशन अक्सर निरंतर गति से जुड़ी घूर्णी क्रिया से परेशान होता था, जो इस घटना की क्षणिक प्रकृति की व्याख्या करता है।शोधकर्ताओं ने यह भी देखा कि जब वीर्य में पतला पदार्थ मिलाया गया, तो लम्बी "धागे जैसी" कोशिका समुच्चय दिखाई देने लगी।
शुक्राणु की नकल करने के शुरुआती प्रयास एक लटकती हुई बूंद से एक पतली तार को हटाकर किए गए थे, जिसके परिणामस्वरूप वीर्य की बूंद से एक लंबा शुक्राणु जैसा पुटिका बाहर निकला।शुक्राणु तुरंत पुटिका के भीतर एक समानांतर तरीके से पंक्तिबद्ध हो गए, लेकिन 3डी सीमा के कारण पूरी इकाई जल्दी ही गायब हो गई।इसलिए, शुक्राणु समूहन का अध्ययन करने के लिए, पृथक शुक्राणु भंडारण नलिकाओं में सीधे शुक्राणु की गतिशीलता और व्यवहार का निरीक्षण करना आवश्यक है, जिसे प्राप्त करना मुश्किल है।इसलिए, एक ऐसा उपकरण विकसित करना आवश्यक है जो शुक्राणु की गतिशीलता और एग्लूटीनेशन व्यवहार के अध्ययन का समर्थन करने के लिए शुक्राणु की नकल करता हो।ब्रिलार्ड एट अल13 ने बताया कि वयस्क चूजों में शुक्राणु भंडारण नलिकाओं की औसत लंबाई 400-600 µm है, लेकिन कुछ एसएसटी 2000 µm तक लंबे हो सकते हैं।मेरो और ओगासावारा14 ने वीर्य ग्रंथियों को बढ़े हुए और गैर-विस्तारित शुक्राणु भंडारण नलिकाओं में विभाजित किया, दोनों की लंबाई (~500 µm) और गर्दन की चौड़ाई (~38 µm) समान थी, लेकिन नलिकाओं का औसत लुमेन व्यास 56.6 और 56.6 µm था।., क्रमशः 11.2 माइक्रोमीटर।वर्तमान अध्ययन में, हमने 200 µm × 20 µm (W × H) के चैनल आकार के साथ एक माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस का उपयोग किया, जिसका क्रॉस सेक्शन कुछ हद तक प्रवर्धित एसएसटी के करीब है।इसके अलावा, हमने बहते तरल पदार्थ में शुक्राणु की गतिशीलता और एग्लूटीनेशन व्यवहार की जांच की, जो फोरमैन की परिकल्पना के अनुरूप है कि एसएसटी उपकला कोशिकाओं द्वारा उत्पादित तरल पदार्थ शुक्राणु को लुमेन में एक काउंटरकरंट (रियोलॉजिकल) दिशा में रखता है।
इस अध्ययन का उद्देश्य फैलोपियन ट्यूब में शुक्राणु की गतिशीलता को देखने की समस्याओं को दूर करना और गतिशील वातावरण में शुक्राणु के रियोलॉजी और व्यवहार का अध्ययन करने की कठिनाइयों से बचना था।एक माइक्रोफ्लुइडिक उपकरण का उपयोग किया गया था जो मुर्गे के जननांगों में शुक्राणु की गतिशीलता को अनुकरण करने के लिए हाइड्रोस्टेटिक दबाव बनाता है।
जब पतले शुक्राणु के नमूने (1:40) की एक बूंद को माइक्रोचैनल डिवाइस में लोड किया गया, तो दो प्रकार की शुक्राणु गतिशीलता की पहचान की जा सकती थी (पृथक शुक्राणु और बाध्य शुक्राणु)।इसके अलावा, शुक्राणु धारा के विपरीत तैरने लगे (सकारात्मक रियोलॉजी; वीडियो 1, 2)। यद्यपि शुक्राणु बंडलों में अकेले शुक्राणु (पी <0.001) की तुलना में कम वेग था, उन्होंने सकारात्मक रीओटैक्सिस प्रदर्शित करने वाले शुक्राणु का प्रतिशत बढ़ा दिया (पी <0.001; तालिका 2)। यद्यपि शुक्राणु बंडलों में अकेले शुक्राणु (पी <0.001) की तुलना में कम वेग था, उन्होंने सकारात्मक रीओटैक्सिस प्रदर्शित करने वाले शुक्राणु का प्रतिशत बढ़ा दिया (पी <0.001; तालिका 2)। Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали процент сперматозоидов, демонстрир ующих положительный реотаксис (p <0,001; таблица 2). यद्यपि शुक्राणु बंडलों में एकल शुक्राणु (पी <0.001) की तुलना में कम वेग था, उन्होंने सकारात्मक रीओटैक्सिस दिखाते हुए शुक्राणु का प्रतिशत बढ़ा दिया (पी <0.001; तालिका 2)।10000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000p उत्तर (p < 0.001；表2)。（p <0.001） ， 但 增加 了 显示 阳性 流变性 精子 百उत्तर (p <0.001 ； 2。。。。。。））））））) Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматоз оидов (p < 0,001), они увеличивали процент сперматозоидов с положительной реолог ией (p < 0,001; таблица 2). यद्यपि शुक्राणु बंडलों की गति एकल शुक्राणुजोज़ा (पी <0.001) की तुलना में कम थी, उन्होंने सकारात्मक रियोलॉजी (पी <0.001; तालिका 2) के साथ शुक्राणुजोज़ा का प्रतिशत बढ़ा दिया।एकल शुक्राणुजोज़ा और टफ्ट्स के लिए सकारात्मक रियोलॉजी क्रमशः लगभग 53% और 85% अनुमानित है।
यह देखा गया है कि स्खलन के तुरंत बाद शार्कासी मुर्गियों के शुक्राणु रैखिक बंडल बनाते हैं, जिसमें दर्जनों व्यक्ति शामिल होते हैं।ये गुच्छे समय के साथ लंबाई और मोटाई में बढ़ते हैं और नष्ट होने से पहले कई घंटों तक इन विट्रो में रह सकते हैं (वीडियो 3)।ये फिलामेंटस बंडल इकिडना स्पर्मेटोज़ोआ के आकार के होते हैं जो एपिडीडिमिस के अंत में बनते हैं।शरकाशी मुर्गी के वीर्य में संग्रह के बाद एक मिनट से भी कम समय में एकत्रित होने और जालीदार बंडल बनाने की उच्च प्रवृत्ति पाई गई है।ये किरणें गतिशील हैं और आस-पास की किसी भी दीवार या स्थिर वस्तु से चिपकने में सक्षम हैं।यद्यपि शुक्राणु बंडल शुक्राणु कोशिकाओं की गति को कम करते हैं, यह स्पष्ट है कि मैक्रोस्कोपिक रूप से वे अपनी रैखिकता को बढ़ाते हैं।बंडलों की लंबाई बंडलों में एकत्रित शुक्राणुओं की संख्या के आधार पर भिन्न होती है।बंडल के दो हिस्सों को अलग किया गया: प्रारंभिक भाग, जिसमें एकत्रित शुक्राणु का मुक्त सिर शामिल था, और टर्मिनल भाग, जिसमें पूंछ और शुक्राणु का पूरा दूरस्थ अंत शामिल था।हाई-स्पीड कैमरे (950 एफपीएस) का उपयोग करते हुए, बंडल के प्रारंभिक भाग में एकत्रित शुक्राणुओं के मुक्त सिर देखे गए, जो अपनी दोलन गति के कारण बंडल की गति के लिए जिम्मेदार थे, शेष को एक पेचदार गति के साथ बंडल में खींच रहे थे (वीडियो 4)।हालाँकि, लंबे गुच्छों में, यह देखा गया है कि कुछ मुक्त शुक्राणु सिर शरीर से चिपके रहते हैं और गुच्छे का अंतिम भाग गुच्छों को आगे बढ़ाने में मदद करने के लिए वैन के रूप में कार्य करता है।
तरल पदार्थ के धीमे प्रवाह में, शुक्राणु बंडल एक-दूसरे के समानांतर चलते हैं, हालांकि, वे ओवरलैप करना शुरू कर देते हैं और जो कुछ भी स्थिर होता है उससे चिपक जाते हैं, ताकि प्रवाह की गति बढ़ने पर वर्तमान प्रवाह से दूर न हो जाएं।बंडल तब बनते हैं जब मुट्ठी भर शुक्राणु कोशिकाएं एक-दूसरे के पास आती हैं, वे समकालिक रूप से चलना शुरू करती हैं और एक-दूसरे के चारों ओर लपेटती हैं, और फिर एक चिपचिपे पदार्थ से चिपक जाती हैं।चित्र 1 और 2 दिखाते हैं कि शुक्राणु एक-दूसरे के पास कैसे आते हैं, एक जंक्शन बनाते हैं क्योंकि पूंछ एक-दूसरे के चारों ओर लपेटती हैं।
