Asante kwa kutembelea Nature.com.Toleo la kivinjari unachotumia lina uwezo mdogo wa kutumia CSS.Kwa matumizi bora zaidi, tunapendekeza utumie kivinjari kilichosasishwa (au uzime Hali ya Upatanifu katika Internet Explorer).Wakati huo huo, ili kuhakikisha usaidizi unaoendelea, tutatoa tovuti bila mitindo na JavaScript.
Uzazi wa ndege hutegemea uwezo wao wa kuhifadhi manii ya kutosha kwa muda mrefu katika mirija ya kuhifadhi manii (SST).Utaratibu halisi ambao spermatozoa huingia, hukaa, na kuacha SST inabakia kuwa na utata.Mbegu za kuku wa sharkasi zilionyesha tabia ya juu ya kukusanyika, na kutengeneza vifurushi vya rununu vyenye seli nyingi.Kwa sababu ya ugumu wa kuchunguza motility na tabia ya spermatozoa katika tube opaque fallopian, tulitumia kifaa microfluidic na sehemu ya msalaba ya microchannel sawa na ile ya spermatozoa kujifunza agglutination ya spermatozoa na motility.Utafiti huu unajadili jinsi vifurushi vya shahawa vinavyoundwa, jinsi zinavyosonga, na nafasi yao inayowezekana katika kupanua ukazi wa manii katika SST.Tulichunguza kasi ya manii na tabia ya rheolojia wakati mtiririko wa maji ulitolewa ndani ya mkondo wa microfluidic na shinikizo la hidrostatic (kiwango cha mtiririko = 33 µm/s).Spermatozoa huwa na kuogelea dhidi ya sasa (rheology chanya) na kasi ya kifungu cha spermatozoon imepunguzwa kwa kiasi kikubwa ikilinganishwa na spermatozoa moja.Vifurushi vya manii vimezingatiwa kusonga kwa ond na kuongezeka kwa urefu na unene huku mbegu nyingi zaidi za kiume zinavyokusanywa. Vifurushi vya manii vilizingatiwa vikikaribia na kuambatana na kuta za kando za njia ndogo za maji ili kuepuka kufagiwa na kasi ya mtiririko wa maji zaidi ya 33 µm/s. Vifurushi vya manii vilizingatiwa vikikaribia na kuambatana na kuta za kando za njia ndogo za maji ili kuepuka kufagiwa na kasi ya mtiririko wa maji zaidi ya 33 µm/s. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются na прилипают к боковым стенкам микрофлюидных каналов, чтобы избения 30 мкм / p. Vifurushi vya manii vimezingatiwa ili kukaribia na kushikamana na kuta za kando za njia ndogo za maji ili kuepuka kufagiliwa na viwango vya mtiririko wa maji >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 µm/s 扫过.33 µm/s 扫过. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются na прилипают к боковым стенкам микрожидкостного канала, чтобы избежать сместо 3, чтобы избежать 30 km/с. Vifurushi vya manii vimezingatiwa ili kukaribia na kushikamana na kuta za kando za mkondo wa microfluidic ili kuepuka kusombwa na mtiririko wa maji kwa >33 µm/s.Kuchanganua na kusambaza hadubini ya elektroni ilifichua kuwa vifurushi vya manii viliungwa mkono na nyenzo nyingi mnene.Takwimu zilizopatikana zinaonyesha uhamaji wa kipekee wa spermatozoa ya kuku ya Sharkazi, pamoja na uwezo wa spermatozoa kuunganisha na kuunda vifurushi vya rununu, ambayo inachangia ufahamu bora wa uhifadhi wa muda mrefu wa spermatozoa katika SMT.
Ili kufikia utungisho kwa wanadamu na wanyama wengi, manii na mayai lazima vifike mahali pa kutungishwa kwa wakati unaofaa.Kwa hiyo, kupandisha lazima kutokea kabla au wakati wa ovulation.Kwa upande mwingine, baadhi ya mamalia, kama vile mbwa, na vile vile aina zisizo za mamalia, kama vile wadudu, samaki, wanyama watambaao na ndege, huhifadhi manii katika viungo vyao vya uzazi kwa muda mrefu hadi mayai yao yanapokuwa tayari kwa kurutubishwa (utungisho wa asynchronous 1).Ndege wana uwezo wa kudumisha uwezekano wa spermatozoa yenye uwezo wa kurutubisha mayai kwa wiki 2-102.
Hii ni kipengele cha pekee ambacho hufautisha ndege kutoka kwa wanyama wengine, kwani hutoa uwezekano mkubwa wa mbolea baada ya kuingizwa kwa moja kwa wiki kadhaa bila kuunganisha wakati huo huo na ovulation.Chombo kikuu cha kuhifadhi manii, kinachoitwa tubule ya kuhifadhi manii (SST), iko katika mikunjo ya ndani ya mucosa kwenye makutano ya uterasi.Hadi sasa, taratibu ambazo manii huingia, kukaa, na kutoka kwa benki ya manii hazieleweki kikamilifu.Kulingana na masomo ya awali, hypotheses nyingi zimewekwa mbele, lakini hakuna hata mmoja wao aliyethibitishwa.