शोधकर्ताओं ने शुक्राणु रियोलॉजी का अध्ययन करने के लिए एक माइक्रोचैनल में द्रव प्रवाह बनाने के लिए हाइड्रोस्टैटिक दबाव लागू किया।200 µm × 20 µm (W × H) के आकार और 3.6 µm की लंबाई वाले एक माइक्रोचैनल का उपयोग किया गया था।सिरों पर लगी सीरिंज वाले कंटेनरों के बीच माइक्रोचैनल का उपयोग करें।चैनलों को अधिक दृश्यमान बनाने के लिए खाद्य रंगों का उपयोग किया गया।
इंटरकनेक्ट केबल और सहायक उपकरण को दीवार से बांधें।वीडियो एक फेज़ कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप से लिया गया था।प्रत्येक छवि के साथ, चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी और मैपिंग छवियां प्रस्तुत की जाती हैं।(ए) दो धाराओं के बीच का कनेक्शन पेचदार गति (लाल तीर) के कारण प्रवाह का विरोध करता है।(बी) ट्यूब बंडल और चैनल दीवार (लाल तीर) के बीच कनेक्शन, एक ही समय में वे दो अन्य बंडलों (पीले तीर) से जुड़े होते हैं।(सी) माइक्रोफ्लुइडिक चैनल में शुक्राणु बंडल एक दूसरे (लाल तीर) से जुड़ने लगते हैं, जिससे शुक्राणु बंडलों का एक जाल बनता है।(डी) शुक्राणु बंडलों के एक नेटवर्क का निर्माण।
जब पतले शुक्राणु की एक बूंद को माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस में लोड किया गया और एक प्रवाह बनाया गया, तो शुक्राणु किरण को प्रवाह की दिशा के विपरीत गति करते देखा गया।बंडल माइक्रोचैनल की दीवारों के खिलाफ अच्छी तरह से फिट होते हैं, और बंडलों के प्रारंभिक भाग में मुक्त सिर उनके खिलाफ अच्छी तरह से फिट होते हैं (वीडियो 5)।वे धारा में बह जाने से बचने के लिए अपने रास्ते में आने वाले किसी भी स्थिर कण, जैसे मलबा, से भी चिपक जाते हैं।समय के साथ, ये गुच्छे अन्य एकल शुक्राणुओं और छोटे गुच्छों को फंसाने वाले लंबे तंतु बन जाते हैं (वीडियो 6)।जैसे-जैसे प्रवाह धीमा होने लगता है, शुक्राणु की लंबी रेखाएं शुक्राणु रेखाओं का एक नेटवर्क बनाने लगती हैं (वीडियो 7; चित्र 2)।
उच्च प्रवाह वेग (V > 33 µm/s) पर, धागों की सर्पिल गति को कई व्यक्तिगत शुक्राणुओं को पकड़ने के प्रयास के रूप में बढ़ाया जाता है, जिससे बंडल बनते हुए प्रवाह की बहती शक्ति का बेहतर प्रतिरोध होता है। उच्च प्रवाह वेग (V > 33 µm/s) पर, धागों की सर्पिल गति को कई व्यक्तिगत शुक्राणुओं को पकड़ने के प्रयास के रूप में बढ़ाया जाता है, जिससे बंडल बनते हुए प्रवाह की बहती शक्ति का बेहतर प्रतिरोध होता है। При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей ус иливаются, поскольку они пытаются поймать множество отдельных сперматозо идов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфующей силе поток ए. उच्च प्रवाह दर (V> 33 µm/s) पर, स्ट्रैंड्स की पेचदार गति बढ़ जाती है क्योंकि वे बंडल बनाने वाले कई व्यक्तिगत शुक्राणुओं को पकड़ने की कोशिश करते हैं जो प्रवाह के बहाव बल का विरोध करने में बेहतर सक्षम होते हैं।अधिकतम तापमान (V > 33 µm/s) अधिकतम सीमा, अधिकतम गति सीमा, अधिकतम गति सीमा好地抵抗流动的漂移力.在 高 流速 (v> 33 µm/s) ， 的 螺旋 运动 增加 , 以 试图 许多 形成 束 单 个 精子 , 从而更 地 抵 抗 的 移 力 。 。 。 。 。 。 。 。 。 При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) спиральное движение нитей увел ичивается в попытке захватить множество отдельных сперматозоидов, образу यह ठीक है, यह एक साधारण उत्पाद है। उच्च प्रवाह दर (वी > 33 µm/s) पर, प्रवाह के बहाव बलों का बेहतर विरोध करने के लिए बंडल बनाने वाले कई व्यक्तिगत शुक्राणुओं को पकड़ने के प्रयास में फिलामेंट्स की पेचदार गति बढ़ जाती है।उन्होंने साइडवॉल पर माइक्रोचैनल जोड़ने का भी प्रयास किया।
प्रकाश माइक्रोस्कोपी (एलएम) का उपयोग करके शुक्राणु बंडलों को शुक्राणु सिर और कर्लिंग पूंछ के समूहों के रूप में पहचाना गया।विभिन्न समुच्चय वाले शुक्राणु बंडलों की पहचान मुड़े हुए सिर और फ्लैगेलर समुच्चय, कई जुड़े हुए शुक्राणु पूंछ, एक पूंछ से जुड़े शुक्राणु सिर और कई जुड़े हुए नाभिक के रूप में मुड़े हुए नाभिक वाले शुक्राणु सिर के रूप में की गई है।ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम)।स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) से पता चला कि शुक्राणु बंडल शुक्राणु सिर के लिपटे हुए समुच्चय थे और शुक्राणु समुच्चय ने लिपटे हुए पूंछों का एक जुड़ा हुआ नेटवर्क दिखाया।
शुक्राणु की आकृति विज्ञान और अल्ट्रास्ट्रक्चर, शुक्राणु बंडलों के गठन का अध्ययन प्रकाश माइक्रोस्कोपी (आधा खंड), स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) और ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (टीईएम) का उपयोग करके किया गया था, शुक्राणु स्मीयरों को एक्रिडीन ऑरेंज से रंगा गया था और एपिफ्लोरेसेंस माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके जांच की गई थी।
एक्रिडीन ऑरेंज (चित्र 3डी) के साथ शुक्राणु स्मीयर धुंधला होने से पता चला कि शुक्राणु सिर एक साथ चिपके हुए थे और स्रावी सामग्री से ढके हुए थे, जिससे बड़े गुच्छों का निर्माण हुआ (चित्र 3डी)।शुक्राणु बंडलों में संलग्न पूंछों के नेटवर्क के साथ शुक्राणु समुच्चय शामिल थे (चित्र 4ए-सी)।शुक्राणु बंडल एक साथ चिपके हुए कई शुक्राणुओं की पूंछों से बने होते हैं (चित्र 4डी)।रहस्य (चित्र 4ई,एफ) शुक्राणु बंडलों के सिर को कवर करता है।
शुक्राणु बंडल का निर्माण चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी और एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयरों का उपयोग करके दिखाया गया कि शुक्राणु के सिर एक साथ चिपकते हैं।(ए) प्रारंभिक शुक्राणु गुच्छे का निर्माण एक शुक्राणु (सफेद वृत्त) और तीन शुक्राणु (पीला वृत्त) से शुरू होता है, जिसमें सर्पिल पूंछ से शुरू होता है और सिर पर समाप्त होता है।(बी) एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयर का फोटोमाइक्रोग्राफ, जो संलग्न शुक्राणु सिर (तीर) दिखा रहा है।स्राव सिर(सिरों) को ढक देता है।आवर्धन × 1000। (सी) माइक्रोफ्लुइडिक चैनल में प्रवाह द्वारा ले जाए गए एक बड़े बीम का विकास (950 एफपीएस पर एक उच्च गति कैमरे का उपयोग करके)।(डी) एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयर का माइक्रोग्राफ जिसमें बड़े गुच्छे (तीर) दिखाई दे रहे हैं।आवर्धन: ×200.
शुक्राणु किरण का स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ और एक्रिडीन ऑरेंज से रंगा हुआ शुक्राणु स्मीयर।(ए, बी, डी, ई) शुक्राणु के डिजिटल रंग स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ हैं, और सी और एफ एक्रिडीन नारंगी दाग ​​वाले शुक्राणु स्मीयर के माइक्रोग्राफ हैं जो दुम के जाल को लपेटते हुए कई शुक्राणुओं के जुड़ाव को दर्शाते हैं।(एसी) शुक्राणु समुच्चय को संलग्न पूंछों (तीरों) के एक नेटवर्क के रूप में दिखाया गया है।(डी) पूंछ के चारों ओर लपेटने वाले कई शुक्राणुओं का आसंजन (चिपकने वाला पदार्थ, गुलाबी रूपरेखा, तीर के साथ)।(ई और एफ) शुक्राणु सिर समुच्चय (पॉइंटर्स) चिपकने वाली सामग्री (पॉइंटर्स) से ढके होते हैं।शुक्राणु ने कई भंवर जैसी संरचनाओं (एफ) के साथ बंडल बनाए।(सी) ×400 और (एफ) ×200 आवर्धन।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके, हमने पाया कि शुक्राणु बंडलों में पूंछ जुड़ी हुई थी (छवि 6 ए, सी), पूंछ से जुड़े सिर (छवि 6 बी), या पूंछ से जुड़े सिर (छवि 6 डी)।बंडल में शुक्राणुओं के सिर घुमावदार होते हैं, जो खंड दो परमाणु क्षेत्रों में प्रस्तुत होते हैं (चित्र 6डी)।चीरा बंडल में, शुक्राणु का एक मुड़ा हुआ सिर था जिसमें दो परमाणु क्षेत्र और कई फ्लैगेलर क्षेत्र थे (चित्र 5 ए)।
डिजिटल रंगीन इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ शुक्राणु बंडल में कनेक्टिंग टेल्स और शुक्राणु हेड्स को जोड़ने वाली एग्लूटीनेटिंग सामग्री को दर्शाता है।(ए) बड़ी संख्या में शुक्राणुओं की जुड़ी हुई पूंछ।ध्यान दें कि पूंछ पोर्ट्रेट (तीर) और लैंडस्केप (तीर) दोनों अनुमानों में कैसी दिखती है।(बी) शुक्राणु का सिर (तीर) पूंछ (तीर) से जुड़ा होता है।(सी) कई शुक्राणु पूंछ (तीर) जुड़े हुए हैं।(डी) एग्लूटिनेशन सामग्री (एएस, नीला) चार शुक्राणु सिरों (बैंगनी) को जोड़ती है।
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग स्राव या झिल्लियों से ढके शुक्राणु बंडलों में शुक्राणु सिर का पता लगाने के लिए किया गया था (चित्रा 6 बी), यह दर्शाता है कि शुक्राणु बंडल बाह्य कोशिकीय सामग्री द्वारा लंगर डाले हुए थे।एकत्रित सामग्री शुक्राणु सिर (जेलीफ़िश सिर जैसी असेंबली; छवि 5 बी) में केंद्रित थी और दूर तक फैली हुई थी, जो एक्रिडीन ऑरेंज (छवि 6 सी) के साथ दागने पर प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी के तहत एक शानदार पीले रंग की उपस्थिति देती थी।यह पदार्थ स्कैनिंग माइक्रोस्कोप के नीचे स्पष्ट रूप से दिखाई देता है और इसे बाइंडर माना जाता है।अर्ध-पतले खंड (चित्र 5सी) और एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयरों में शुक्राणु बंडलों को दिखाया गया है जिनमें घने सिर और मुड़ी हुई पूंछ हैं (चित्र 5डी)।
विभिन्न फोटोमाइक्रोग्राफ विभिन्न तरीकों का उपयोग करके शुक्राणु सिर और मुड़ी हुई पूंछों का एकत्रीकरण दिखा रहे हैं।(ए) एक शुक्राणु बंडल का क्रॉस-सेक्शनल डिजिटल रंग ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ जिसमें दो-भाग वाले नाभिक (नीला) और कई फ्लैगेलर भागों (हरा) के साथ एक कुंडलित शुक्राणु सिर दिखाया गया है।(बी) डिजिटल रंग स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ जेलीफ़िश जैसे शुक्राणु सिर (तीर) का एक समूह दिखा रहा है जो ढका हुआ प्रतीत होता है।(सी) एकत्रित शुक्राणु सिर (तीर) और घुमावदार पूंछ (तीर) दिखाने वाला अर्ध-पतला खंड।(डी) एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयर का माइक्रोग्राफ, जिसमें शुक्राणु सिर (तीर) और घुमावदार अनुवर्ती पूंछ (तीर) का समुच्चय दिखाया गया है।ध्यान दें कि एक चिपचिपा पदार्थ (एस) शुक्राणु के सिर को ढकता है।(डी) × 1000 आवर्धन।
ट्रांसमिशन इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (चित्र 7ए) का उपयोग करते हुए, यह भी देखा गया कि शुक्राणु के सिर मुड़े हुए थे और नाभिक का आकार सर्पिल था, जैसा कि एक्रिडीन ऑरेंज से रंगे शुक्राणु स्मीयरों द्वारा पुष्टि की गई थी और प्रतिदीप्ति माइक्रोस्कोपी (चित्र 7बी) का उपयोग करके जांच की गई थी।
(ए) डिजिटल रंग संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोग्राफ और (बी) एक्रिडीन नारंगी रंग का शुक्राणु स्मीयर जिसमें कुंडलित सिर और शुक्राणु सिर और पूंछ (तीर) का जुड़ाव दिखाया गया है।(बी) × 1000 आवर्धन।
एक दिलचस्प खोज यह है कि शारकाज़ी के शुक्राणु एकत्रित होकर मोबाइल फिलामेंटस बंडल बनाते हैं।इन बंडलों के गुण हमें एसएसटी में शुक्राणु के अवशोषण और भंडारण में उनकी संभावित भूमिका को समझने की अनुमति देते हैं।
संभोग के बाद, शुक्राणु योनि में प्रवेश करते हैं और एक गहन चयन प्रक्रिया से गुजरते हैं, जिसके परिणामस्वरूप केवल सीमित संख्या में शुक्राणु SST15,16 में प्रवेश करते हैं।आज तक, वह तंत्र जिसके द्वारा शुक्राणु एसएसटी में प्रवेश करते हैं और बाहर निकलते हैं, अस्पष्ट हैं।पोल्ट्री में, प्रजातियों के आधार पर, शुक्राणु को एसएसटी में 2 से 10 सप्ताह की विस्तारित अवधि के लिए संग्रहीत किया जाता है।एसएसटी में भंडारण के दौरान वीर्य की स्थिति को लेकर विवाद बना हुआ है.क्या वे गति में हैं या विश्राम में हैं?दूसरे शब्दों में, शुक्राणु कोशिकाएं एसएसटी में इतने लंबे समय तक अपनी स्थिति कैसे बनाए रखती हैं?