Forman4 ilidokeza kuwa manii hudumisha makazi yao katika patiti ya SST kupitia harakati inayoendelea ya oscillatory dhidi ya mwelekeo wa mtiririko wa maji kupitia njia za protini zilizo kwenye seli za epithelial za SST (rheology).ATP hupungua kwa sababu ya shughuli ya mara kwa mara ya bendera inayohitajika ili kuweka manii kwenye lumen ya SST na motility hatimaye hupungua hadi manii hutolewa nje ya benki ya manii kwa mtiririko wa maji na kuanza safari mpya chini ya mrija wa fallopian unaopanda ili kurutubisha manii.Yai (Forman4).Mfano huu wa hifadhi ya manii unasaidiwa na ugunduzi wa immunocytochemistry ya aquaporins 2, 3 na 9 zilizopo katika seli za epithelial za SST.Hadi sasa, tafiti juu ya rheology ya shahawa ya kuku na jukumu lake katika hifadhi ya SST, uteuzi wa manii ya uke, na ushindani wa manii haupo.Katika kuku, manii huingia kwenye uke baada ya kuunganisha asili, lakini zaidi ya 80% ya spermatozoa hutolewa kutoka kwa uke muda mfupi baada ya kuunganisha.Hii inaonyesha kwamba uke ni tovuti ya msingi ya uteuzi wa manii katika ndege.Kwa kuongeza, imeripotiwa kuwa chini ya 1% ya spermatozoa iliyorutubishwa kwenye uke huishia kwenye SSTs2.Katika uhamisho wa vifaranga wa bandia kwenye uke, idadi ya spermatozoa inayofikia SST huwa na kuongezeka kwa saa 24 baada ya kuingizwa.Hadi sasa, utaratibu wa uteuzi wa manii wakati wa mchakato huu haujulikani, na motility ya manii inaweza kuwa na jukumu muhimu katika kuchukua manii ya SST.Kutokana na kuta nene na opaque za mirija ya uzazi, ni vigumu kufuatilia moja kwa moja motility ya manii kwenye mirija ya uzazi ya ndege.Kwa hiyo, hatuna ujuzi wa msingi wa jinsi mpito wa spermatozoa kwa SST baada ya mbolea.
Rheolojia hivi majuzi imetambuliwa kama sababu muhimu inayodhibiti usafirishaji wa mbegu kwenye sehemu ya siri ya mamalia.Kulingana na uwezo wa spermatozoa ya mwendo kuhama kinyume na wakati, Zaferani et al8 walitumia mfumo wa corra microfluidic kutenga kwa urahisi manii ya mwendo kutoka kwa sampuli za shahawa zilizoandikwa.Aina hii ya upangaji shahawa ni muhimu kwa matibabu ya utasa wa kimatibabu na utafiti wa kimatibabu, na inapendelewa zaidi ya mbinu za kitamaduni ambazo zinachukua muda na leba na zinaweza kuhatarisha mofolojia ya manii na uadilifu wa muundo.Hata hivyo, hadi sasa, hakuna tafiti zilizofanyika juu ya athari za usiri kutoka kwa viungo vya uzazi vya kuku kwenye motility ya manii.
Bila kujali utaratibu ambao hudumisha shahawa iliyohifadhiwa katika SST, wachunguzi wengi wameona kwamba spermatozoa mkazi agglutinate kichwa-kwa-kichwa katika SST ya kuku 9, 10, kware 2, na batamzinga 11 kuunda bahasha manii agglutinated.Waandishi wanapendekeza kuwa kuna uhusiano kati ya agglutination hii na uhifadhi wa muda mrefu wa spermatozoa katika SST.
Tingari na Lake12 ziliripoti uhusiano mkubwa kati ya spermatozoa katika tezi ya kupokea manii ya kuku na kuhoji ikiwa mbegu za ndege huongezeka kwa njia sawa na spermatozoa ya mamalia.Wanaamini kwamba uhusiano wa kina kati ya manii katika vas deferens inaweza kuwa kutokana na mkazo unaosababishwa na kuwepo kwa idadi kubwa ya manii katika nafasi ndogo.
Wakati wa kutathmini tabia ya spermatozoa kwenye slaidi safi za kioo za kunyongwa, ishara za muda mfupi za agglutination zinaweza kuonekana, hasa kwenye kando ya matone ya shahawa.Hata hivyo, agglutination mara nyingi ilisumbuliwa na hatua ya mzunguko inayohusishwa na harakati inayoendelea, ambayo inaelezea hali ya muda mfupi ya jambo hili.Watafiti pia waligundua kuwa wakati kiyeyushaji kilipoongezwa kwenye shahawa, mkusanyiko wa seli "kama uzi" ulionekana.
Majaribio ya mapema ya kuiga manii yalifanywa kwa kuondoa waya mwembamba kutoka kwa tone linaloning'inia, ambalo lilisababisha vesicle ndefu inayofanana na manii kutoka kwa tone la shahawa.Spermatozoa mara moja ilijipanga kwa mtindo sambamba ndani ya vesicle, lakini kitengo kizima kilipotea haraka kutokana na upungufu wa 3D.Kwa hiyo, kujifunza agglutination ya spermatozoa, ni muhimu kuchunguza motility na tabia ya spermatozoa moja kwa moja katika tubules pekee ya kuhifadhi manii, ambayo ni vigumu kufikia.Kwa hiyo, ni muhimu kuendeleza chombo ambacho kinaiga spermatozoa ili kusaidia masomo ya motility ya manii na tabia ya agglutination.Brillard et al13 waliripoti kuwa urefu wa wastani wa mirija ya kuhifadhi manii katika vifaranga waliokomaa ni 400–600 µm, lakini baadhi ya SST zinaweza kuwa na urefu wa 2000 µm.Mero na Ogasawara14 ziligawanya tezi za seminiferous katika mirija ya kuhifadhi manii iliyopanuliwa na isiyopanuliwa, zote mbili zilikuwa sawa kwa urefu (~500 µm) na upana wa shingo (~38 µm), lakini kipenyo cha wastani cha lumen ya tubules kilikuwa 56.6 na 56.6 µm.., kwa mtiririko huo 11.2 μm, kwa mtiririko huo.Katika utafiti wa sasa, tulitumia kifaa chenye microfluidic chenye ukubwa wa kituo cha 200 µm × 20 µm (W × H), ambacho sehemu yake ya msalaba inakaribia kwa kiasi fulani ile ya SST iliyokuzwa.Kwa kuongezea, tulichunguza uhamaji wa manii na tabia ya kukutanisha katika kiowevu kinachotiririka, ambacho kinapatana na dhana ya Foreman kwamba umajimaji unaozalishwa na seli za epithelial za SST huweka manii katika lumen katika mwelekeo kinyume (rheological).