फॉर्मैन4 ने सुझाव दिया कि एसएसटी निवास और निष्कासन को शुक्राणु गतिशीलता के संदर्भ में समझाया जा सकता है।लेखकों का अनुमान है कि शुक्राणु एसएसटी एपिथेलियम द्वारा बनाए गए द्रव प्रवाह के खिलाफ तैरकर अपनी स्थिति बनाए रखते हैं और शुक्राणु एसएसटी से बाहर निकल जाते हैं जब उनका वेग उस बिंदु से नीचे गिर जाता है जिस पर वे ऊर्जा की कमी के कारण पीछे की ओर बढ़ना शुरू करते हैं।ज़ैनिबोनी5 ने एसएसटी उपकला कोशिकाओं के शीर्ष भाग में एक्वापोरिन 2, 3 और 9 की उपस्थिति की पुष्टि की, जो अप्रत्यक्ष रूप से फोरमैन के शुक्राणु भंडारण मॉडल का समर्थन कर सकता है।वर्तमान अध्ययन में, हमने पाया कि शरकाशी के लगभग आधे शुक्राणु बहते तरल पदार्थ में सकारात्मक रियोलॉजी दिखाते हैं, और एकत्रित शुक्राणु बंडल सकारात्मक रियोलॉजी दिखाते हुए शुक्राणुओं की संख्या में वृद्धि करते हैं, हालांकि एग्लूटिनेशन उन्हें धीमा कर देता है।शुक्राणु कोशिकाएं पक्षी की फैलोपियन ट्यूब से निषेचन स्थल तक कैसे पहुंचती हैं, यह पूरी तरह से समझा नहीं गया है।स्तनधारियों में, कूपिक द्रव कीमोआ शुक्राणु को आकर्षित करता है।हालाँकि, ऐसा माना जाता है कि कीमोआट्रेक्टेंट्स शुक्राणुओं को लंबी दूरी तक जाने के लिए निर्देशित करते हैं।इसलिए, शुक्राणु परिवहन के लिए अन्य तंत्र जिम्मेदार हैं।संभोग के बाद निकलने वाले फैलोपियन ट्यूब द्रव के विरुद्ध शुक्राणु की दिशा और प्रवाह की क्षमता चूहों में शुक्राणु को लक्षित करने में एक प्रमुख कारक बताई गई है।पार्कर 17 ने सुझाव दिया कि पक्षियों और सरीसृपों में शुक्राणु सिलिअरी धारा के विपरीत तैरकर डिंबवाहिनियों को पार करते हैं।हालाँकि इसे प्रायोगिक तौर पर पक्षियों में प्रदर्शित नहीं किया गया है, लेकिन एडोल्फ़ी18 ने सबसे पहले यह पता लगाया था कि एवियन शुक्राणु सकारात्मक परिणाम देते हैं जब फिल्टर पेपर की एक पट्टी के साथ कवरस्लिप और स्लाइड के बीच तरल की एक पतली परत बनाई जाती है।रियोलॉजी.हिनो और यानागिमाची [19] ने एक माउस अंडाशय-ट्यूबल-गर्भाशय परिसर को एक छिड़काव रिंग में रखा और फैलोपियन ट्यूब में द्रव प्रवाह को देखने के लिए इस्थमस में 1 μl स्याही इंजेक्ट की।उन्होंने फैलोपियन ट्यूब में संकुचन और विश्राम की एक बहुत सक्रिय गतिविधि देखी, जिसमें सभी स्याही की गेंदें लगातार फैलोपियन ट्यूब के एम्पुला की ओर बढ़ रही थीं।लेखक शुक्राणु उत्थान और निषेचन के लिए निचले से ऊपरी फैलोपियन ट्यूब तक ट्यूबल द्रव प्रवाह के महत्व पर जोर देते हैं।ब्रिलार्ड20 ने बताया कि मुर्गियों और टर्की में, शुक्राणु सक्रिय गति से योनि प्रवेश द्वार से, जहां वे संग्रहीत होते हैं, गर्भाशय-योनि जंक्शन तक स्थानांतरित होते हैं, जहां वे संग्रहीत होते हैं।हालाँकि, गर्भाशय-योनि जंक्शन और इन्फंडिबुलम के बीच इस गति की आवश्यकता नहीं होती है क्योंकि शुक्राणुओं का परिवहन निष्क्रिय विस्थापन द्वारा होता है।इन पिछली सिफारिशों और वर्तमान अध्ययन में प्राप्त परिणामों को जानने के बाद, यह माना जा सकता है कि शुक्राणु की ऊपर की ओर बढ़ने की क्षमता (रियोलॉजी) उन गुणों में से एक है जिस पर चयन प्रक्रिया आधारित है।यह योनि के माध्यम से शुक्राणु के मार्ग और भंडारण के लिए सीसीटी में उनके प्रवेश को निर्धारित करता है।जैसा कि फॉर्मन4 ने सुझाव दिया है, इससे शुक्राणु के एसएसटी और उसके आवास में कुछ समय के लिए प्रवेश करने और फिर जब उनकी गति धीमी होने लगती है तो बाहर निकलने की प्रक्रिया को भी सुविधाजनक बनाया जा सकता है।
दूसरी ओर, मात्सुजाकी और सासानामी 21 ने सुझाव दिया कि एवियन शुक्राणु नर और मादा प्रजनन पथ में निष्क्रियता से गतिशीलता में परिवर्तन से गुजरते हैं।एसएसटी में शुक्राणु के लंबे भंडारण समय और फिर एसएसटी छोड़ने के बाद कायाकल्प को समझाने के लिए एसएसटी में निवासी शुक्राणु गतिशीलता में अवरोध का प्रस्ताव किया गया है।हाइपोक्सिक स्थितियों के तहत, मात्सुज़ाकी एट अल।1 ने एसएसटी में लैक्टेट के उच्च उत्पादन और रिलीज की सूचना दी, जिससे निवासी शुक्राणु गतिशीलता में बाधा उत्पन्न हो सकती है।इस मामले में, शुक्राणु रियोलॉजी का महत्व शुक्राणुओं के चयन और अवशोषण में परिलक्षित होता है, न कि उनके भंडारण में।
शुक्राणु समूहन पैटर्न को एसएसटी में शुक्राणु की लंबी भंडारण अवधि के लिए एक प्रशंसनीय स्पष्टीकरण माना जाता है, क्योंकि यह मुर्गीपालन 2,22,23 में शुक्राणु प्रतिधारण का एक सामान्य पैटर्न है।बक्स्ट एट अल.2 में देखा गया कि अधिकांश शुक्राणु एक-दूसरे से चिपकते हैं, जिससे प्रावरणी समुच्चय बनते हैं, और बटेर सीसीएम में एकल शुक्राणु शायद ही कभी पाए जाते हैं।दूसरी ओर, वेन एट अल।24 में मुर्गियों में एसएसटी लुमेन में अधिक बिखरे हुए शुक्राणु और कम शुक्राणु गुच्छे देखे गए।इन अवलोकनों के आधार पर, यह माना जा सकता है कि शुक्राणु एकत्रीकरण की प्रवृत्ति पक्षियों और एक ही स्खलन में शुक्राणुओं के बीच भिन्न होती है।इसके अलावा, वैन क्रे एट अल।9 ने सुझाव दिया कि एकत्रित शुक्राणु का यादृच्छिक पृथक्करण फैलोपियन ट्यूब के लुमेन में शुक्राणु के क्रमिक प्रवेश के लिए जिम्मेदार है।इस परिकल्पना के अनुसार, कम समूहन क्षमता वाले शुक्राणु को पहले एसएसटी से निष्कासित किया जाना चाहिए।इस संदर्भ में, शुक्राणुओं को एकत्रित करने की क्षमता गंदे पक्षियों में शुक्राणु प्रतिस्पर्धा के परिणाम को प्रभावित करने वाला एक कारक हो सकती है।इसके अलावा, एकत्रित शुक्राणु जितने लंबे समय तक अलग रहता है, प्रजनन क्षमता उतनी ही लंबे समय तक बनी रहती है।
यद्यपि शुक्राणु एकत्रीकरण और बंडलों में एकत्रीकरण कई अध्ययनों 2,22,24 में देखा गया है, एसएसटी के भीतर उनके गतिज अवलोकन की जटिलता के कारण उनका विस्तार से वर्णन नहीं किया गया है।इन विट्रो में शुक्राणु एकत्रीकरण का अध्ययन करने के लिए कई प्रयास किए गए हैं।जब लटकते हुए बीज की बूंद से पतले तार को हटाया गया तो व्यापक लेकिन क्षणिक एकत्रीकरण देखा गया।यह इस तथ्य की ओर जाता है कि एक लम्बा बुलबुला बूंद से निकलता है, जो वीर्य ग्रंथि की नकल करता है।3डी सीमाओं और कम ड्रिप सुखाने के समय के कारण, पूरा ब्लॉक जल्दी ही ख़राब हो गया9।वर्तमान अध्ययन में, शरकाशी मुर्गियों और माइक्रोफ्लुइडिक चिप्स का उपयोग करके, हम यह वर्णन करने में सक्षम थे कि ये गुच्छे कैसे बनते हैं और वे कैसे चलते हैं।वीर्य संग्रह के तुरंत बाद शुक्राणु बंडलों का निर्माण हुआ और वे एक सर्पिल में घूमते पाए गए, जो प्रवाह में मौजूद होने पर सकारात्मक रियोलॉजी दिखाते हैं।इसके अलावा, जब मैक्रोस्कोपिक रूप से देखा गया, तो शुक्राणु बंडलों को पृथक शुक्राणुजोज़ा की तुलना में गतिशीलता की रैखिकता को बढ़ाने के लिए देखा गया है।इससे पता चलता है कि शुक्राणु का समूहन एसएसटी प्रवेश से पहले हो सकता है और जैसा कि पहले सुझाव दिया गया था (टिंगारी और लेक12) तनाव के कारण शुक्राणु उत्पादन एक छोटे क्षेत्र तक सीमित नहीं है।गुच्छे के निर्माण के दौरान, शुक्राणु तब तक समकालिक रूप से तैरते रहते हैं जब तक कि वे एक जंक्शन नहीं बना लेते, फिर उनकी पूंछ एक दूसरे के चारों ओर लिपट जाती है और शुक्राणु का सिर मुक्त रहता है, लेकिन शुक्राणु की पूंछ और दूरस्थ भाग एक चिपचिपे पदार्थ के साथ एक साथ चिपक जाते हैं।इसलिए, लिगामेंट का मुक्त सिर लिगामेंट के बाकी हिस्सों को खींचकर गति के लिए जिम्मेदार होता है।शुक्राणु बंडलों की स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी से पता चला कि संलग्न शुक्राणु सिर बहुत सारी चिपचिपी सामग्री से ढके हुए थे, जिससे पता चलता है कि शुक्राणु सिर आराम करने वाले बंडलों में जुड़े हुए थे, जो भंडारण स्थल (एसएसटी) तक पहुंचने के बाद हो सकते हैं।
जब एक शुक्राणु स्मीयर को एक्रिडीन ऑरेंज से रंगा जाता है, तो शुक्राणु कोशिकाओं के चारों ओर बाह्य कोशिकीय चिपकने वाला पदार्थ एक फ्लोरोसेंट माइक्रोस्कोप के नीचे देखा जा सकता है।यह पदार्थ शुक्राणु बंडलों को किसी भी आसपास की सतह या कणों से चिपकने और चिपके रहने की अनुमति देता है ताकि वे आसपास के प्रवाह के साथ बह न जाएं।इस प्रकार, हमारे अवलोकन मोबाइल बंडलों के रूप में शुक्राणु आसंजन की भूमिका दिखाते हैं।धारा के विपरीत तैरने और आस-पास की सतहों पर चिपके रहने की उनकी क्षमता शुक्राणु को एसएसटी में लंबे समय तक रहने की अनुमति देती है।
रोथ्सचाइल्ड25 ने निलंबन की एक बूंद में गोजातीय वीर्य के तैरते वितरण का अध्ययन करने के लिए एक हेमोसाइटोमेट्री कैमरे का उपयोग किया, माइक्रोस्कोप के ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज दोनों ऑप्टिकल अक्ष वाले कैमरे के माध्यम से फोटोमाइक्रोग्राफ लिया।परिणामों से पता चला कि शुक्राणु कक्ष की सतह की ओर आकर्षित हुए थे।लेखकों का सुझाव है कि शुक्राणु और सतह के बीच हाइड्रोडायनामिक इंटरैक्शन हो सकता है।इसे ध्यान में रखते हुए, शरकाशी चूजे के वीर्य की चिपचिपे गुच्छे बनाने की क्षमता के साथ, यह संभावना बढ़ सकती है कि वीर्य एसएसटी दीवार से चिपक जाएगा और लंबे समय तक संग्रहीत रहेगा।