Lengo la utafiti huu lilikuwa kuondokana na matatizo ya kuchunguza motility ya spermatozoa katika tube ya fallopian na kuepuka matatizo ya kusoma rheology na tabia ya spermatozoa katika mazingira yenye nguvu.Kifaa cha microfluidic kilitumiwa ambacho hutengeneza shinikizo la hydrostatic ili kuiga uhamaji wa manii kwenye sehemu za siri za kuku.
Wakati tone la sampuli ya manii iliyochemshwa (1:40) lilipopakiwa kwenye kifaa cha njia ndogo, aina mbili za uhamaji wa manii ziliweza kutambuliwa (mbegu iliyotengwa na manii iliyofungwa).Kwa kuongeza, spermatozoa ilielekea kuogelea dhidi ya sasa (rheology chanya; video 1, 2). Ingawa vifurushi vya manii vilikuwa na kasi ya chini kuliko ile ya mbegu ya pekee (p <0.001), viliongeza asilimia ya manii kuonyesha rheotaxis chanya (p <0.001; Jedwali 2). Ingawa vifurushi vya manii vilikuwa na kasi ya chini kuliko ile ya mbegu ya pekee (p <0.001), viliongeza asilimia ya manii kuonyesha rheotaxis chanya (p <0.001; Jedwali 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали промоцент спрозентов, ложительный реотаксис (p <0,001; таблица 2). Ingawa vifungu vya spermatozoa vilikuwa na kasi ya chini kuliko ile ya spermatozoa moja (p <0.001), iliongeza asilimia ya spermatozoa inayoonyesha rheotaxis chanya (p <0.001; Jedwali 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0.001），但它們增加了显示阳性流变性的爾0.表2).尽管 精子束 的 速度 低于 孤独 的 速度 （p <0.001） ， 但 增加 了 显示 阳性 流叾 阳性 流叾.001 ; 2 ......((()) Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p <0,001), они увеличивали проценто спидрый процент сперженты (p <0,001), p <0,001; таблица 2). Ingawa kasi ya vifurushi vya manii ilikuwa chini kuliko ile ya spermatozoa moja (p <0.001), iliongeza asilimia ya spermatozoa na rheology nzuri (p <0.001; Jedwali 2).Rheology chanya kwa spermatozoa moja na tufts inakadiriwa takriban 53% na 85%, kwa mtiririko huo.
Imeonekana kuwa spermatozoa ya kuku wa sharkasi mara moja baada ya kumwaga huunda vifungu vya mstari, vinavyojumuisha kadhaa ya watu binafsi.Vitambaa hivi huongezeka kwa urefu na unene baada ya muda na vinaweza kubaki ndani ya mwili kwa saa kadhaa kabla ya kutoweka (video 3).Vifungu hivi vya filamentous vina umbo la echidna spermatozoa ambayo huunda mwishoni mwa epididymis.Shahawa ya kuku wa Sharkashi imegundulika kuwa na tabia ya juu ya kujilimbikiza na kuunda kifungu cha reticulate chini ya dakika moja baada ya kukusanywa.Mihimili hii ina nguvu na inaweza kushikamana na kuta au vitu vilivyo karibu.Ingawa vifurushi vya manii hupunguza kasi ya seli za manii, ni wazi kwamba kwa njia ya makroskopu huongeza mshikamano wao.Urefu wa vifurushi hutofautiana kulingana na idadi ya manii iliyokusanywa kwenye vifungu.Sehemu mbili za kifungu zilitengwa: sehemu ya awali, ikiwa ni pamoja na kichwa cha bure cha manii ya agglutinated, na sehemu ya mwisho, ikiwa ni pamoja na mkia na mwisho mzima wa mwisho wa manii.Kutumia kamera ya kasi ya juu (fps 950), vichwa vya bure vya spermatozoa iliyochafuliwa vilizingatiwa katika sehemu ya awali ya kifungu, kuwajibika kwa harakati ya kifungu kutokana na mwendo wao wa oscillatory, kuwavuta waliobaki kwenye kifungu na mwendo wa helical (Video 4).Hata hivyo, katika vifundo virefu, imeonekana kwamba baadhi ya vichwa vya mbegu zisizo na malipo vilishikamana na mwili na sehemu ya mwisho ya tuft hufanya kama vani ili kusaidia kusukuma shimo.
Wakati wa mtiririko wa polepole wa maji, vifurushi vya manii husogea sambamba kwa kila mmoja, hata hivyo, huanza kuingiliana na kushikamana na kila kitu ambacho bado ni, ili visioshwe na mtiririko wa sasa wakati kasi ya mtiririko inaongezeka.Vifurushi huunda wakati seli chache za manii zinakaribia kila mmoja, huanza kusonga kwa usawa na kuzunguka kila mmoja, na kisha kushikamana na dutu inayonata.Kielelezo cha 1 na 2 kinaonyesha jinsi mbegu za kiume zinavyokaribiana, zikitengeneza makutano huku mikia ikizungukana.
Watafiti walitumia shinikizo la hydrostatic kuunda mtiririko wa maji kwenye chaneli ndogo kusoma rheology ya manii.Chaneli ndogo yenye ukubwa wa 200 µm × 20 µm (W × H) na urefu wa 3.6 µm ilitumika.Tumia njia ndogo kati ya vyombo vilivyo na sindano zilizowekwa kwenye ncha.Rangi ya chakula ilitumiwa kufanya njia zionekane zaidi.
Unganisha nyaya na vifaa kwenye ukuta.Video ilichukuliwa kwa darubini ya awamu ya utofautishaji.Kwa kila picha, hadubini ya utofautishaji wa awamu na picha za ramani zinawasilishwa.(A) Uunganisho kati ya vijito viwili hupinga mtiririko kwa sababu ya mwendo wa helical (mshale mwekundu).(B) Uunganisho kati ya kifungu cha tube na ukuta wa kituo (mishale nyekundu), wakati huo huo huunganishwa na vifungo vingine viwili (mishale ya njano).(C) Vifungu vya manii kwenye chaneli ya microfluidic huanza kuunganishwa na kila mmoja (mishale nyekundu), na kutengeneza matundu ya vifurushi vya manii.(D) Kuundwa kwa mtandao wa vifurushi vya manii.
Wakati tone la manii ya diluted lilipakiwa kwenye kifaa cha microfluidic na mtiririko uliundwa, boriti ya manii ilionekana kuhamia kinyume na mwelekeo wa mtiririko.Vifungu vinafaa vyema dhidi ya kuta za microchannels, na vichwa vya bure katika sehemu ya awali ya vifungo vinafaa dhidi yao (video 5).Pia hushikamana na chembe zisizosimama kwenye njia yao, kama vile vifusi, ili kupinga kusombwa na mkondo wa maji.Baada ya muda, nyuzi hizi huwa nyuzi ndefu zinazonasa manii nyingine moja na tufts fupi (Video 6).Mtiririko unapoanza kupungua, mistari mirefu ya manii huanza kuunda mtandao wa mistari ya manii (Video 7; Mchoro 2).
Katika kasi ya mtiririko wa juu (V > 33 µm/s), misogeo ya ond ya nyuzi huongezeka kama jaribio la kukamata mbegu nyingi za mtu binafsi zinazounda vifurushi vyema kupinga nguvu ya kupeperushwa ya mtiririko. Katika kasi ya mtiririko wa juu (V > 33 µm/s), misogeo ya ond ya nyuzi huongezeka kama jaribio la kukamata mbegu nyingi za mtu binafsi zinazounda vifurushi vyema kupinga nguvu ya kupeperushwa ya mtiririko. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей усиливаются, поскольку они пытаются поймать множествоы оздоргий х пучки, которые лучше противостоят дрейфующей силе потока. Katika viwango vya juu vya mtiririko (V > 33 µm/s), misogeo ya helical ya nyuzi huongezeka inapojaribu kukamata vifurushi vingi vya manii vinavyotengeneza vifurushi ambavyo vinaweza kustahimili nguvu ya kupeperushwa ya mtiririko.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的单个精子，漂移力.在 高 流速 (v> 33 µm/s) 时， 的 螺旋 运动 增加 , 以试图 许多 形成 束 单 个 旀 精漂移力。。.... При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) спиральное движение нитей увеличивается в попытке захватить множество отделььное движение нитей увеличивается в попытке захватить песни чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа потока. Katika viwango vya juu vya mtiririko (V > 33 µm/s), harakati ya helical ya nyuzi huongezeka katika jaribio la kukamata spermatozoa nyingi zinazounda vifurushi ili kupinga vyema nguvu za kuteleza za mtiririko.Pia walijaribu kushikamana na njia ndogo kwenye kuta za kando.
Vifurushi vya manii vilitambuliwa kama vishada vya vichwa vya manii na mikia inayopinda kwa kutumia hadubini nyepesi (LM).Vifurushi vya manii vilivyo na mijumuisho mbalimbali pia vimetambuliwa kuwa vichwa vilivyopinda na miunganisho ya bendera, mikia mingi ya manii iliyounganishwa, vichwa vya shahawa vilivyounganishwa kwenye mkia, na vichwa vya shahawa vilivyo na viini vilivyopinda kama viini vingi vilivyounganishwa.hadubini ya elektroni ya maambukizi (TEM).Kuchanganua hadubini ya elektroni (SEM) ilionyesha kuwa vifurushi vya manii vilikuwa miunganisho ya vichwa vya manii na hesabu za manii zilionyesha mtandao uliounganishwa wa mikia iliyofunikwa.
Mofolojia na muundo wa hali ya juu wa spermatozoa, uundaji wa vifurushi vya manii vilichunguzwa kwa kutumia hadubini ya mwanga (nusu sehemu), hadubini ya elektroni ya skanning (SEM) na hadubini ya elektroni ya maambukizi (TEM), smears za manii zilitiwa rangi ya chungwa ya acridine na kuchunguzwa kwa kutumia hadubini ya epifluorescence.
Smear ya manii yenye rangi ya chungwa ya acridine (Mchoro 3B) ilionyesha kuwa vichwa vya manii viliunganishwa na kufunikwa na nyenzo za siri, ambayo ilisababisha kuundwa kwa tufts kubwa (Mchoro 3D).Vifurushi vya manii vilijumuisha mikusanyiko ya manii yenye mtandao wa mikia iliyounganishwa (Mchoro 4A-C).Vifungu vya manii vinajumuishwa na mikia ya spermatozoa nyingi zilizounganishwa (Mchoro 4D).Siri (Kielelezo 4E, F) kilifunika vichwa vya vifungu vya spermatozoa.
Uundaji wa kifungu cha spermatozoa Kwa kutumia darubini ya tofauti ya awamu na smears ya manii iliyochafuliwa na machungwa ya acridine, ilionyesha kuwa vichwa vya spermatozoa vinashikamana.(A) Uundaji wa mwanzo wa mbegu za manii huanza na manii (mduara mweupe) na manii tatu (mduara wa manjano), na ond huanza kwenye mkia na kuishia kichwani.(B) Pichamicrograph ya smear ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya akridine inayoonyesha vichwa vya manii vinavyoshikamana (mishale).Kutokwa hufunika kichwa (vichwa).Ukuzaji × 1000. (C) Uendelezaji wa boriti kubwa iliyosafirishwa kwa mtiririko katika kituo cha microfluidic (kwa kutumia kamera ya kasi ya 950 fps).(D) Micrograph ya smear ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya akridine inayoonyesha tufts kubwa (mishale).Ukuzaji: × 200.
Inachanganua maikrografu ya elektroni ya boriti ya manii na smear ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya akridine.(A, B, D, E) ni maikrografu ya elektroni ya kuchanganua rangi ya kidijitali ya manii, na C na F ni maikrografu za smears za manii zenye rangi ya chungwa zinazoonyesha kushikamana kwa manii nyingi zinazofunga mtandao wa caudal.(AC) Mkusanyiko wa manii huonyeshwa kama mtandao wa mikia iliyoambatishwa (mishale).(D) Kujitoa kwa spermatozoa kadhaa (pamoja na dutu ya wambiso, muhtasari wa pink, mshale) kuzunguka mkia.(E na F) Viunga vya kichwa vya manii (viashiria) vilivyofunikwa na nyenzo za wambiso (viashiria).Spermatozoa iliunda vifurushi na miundo kadhaa inayofanana na vortex (F).(C) ×400 na (F) ×200 ukuzaji.
Kwa kutumia hadubini ya elektroni ya uenezaji, tuligundua kwamba vifurushi vya manii vilikuwa na mikia iliyounganishwa (Mchoro 6A, C), vichwa vilivyounganishwa kwenye mikia (Mchoro 6B), au vichwa vilivyounganishwa kwenye mikia (Mchoro 6D).Vichwa vya spermatozoa katika kifungu vimejipinda, vinavyowasilisha katika sehemu ya kanda mbili za nyuklia (Mchoro 6D).Katika kifungu cha incision, spermatozoa ilikuwa na kichwa kilichopotoka na mikoa miwili ya nyuklia na mikoa mingi ya flagella (Mchoro 5A).
Maikrografu ya elektroni ya rangi ya dijiti inayoonyesha mikia inayounganisha kwenye kifurushi cha manii na nyenzo ya kuunganisha inayounganisha vichwa vya manii.(A) Mkia uliounganishwa wa idadi kubwa ya spermatozoa.Angalia jinsi mkia unavyoonekana katika makadirio ya picha (kishale) na mandhari (kishale).(B) Kichwa (mshale) wa manii huunganishwa na mkia (mshale).(C) Mikia kadhaa ya manii (mishale) imeunganishwa.(D) Nyenzo ya agglutination (AS, bluu) huunganisha vichwa vinne vya manii (zambarau).
Kuchanganua hadubini ya elektroni ilitumiwa kugundua vichwa vya manii kwenye vifurushi vya manii vilivyofunikwa na majimaji au utando (Mchoro 6B), ikionyesha kwamba vifurushi vya manii viliunganishwa na nyenzo za ziada.Nyenzo iliyochafuliwa ilijilimbikizia kwenye kichwa cha manii (mkutano wa jellyfish-kama kichwa; Mtini. 5B) na kupanuliwa kwa mbali, na kutoa mwonekano wa manjano angavu chini ya hadubini ya fluorescence wakati kubadilika na machungwa acridine (Mchoro 6C).Dutu hii inaonekana wazi chini ya darubini ya skanning na inachukuliwa kuwa binder.Sehemu nyembamba nusu (Mchoro 5C) na smears ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya acridine ilionyesha vifurushi vya manii vyenye vichwa vilivyojaa na mikia iliyopinda (Mchoro 5D).
Picha maikrografu mbalimbali zinazoonyesha mjumuisho wa vichwa vya manii na mikia iliyokunjwa kwa kutumia mbinu mbalimbali.A(B) Kuchanganua rangi ya kidijitali kwa maikrografu ya elektroni inayoonyesha kundi la vichwa vya manii vinavyofanana na jeli (mishale) vinavyoonekana kufunikwa.(C) Sehemu nyembamba inayoonyesha vichwa vya mbegu vilivyojumlishwa (mishale) na mikia iliyopinda (mishale).(D) Maikrografu ya smear ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya akridine inayoonyesha mkusanyiko wa vichwa vya manii (mishale) na mikia inayojipinda (mishale).Kumbuka kwamba dutu ya nata (S) inashughulikia kichwa cha spermatozoon.(D) × ukuzaji 1000.
Kwa kutumia hadubini ya elektroni ya uambukizaji (Mchoro 7A), ilibainika pia kuwa vichwa vya manii vilisokotwa na viini vilikuwa na umbo la ond, kama inavyothibitishwa na smears ya manii iliyotiwa rangi ya chungwa ya acridine na kuchunguzwa kwa kutumia hadubini ya fluorescence (Mchoro 7B).
A(B) × 1000 ukuzaji.
Jambo la kufurahisha ni kwamba manii ya Sharkazi hujikusanya na kuunda vifurushi vya rununu vyenye nyuzinyuzi.Mali ya vifurushi hivi hutuwezesha kuelewa jukumu lao linalowezekana katika kunyonya na kuhifadhi manii katika SST.
Baada ya kujamiiana, manii huingia kwenye uke na kupitia mchakato mkali wa uteuzi, na kusababisha idadi ndogo tu ya manii kuingia SST15,16.Hadi sasa, taratibu ambazo manii huingia na kutoka kwa SST haijulikani.Katika kuku, spermatozoa huhifadhiwa katika SST kwa muda mrefu wa wiki 2 hadi 10, kulingana na aina6.Utata unabakia kuhusu hali ya shahawa wakati wa kuhifadhi katika SST.Wako kwenye mwendo au wamepumzika?Kwa maneno mengine, seli za manii huhifadhije nafasi yao katika SST kwa muda mrefu?
Forman4 ilipendekeza kuwa makazi na utoaji wa SST unaweza kuelezewa kulingana na uhamaji wa manii.Waandishi wanakisia kwamba manii hudumisha msimamo wao kwa kuogelea dhidi ya mtiririko wa umajimaji unaoundwa na epithelium ya SST na kwamba manii hutolewa kutoka kwa SST wakati kasi yao iko chini ya hatua ambayo huanza kurudi nyuma kwa sababu ya ukosefu wa nishati.Zaniboni5 ilithibitisha kuwepo kwa aquaporins 2, 3, na 9 katika sehemu ya apical ya seli za epithelial za SST, ambazo zinaweza kuunga mkono kwa njia isiyo ya moja kwa moja modeli ya kuhifadhi manii ya Foreman.Katika utafiti wa sasa, tuligundua kuwa karibu nusu ya mbegu za kiume za Sharkashi zinaonyesha rheology chanya katika giligili inayotiririka, na kwamba vifurushi vya manii vilivyokolezwa huongeza idadi ya manii inayoonyesha rheology chanya, ingawa kuunganishwa kunapunguza kasi yao.Jinsi seli za mbegu za kiume zinavyosafiri hadi kwenye mrija wa falopio wa ndege hadi kwenye eneo la utungisho hauelewi kikamilifu.Katika mamalia, chemo ya maji ya follicular huvutia spermatozoa.Hata hivyo, chemoattractants inaaminika kuelekeza spermatozoa kukaribia umbali mrefu7.Kwa hiyo, taratibu nyingine ni wajibu wa usafiri wa manii.Uwezo wa manii kuelekeza na kutiririka dhidi ya kiowevu cha mirija ya uzazi iliyotolewa baada ya kujamiiana imeripotiwa kuwa sababu kubwa ya kulenga mbegu za kiume kwenye panya.Parker 17 alipendekeza kwamba spermatozoa ivuke oviducts kwa kuogelea dhidi ya mkondo wa siliari katika ndege na reptilia.Ingawa haijaonyeshwa kwa majaribio katika ndege, Adolphi18 alikuwa wa kwanza kupata kwamba manii ya ndege hutoa matokeo chanya wakati safu nyembamba ya kioevu kati ya kifuniko na slaidi inaundwa kwa kipande cha karatasi ya chujio.Rheolojia.Hino na Yanagimachi [19] waliweka tata ya ovari-tubal-uterine ya panya katika pete ya upenyezaji na kuingiza 1 µl ya wino kwenye isthmus ili kuibua mtiririko wa maji katika mirija ya falopio.Waliona msogeo mzuri sana wa kusinyaa na kulegea kwenye mirija ya uzazi, ambamo mipira yote ya wino ilikuwa ikisogea kwa kasi kuelekea kwenye ampula ya mirija ya uzazi.Waandishi wanasisitiza umuhimu wa mtiririko wa maji ya neli kutoka chini hadi mirija ya juu ya fallopian kwa ajili ya kuinua mbegu na kurutubisha.Brillard20 iliripoti kuwa katika kuku na batamzinga, spermatozoa huhama kwa harakati hai kutoka kwa mlango wa uke, ambapo huhifadhiwa, hadi kwenye makutano ya utero-uke, ambako huhifadhiwa.Hata hivyo, harakati hii haihitajiki kati ya makutano ya uterasi na infundibulum kwa sababu spermatozoa husafirishwa kwa uhamisho wa passive.Kujua mapendekezo haya ya awali na matokeo yaliyopatikana katika utafiti wa sasa, inaweza kudhani kuwa uwezo wa spermatozoa kuhamia mto (rheology) ni moja ya mali ambayo mchakato wa uteuzi unategemea.Hii huamua kifungu cha spermatozoa kupitia uke na kuingia kwao kwenye CCT kwa kuhifadhi.Kama Forman4 ilipendekeza, hii inaweza pia kuwezesha mchakato wa manii kuingia kwenye SST na makazi yake kwa muda fulani na kisha kuondoka wakati kasi yao inapoanza kupungua.
Kwa upande mwingine, Matsuzaki na Sasanami 21 walipendekeza kwamba mbegu za kiume za ndege zipitie mabadiliko ya uhamaji kutoka kwa usingizi hadi uhamaji katika njia za uzazi za mwanamume na mwanamke.Kizuizi cha uhamaji wa manii ya mkazi katika SST imependekezwa kuelezea muda mrefu wa kuhifadhi wa manii na kisha kufufua baada ya kuacha SST.Chini ya hali ya hypoxic, Matsuzaki et al.1 iliripoti uzalishaji wa juu na kutolewa kwa lactate katika SST, ambayo inaweza kusababisha kizuizi cha uhamaji wa manii mkazi.Katika kesi hiyo, umuhimu wa rheology ya manii inaonekana katika uteuzi na ngozi ya spermatozoa, na si katika hifadhi yao.
Mchoro wa ujumuishaji wa manii huchukuliwa kuwa maelezo yanayokubalika kwa muda mrefu wa uhifadhi wa manii katika SST, kwani huu ni muundo wa kawaida wa uhifadhi wa manii katika kuku2,22,23.Bakst na wengine.2 iliona kuwa spermatozoa nyingi ziliambatana na kila mmoja, na kutengeneza aggregates ya fascicular, na spermatozoa moja haikupatikana katika CCM kware.Kwa upande mwingine, Wen et al.24 aliona mbegu za kiume zilizotawanyika zaidi na vifijo vichache vya manii kwenye lumen ya SST katika kuku.Kulingana na uchunguzi huu, inaweza kuzingatiwa kuwa tabia ya agglutination ya manii hutofautiana kati ya ndege na kati ya spermatozoa katika ejaculate sawa.Kwa kuongeza, Van Krey et al.9 ilipendekeza kuwa kutengana kwa nasibu kwa spermatozoa iliyochafuliwa kunawajibika kwa kupenya kwa polepole kwa manii kwenye lumen ya bomba la fallopian.Kwa mujibu wa hypothesis hii, spermatozoa yenye uwezo wa chini wa agglutination inapaswa kufukuzwa kutoka kwa SST kwanza.Katika hali hii, uwezo wa spermatozoa kwa agglutinate inaweza kuwa sababu inayoathiri matokeo ya ushindani wa manii katika ndege chafu.Kwa kuongeza, muda mrefu wa manii ya agglutinated hutengana, uzazi wa muda mrefu unadumishwa.
Ingawa mkusanyiko wa spermatozoa na ujumlishaji katika vifurushi umezingatiwa katika tafiti kadhaa2,22,24, hazijaelezewa kwa undani kutokana na ugumu wa uchunguzi wao wa kinematic ndani ya SST.Majaribio kadhaa yamefanywa kusoma ujumuishaji wa manii katika vitro.Mkusanyiko wa kina lakini wa muda mfupi ulizingatiwa wakati waya mwembamba ulipotolewa kutoka kwenye tone la mbegu linaloning'inia.Hii inaongoza kwa ukweli kwamba Bubble iliyoinuliwa inatoka kwenye tone, ikiiga tezi ya seminal.Kwa sababu ya mapungufu ya 3D na muda mfupi wa kukausha kwa njia ya matone, kizuizi kizima kilianguka haraka9.Katika utafiti wa sasa, kwa kutumia kuku wa Sharkashi na chips microfluidic, tuliweza kuelezea jinsi tufts hizi zinavyoundwa na jinsi zinavyosonga.Vifurushi vya manii viliundwa mara baada ya mkusanyiko wa shahawa na vilipatikana kusonga kwa ond, kuonyesha rheology chanya wakati iko katika mtiririko.Zaidi ya hayo, wakati wa kutazamwa kwa jumla, vifurushi vya manii vimezingatiwa ili kuongeza usawa wa motility ikilinganishwa na spermatozoa iliyotengwa.Hili linapendekeza kwamba msongamano wa manii unaweza kutokea kabla ya kupenya kwa SST na kwamba uzalishaji wa manii haukomei kwenye eneo dogo kutokana na msongo wa mawazo kama ilivyopendekezwa awali (Tingari na Ziwa12).Wakati wa malezi ya tuft, spermatozoa huogelea kwa synchrony mpaka kuunda makutano, kisha mikia yao inazunguka kila mmoja na kichwa cha spermatozoon kinabaki bure, lakini mkia na sehemu ya mbali ya spermatozoon hushikamana na dutu yenye nata.Kwa hivyo, kichwa cha bure cha ligament kinawajibika kwa harakati, kuvuta ligament iliyobaki.Kuchanganua hadubini ya elektroni ya vifurushi vya manii ilionyesha vichwa vya mbegu vilivyounganishwa vilivyofunikwa na nyenzo nyingi za kunata, na hivyo kupendekeza kuwa vichwa vya manii viliunganishwa kwenye vifurushi vya kupumzika, ambayo inaweza kuwa ilitokea baada ya kufika mahali pa kuhifadhi (SST).
Wakati smear ya manii inapotiwa rangi ya chungwa ya acridine, nyenzo za wambiso za nje ya seli karibu na seli za manii zinaweza kuonekana kwa darubini ya fluorescent.Dutu hii huruhusu vifurushi vya manii kushikamana na kushikamana na nyuso au chembe zozote zinazozunguka ili zisipeperuke na mtiririko unaozizunguka.Kwa hivyo, uchunguzi wetu unaonyesha jukumu la kujitoa kwa spermatozoa kwa namna ya vifurushi vya simu.Uwezo wao wa kuogelea dhidi ya mkondo na kushikamana na nyuso za karibu huruhusu manii kukaa kwa muda mrefu katika SST.
Rothschild25 ilitumia kamera ya hemocytometry kuchunguza usambazaji unaoelea wa shahawa ya ng'ombe katika tone la kusimamishwa, ikichukua picha ndogo ndogo kupitia kamera yenye mhimili wa macho wima na mlalo wa darubini.Matokeo yalionyesha kuwa spermatozoa ilivutiwa na uso wa chumba.Waandishi wanapendekeza kwamba kunaweza kuwa na mwingiliano wa hydrodynamic kati ya manii na uso.Kwa kuzingatia hili, pamoja na uwezo wa shahawa ya kifaranga cha Sharkashi kutengeneza vifusi vya kunata, inaweza kuongeza uwezekano kwamba shahawa itashikamana na ukuta wa SST na kuhifadhiwa kwa muda mrefu.
Bccetti na Afzeliu26 ziliripoti kwamba glycocalyx ya manii inahitajika kwa utambuzi wa gamete na agglutination.Forman10 iliona kwamba hidrolisisi ya vifungo vya α-glycosidic katika mipako ya glycoprotein-glycolipid kwa kutibu shahawa ya ndege na neuraminidase ilisababisha kupungua kwa uzazi bila kuathiri uhamaji wa manii.Waandishi wanapendekeza kwamba athari za neuraminidase kwenye glycocalyx huharibu uchukuaji wa manii kwenye makutano ya utero-uke, na hivyo kupunguza uwezo wa kuzaa.Uchunguzi wao hauwezi kupuuza uwezekano kwamba matibabu ya neuraminidase yanaweza kupunguza utambuzi wa manii na oocyte.Forman na Engel10 waligundua kuwa uwezo wa kuzaa ulipungua wakati kuku waliwekwa ndani ya uke na shahawa zilizotibiwa na neuraminidase.Hata hivyo, IVF na manii iliyotibiwa ya neuraminidase haikuathiri uzazi ikilinganishwa na kudhibiti kuku.Waandishi walihitimisha kuwa mabadiliko katika upakaji wa glycoprotein-glycolipid kuzunguka utando wa manii yalipunguza uwezo wa manii kurutubisha kwa kudhoofisha uchukuaji wa manii kwenye makutano ya uterasi na uke, ambayo pia iliongeza upotevu wa manii kutokana na kasi ya makutano ya utero-uke, lakini haiathiri utambuzi wa manii na yai.
Katika batamzinga Bakst na Bauchan 11 walipata vilengelenge vidogo na vipande vya utando kwenye lumen ya SST na kuona kwamba baadhi ya chembechembe hizi zilikuwa zimeunganishwa na utando wa manii.Waandishi wanapendekeza kwamba mahusiano haya yanaweza kuchangia uhifadhi wa muda mrefu wa spermatozoa katika SST.Hata hivyo, watafiti hawakutaja chanzo cha chembechembe hizo, iwe zimetolewa na seli za epithelial za CCT, zinazozalishwa na kutolewa na mfumo wa uzazi wa kiume, au zinazozalishwa na manii yenyewe.Pia, chembe hizi zinawajibika kwa agglutination.Grützner et al27 waliripoti kwamba seli za epididymal epithelial huzalisha na kutoa protini maalum ambayo inahitajika kwa ajili ya kuundwa kwa njia za semina za pore moja.Waandishi pia wanaripoti kwamba mtawanyiko wa vifurushi hivi hutegemea mwingiliano wa protini za epididymal.Nixon et al28 iligundua kuwa adnexa hutoa protini, osteonectin yenye asidi ya cysteine;SPARC inahusika katika uundaji wa vifuko vya manii katika echidnas na platypus zenye midomo mifupi.Kutawanyika kwa mihimili hii kunahusishwa na upotevu wa protini hii.
Katika utafiti wa sasa, uchambuzi wa ultrastructural kwa kutumia microscopy ya elektroni ilionyesha kuwa spermatozoa ilizingatia kiasi kikubwa cha nyenzo zenye mnene.Dutu hizi hufikiriwa kuwajibika kwa mkusanyiko unaojifunga kati na karibu na vichwa vinavyoshikamana, lakini kwa viwango vya chini katika eneo la mkia.Tunadhania kuwa dutu hii ya agglutinating hutolewa kutoka kwa mfumo wa uzazi wa kiume (epididymis au vas deferens) pamoja na shahawa, kwani mara nyingi tunaona shahawa ikitengana na plasma ya limfu na semina wakati wa kumwaga.Imeripotiwa kwamba manii ya ndege yanapopitia kwenye epididymis na vas deferens, hupitia mabadiliko yanayohusiana na kukomaa ambayo husaidia uwezo wao wa kuunganisha protini na kupata glycoproteini za plasma zinazohusiana na lemma.Kudumu kwa protini hizi kwenye utando wa mbegu za makazi katika SST kunapendekeza kwamba protini hizi zinaweza kuathiri upatikanaji wa uthabiti wa utando wa manii 30 na kubainisha uwezo wao wa kushika mimba 31 .Ahammad et al32 waliripoti kwamba manii iliyopatikana