Bccetti और ​​Afzeliu26 ने बताया कि शुक्राणु ग्लाइकोकैलिक्स युग्मक पहचान और एग्लूटिनेशन के लिए आवश्यक है।फॉर्मैन10 ने देखा कि न्यूरोमिनिडेज़ के साथ एवियन वीर्य का उपचार करके ग्लाइकोप्रोटीन-ग्लाइकोलिपिड कोटिंग्स में α-ग्लाइकोसिडिक बॉन्ड के हाइड्रोलिसिस के परिणामस्वरूप शुक्राणु गतिशीलता को प्रभावित किए बिना प्रजनन क्षमता कम हो गई।लेखकों का सुझाव है कि ग्लाइकोकैलिक्स पर न्यूरोमिनिडेज़ का प्रभाव गर्भाशय-योनि जंक्शन पर शुक्राणु के पृथक्करण को बाधित करता है, जिससे प्रजनन क्षमता कम हो जाती है।उनकी टिप्पणियाँ इस संभावना को नजरअंदाज नहीं कर सकती हैं कि न्यूरोमिनिडेज़ उपचार शुक्राणु और अंडाणु की पहचान को कम कर सकता है।फॉर्मन और एंगेल10 ने पाया कि जब मुर्गियों को न्यूरोमिनिडेज़ से उपचारित वीर्य से अंतःस्रावी रूप से गर्भाधान कराया गया तो प्रजनन क्षमता कम हो गई।हालाँकि, न्यूरोमिनिडेज़ उपचारित शुक्राणु के साथ आईवीएफ ने नियंत्रित मुर्गियों की तुलना में प्रजनन क्षमता को प्रभावित नहीं किया।लेखकों ने निष्कर्ष निकाला कि शुक्राणु झिल्ली के चारों ओर ग्लाइकोप्रोटीन-ग्लाइकोलिपिड कोटिंग में परिवर्तन से गर्भाशय-योनि जंक्शन पर शुक्राणु के पृथक्करण में बाधा उत्पन्न होने से शुक्राणु की निषेचन की क्षमता कम हो गई, जिसके परिणामस्वरूप गर्भाशय-योनि जंक्शन की गति के कारण शुक्राणु हानि में वृद्धि हुई, लेकिन शुक्राणु और अंडे की पहचान प्रभावित नहीं हुई।
टर्की बकस्ट और बाउचन 11 में एसएसटी के लुमेन में छोटे पुटिका और झिल्ली के टुकड़े पाए गए और देखा कि इनमें से कुछ कणिकाएं शुक्राणु झिल्ली के साथ जुड़ गई थीं।लेखकों का सुझाव है कि ये रिश्ते एसएसटी में शुक्राणु के दीर्घकालिक भंडारण में योगदान कर सकते हैं।हालाँकि, शोधकर्ताओं ने इन कणों के स्रोत को निर्दिष्ट नहीं किया है, चाहे वे सीसीटी उपकला कोशिकाओं द्वारा स्रावित होते हैं, पुरुष प्रजनन प्रणाली द्वारा निर्मित और स्रावित होते हैं, या स्वयं शुक्राणु द्वारा उत्पादित होते हैं।साथ ही, ये कण एग्लूटिनेशन के लिए भी जिम्मेदार होते हैं।ग्रुट्ज़नर एट अल27 ने बताया कि एपिडीडिमल एपिथेलियल कोशिकाएं एक विशिष्ट प्रोटीन का उत्पादन और स्राव करती हैं जो एकल-छिद्र वीर्य पथ के निर्माण के लिए आवश्यक है।लेखक यह भी रिपोर्ट करते हैं कि इन बंडलों का फैलाव एपिडीडिमल प्रोटीन की परस्पर क्रिया पर निर्भर करता है।निक्सन एट अल28 ने पाया कि एडनेक्सा एक प्रोटीन, अम्लीय सिस्टीन-समृद्ध ओस्टियोनेक्टिन स्रावित करता है;SPARC छोटी चोंच वाले इकिडना और प्लैटिपस में शुक्राणु गुच्छों के निर्माण में शामिल है।इन किरणों का प्रकीर्णन इस प्रोटीन के नुकसान से जुड़ा है।
वर्तमान अध्ययन में, इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके अल्ट्रास्ट्रक्चरल विश्लेषण से पता चला कि शुक्राणु बड़ी मात्रा में घने पदार्थ का पालन करते हैं।इन पदार्थों को एग्लूटीनेशन के लिए जिम्मेदार माना जाता है जो आसन्न सिर के बीच और उसके आसपास संघनित होता है, लेकिन पूंछ क्षेत्र में कम सांद्रता में।हम मानते हैं कि यह एग्लूटिनेटिंग पदार्थ वीर्य के साथ पुरुष प्रजनन प्रणाली (एपिडीमिस या वास डेफेरेंस) से उत्सर्जित होता है, क्योंकि हम अक्सर स्खलन के दौरान वीर्य को लसीका और वीर्य प्लाज्मा से अलग होते हुए देखते हैं।यह बताया गया है कि जैसे ही एवियन शुक्राणु एपिडीडिमिस और वास डेफेरेंस से गुजरते हैं, वे परिपक्वता-संबंधित परिवर्तनों से गुजरते हैं जो प्रोटीन को बांधने और प्लाज्मा लेम्मा-संबंधित ग्लाइकोप्रोटीन प्राप्त करने की उनकी क्षमता का समर्थन करते हैं।एसएसटी में निवासी शुक्राणु झिल्ली पर इन प्रोटीनों की दृढ़ता से पता चलता है कि ये प्रोटीन शुक्राणु झिल्ली स्थिरता 30 के अधिग्रहण को प्रभावित कर सकते हैं और उनकी प्रजनन क्षमता 31 निर्धारित कर सकते हैं।अहमद एट अल32 ने बताया कि पुरुष प्रजनन प्रणाली के विभिन्न हिस्सों (वृषण से लेकर डिस्टल वास डेफेरेंस तक) से प्राप्त शुक्राणुओं ने भंडारण तापमान की परवाह किए बिना, तरल भंडारण स्थितियों के तहत व्यवहार्यता में प्रगतिशील वृद्धि देखी है, और कृत्रिम गर्भाधान के बाद मुर्गियों में फैलोपियन ट्यूब में भी व्यवहार्यता बढ़ जाती है।
शरकाशी चिकन स्पर्म टफ्ट्स में अन्य प्रजातियों जैसे इकिडना, प्लैटिपस, लकड़ी के चूहे, हिरण चूहे और गिनी सूअरों की तुलना में अलग विशेषताएं और कार्य होते हैं।शार्कासी मुर्गियों में, शुक्राणु बंडलों के निर्माण से एकल शुक्राणु की तुलना में उनकी तैरने की गति कम हो गई।हालाँकि, इन बंडलों ने रियोलॉजिकल रूप से सकारात्मक शुक्राणुओं के प्रतिशत में वृद्धि की और गतिशील वातावरण में खुद को स्थिर करने के लिए शुक्राणुओं की क्षमता में वृद्धि की।इस प्रकार, हमारे परिणाम पिछले सुझाव की पुष्टि करते हैं कि एसएसटी में शुक्राणु समूहन दीर्घकालिक शुक्राणु भंडारण से जुड़ा हुआ है।हम यह भी अनुमान लगाते हैं कि शुक्राणु की टफ्ट्स बनाने की प्रवृत्ति एसएसटी में शुक्राणु हानि की दर को नियंत्रित कर सकती है, जो शुक्राणु प्रतियोगिता के परिणाम को बदल सकती है।इस धारणा के अनुसार, कम समूहन क्षमता वाले शुक्राणु पहले एसएसटी छोड़ते हैं, जबकि उच्च समूहन क्षमता वाले शुक्राणु अधिकांश संतान पैदा करते हैं।एकल-छिद्र शुक्राणु बंडलों का निर्माण फायदेमंद है और माता-पिता-बच्चे के अनुपात को प्रभावित करता है, लेकिन एक अलग तंत्र का उपयोग करता है।इकिडना और प्लैटिपस में, किरण की आगे की गति को बढ़ाने के लिए शुक्राणु एक दूसरे के समानांतर व्यवस्थित होते हैं।इकिडना के बंडल एकल शुक्राणु की तुलना में लगभग तीन गुना तेजी से चलते हैं।ऐसा माना जाता है कि इकिडना में ऐसे शुक्राणु गुच्छों का निर्माण प्रभुत्व बनाए रखने के लिए एक विकासवादी अनुकूलन है, क्योंकि महिलाएं कामुक होती हैं और आमतौर पर कई पुरुषों के साथ संभोग करती हैं।इसलिए, विभिन्न स्खलन से शुक्राणु अंडे के निषेचन के लिए जमकर प्रतिस्पर्धा करते हैं।
चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोपी का उपयोग करके शार्कासी मुर्गियों के एकत्रित शुक्राणु को देखना आसान है, जिसे फायदेमंद माना जाता है क्योंकि यह इन विट्रो में शुक्राणु के व्यवहार का आसान अध्ययन करने की अनुमति देता है।वह तंत्र जिसके द्वारा शुक्राणु गुच्छे का निर्माण शार्कासी मुर्गियों में प्रजनन को बढ़ावा देता है, लकड़ी के चूहों जैसे सहकारी शुक्राणु व्यवहार का प्रतिनिधित्व करने वाले कुछ अपरा स्तनधारियों में देखे गए तंत्र से भी भिन्न होता है, जहां कुछ शुक्राणु अंडों तक पहुंचते हैं, अन्य संबंधित व्यक्तियों तक पहुंचने और उनके अंडों को नुकसान पहुंचाने में मदद करते हैं।अपने आप को साबित करने के लिए.परोपकारी व्यवहार.स्व-निषेचन 34. शुक्राणु में सहकारी व्यवहार का एक और उदाहरण हिरण चूहों में पाया गया, जहां शुक्राणु आनुवंशिक रूप से सबसे अधिक संबंधित शुक्राणुओं की पहचान करने और उनके साथ संयोजन करने में सक्षम थे और असंबद्ध शुक्राणुओं की तुलना में अपनी गति बढ़ाने के लिए सहकारी समूह बनाते थे।35।
इस अध्ययन में प्राप्त परिणाम एसडब्ल्यूएस में शुक्राणु के दीर्घकालिक भंडारण के फोमन के सिद्धांत का खंडन नहीं करते हैं।शोधकर्ताओं की रिपोर्ट है कि शुक्राणु कोशिकाएं लंबे समय तक एसएसटी को अस्तर करने वाली उपकला कोशिकाओं के प्रवाह में चलती रहती हैं, और एक निश्चित अवधि के बाद, शुक्राणु कोशिकाओं के ऊर्जा भंडार समाप्त हो जाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप गति में कमी आती है, जो छोटे आणविक भार पदार्थों को बाहर निकालने की अनुमति देती है।एसएसटी के लुमेन से तरल पदार्थ के प्रवाह के साथ शुक्राणु की ऊर्जा फैलोपियन ट्यूब की गुहा।वर्तमान अध्ययन में, हमने देखा कि एकल शुक्राणु में से आधे ने बहते तरल पदार्थों के खिलाफ तैरने की क्षमता दिखाई, और बंडल में उनके आसंजन ने सकारात्मक रियोलॉजी दिखाने की उनकी क्षमता को बढ़ा दिया।इसके अलावा, हमारा डेटा मात्सुजाकी एट अल के डेटा के अनुरूप है।1 जिन्होंने बताया कि एसएसटी में बढ़ा हुआ लैक्टेट स्राव निवासी शुक्राणु गतिशीलता को बाधित कर सकता है।हालाँकि, हमारे परिणाम एसएसटी में उनके व्यवहार को स्पष्ट करने के प्रयास में एक माइक्रोचैनल के भीतर एक गतिशील वातावरण की उपस्थिति में शुक्राणु गतिशील स्नायुबंधन के गठन और उनके रियोलॉजिकल व्यवहार का वर्णन करते हैं।भविष्य के शोध में एग्लूटीनेटिंग एजेंट की रासायनिक संरचना और उत्पत्ति का निर्धारण करने पर ध्यान केंद्रित किया जा सकता है, जो निस्संदेह शोधकर्ताओं को तरल वीर्य को संग्रहीत करने और प्रजनन क्षमता की अवधि बढ़ाने के नए तरीके विकसित करने में मदद करेगा।
अध्ययन में शुक्राणु दाताओं के रूप में पंद्रह 30-सप्ताह के नंगे गर्दन वाले नर शार्कासी (समयुग्मक प्रमुख; ना ना) को चुना गया था।पक्षियों को कृषि संकाय, आशित विश्वविद्यालय, आशित गवर्नरेट, मिस्र के अनुसंधान पोल्ट्री फार्म में पाला गया था।पक्षियों को अलग-अलग पिंजरों (30 x 40 x 40 सेमी) में रखा गया, एक प्रकाश कार्यक्रम (16 घंटे की रोशनी और 8 घंटे का अंधेरा) के अधीन रखा गया और उन्हें 160 ग्राम क्रूड प्रोटीन, 2800 किलो कैलोरी चयापचय योग्य ऊर्जा, 35 ग्राम कैल्शियम युक्त आहार दिया गया।प्रति किलोग्राम आहार में 5 ग्राम उपलब्ध फास्फोरस।
डेटा 36, 37 के अनुसार, पेट की मालिश द्वारा पुरुषों से वीर्य एकत्र किया गया था।3 दिनों में 15 पुरुषों से कुल 45 वीर्य के नमूने एकत्र किए गए।वीर्य (एन = 15/दिन) को तुरंत 1:1 (v:v) बेल्सविले पोल्ट्री वीर्य डिलुएंट के साथ पतला किया गया, जिसमें पोटेशियम डाइफॉस्फेट (1.27 ग्राम), मोनोसोडियम ग्लूटामेट मोनोहाइड्रेट (0.867 ग्राम), फ्रुक्टोज (0.5 डी) निर्जल सोडियम होता है।एसीटेट (0.43 ग्राम), ट्राइस (हाइड्रोक्सीमिथाइल) एमिनोमेथेन (0.195 ग्राम), पोटेशियम साइट्रेट मोनोहाइड्रेट (0.064 ग्राम), पोटेशियम मोनोफॉस्फेट (0.065 ग्राम), मैग्नीशियम क्लोराइड (0.034 ग्राम) और एच2ओ (100 मिली), पीएच = 7,5, ऑस्मोलैरिटी 333 mOsm/kg38।वीर्य की अच्छी गुणवत्ता (नमी) सुनिश्चित करने के लिए पतले वीर्य के नमूनों की पहले एक हल्के माइक्रोस्कोप के तहत जांच की गई और फिर संग्रह के बाद आधे घंटे के भीतर उपयोग होने तक 37 डिग्री सेल्सियस पर पानी के स्नान में संग्रहीत किया गया।
माइक्रोफ्लुइडिक उपकरणों की एक प्रणाली का उपयोग करके शुक्राणु की गतिकी और रियोलॉजी का वर्णन किया गया है।वीर्य के नमूनों को बेल्ट्सविले एवियन सीमेन डिलुएंट में 1:40 तक पतला किया गया, एक माइक्रोफ्लुइडिक डिवाइस (नीचे देखें) में लोड किया गया, और गतिज मापदंडों को माइक्रोफ्लुइडिक्स लक्षण वर्णन के लिए पहले विकसित कम्प्यूटरीकृत वीर्य विश्लेषण (सीएएसए) प्रणाली का उपयोग करके निर्धारित किया गया था।तरल मीडिया में शुक्राणु की गतिशीलता पर (मैकेनिकल इंजीनियरिंग विभाग, इंजीनियरिंग संकाय, असियट विश्वविद्यालय, मिस्र)।प्लगइन यहां से डाउनलोड किया जा सकता है: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39।वक्र वेग (VCL, μm/s), रैखिक वेग (VSL, μm/s) और औसत प्रक्षेपवक्र वेग (VAP, μm/s) मापा गया।शुक्राणुओं के वीडियो एक उल्टे ऑप्टिका XDS-3 चरण कंट्रास्ट माइक्रोस्कोप (40x उद्देश्य के साथ) का उपयोग करके टक्सन ISH1000 कैमरे से 3 एस के लिए 30 एफपीएस पर जुड़े हुए थे।प्रति नमूना कम से कम तीन क्षेत्रों और 500 शुक्राणु प्रक्षेपवक्रों का अध्ययन करने के लिए CASA सॉफ़्टवेयर का उपयोग करें।रिकॉर्ड किए गए वीडियो को होममेड CASA का उपयोग करके संसाधित किया गया था।CASA प्लग-इन में गतिशीलता की परिभाषा प्रवाह दर की तुलना में शुक्राणु की तैराकी गति पर आधारित है, और इसमें साइड-टू-साइड मूवमेंट जैसे अन्य पैरामीटर शामिल नहीं हैं, क्योंकि यह द्रव प्रवाह में अधिक विश्वसनीय पाया गया है।रियोलॉजिकल गति को द्रव प्रवाह की दिशा के विपरीत शुक्राणु कोशिकाओं की गति के रूप में वर्णित किया गया है।रियोलॉजिकल गुणों वाले शुक्राणुओं को गतिशील शुक्राणुओं की संख्या से विभाजित किया गया था;जो शुक्राणु आराम की स्थिति में थे और संवहनीय रूप से गतिमान शुक्राणुओं को गिनती से बाहर रखा गया था।
उपयोग किए गए सभी रसायन एल्गोमोरिया फार्मास्यूटिकल्स (काहिरा, मिस्र) से प्राप्त किए गए थे जब तक कि अन्यथा उल्लेख न किया गया हो।डिवाइस का निर्माण एल-शेरी एट अल द्वारा वर्णित अनुसार किया गया था।कुछ संशोधनों के साथ 40.माइक्रोचैनल बनाने के लिए उपयोग की जाने वाली सामग्रियों में ग्लास प्लेट्स (हावर्ड ग्लास, वॉर्सेस्टर, एमए), एसयू-8-25 नकारात्मक प्रतिरोध (माइक्रोकेम, न्यूटन, सीए), डायएसीटोन अल्कोहल (सिग्मा एल्ड्रिच, स्टीनहेम, जर्मनी), और पॉलीएसीटोन शामिल हैं।-184, डॉव कॉर्निंग, मिडलैंड, मिशिगन)।सॉफ्ट लिथोग्राफी का उपयोग करके माइक्रोचैनल का निर्माण किया जाता है।सबसे पहले, वांछित माइक्रोचैनल डिज़ाइन के साथ एक स्पष्ट सुरक्षात्मक फेस मास्क एक उच्च रिज़ॉल्यूशन प्रिंटर (प्रिज़मैटिक, काहिरा, मिस्र और प्रशांत कला और डिज़ाइन, मार्खम, ओएन) पर मुद्रित किया गया था।मास्टर्स सब्सट्रेट के रूप में ग्लास प्लेटों का उपयोग करके बनाए गए थे।प्लेटों को एसीटोन, आइसोप्रोपेनॉल और विआयनीकृत पानी में साफ किया गया और फिर स्पिन कोटिंग (3000 आरपीएम, 1 मिनट) द्वारा एसयू8-25 की 20 माइक्रोन परत के साथ लेपित किया गया।फिर SU-8 परतों को धीरे से सुखाया गया (65°C, 2 मिनट और 95°C, 10 मिनट) और 50 सेकंड के लिए UV विकिरण के संपर्क में रखा गया।एक्सपोज़र के बाद उजागर एसयू-8 परतों को क्रॉसलिंक करने के लिए 1 मिनट और 4 मिनट के लिए 65 डिग्री सेल्सियस और 95 डिग्री सेल्सियस पर बेक करें, इसके बाद 6.5 मिनट के लिए डायएसीटोन अल्कोहल में विकास करें।SU-8 परत को और अधिक ठोस बनाने के लिए वफ़ल को (15 मिनट के लिए 200°C) हार्ड बेक करें।
पीडीएमएस को मोनोमर और हार्डनर को 10:1 के वजन अनुपात में मिलाकर तैयार किया गया था, फिर वैक्यूम डिसीकेटर में डीगैस किया गया और एसयू-8 मुख्य फ्रेम पर डाला गया।पीडीएमएस को एक ओवन (120 डिग्री सेल्सियस, 30 मिनट) में ठीक किया गया था, फिर चैनलों को काट दिया गया, मास्टर से अलग किया गया, और माइक्रोचैनल के इनलेट और आउटलेट पर ट्यूबों को जोड़ने की अनुमति देने के लिए छिद्रित किया गया।अंत में, पीडीएमएस माइक्रोचैनल को पोर्टेबल कोरोना प्रोसेसर (इलेक्ट्रो-टेक्निक प्रोडक्ट्स, शिकागो, आईएल) का उपयोग करके माइक्रोस्कोप स्लाइड से स्थायी रूप से जोड़ा गया, जैसा कि अन्यत्र वर्णित है।इस अध्ययन में प्रयुक्त माइक्रोचैनल का माप 200 µm × 20 µm (W × H) है और यह 3.6 सेमी लंबा है।
माइक्रोचैनल के अंदर हाइड्रोस्टेटिक दबाव से प्रेरित द्रव प्रवाह इनलेट जलाशय में द्रव स्तर को आउटलेट जलाशय में ऊंचाई अंतर Δh39 से ऊपर बनाए रखने के द्वारा प्राप्त किया जाता है (चित्र 1)।
जहाँ f घर्षण का गुणांक है, एक आयताकार चैनल में लामिना के प्रवाह के लिए f = C/Re के रूप में परिभाषित किया गया है, जहाँ C चैनल के पहलू अनुपात के आधार पर एक स्थिरांक है, L माइक्रोचैनल की लंबाई है, Vav माइक्रोचैनल के अंदर औसत वेग है, Dh चैनल का हाइड्रोलिक व्यास है, g - गुरुत्वाकर्षण का त्वरण है।इस समीकरण का उपयोग करके, औसत चैनल वेग की गणना निम्नलिखित समीकरण का उपयोग करके की जा सकती है: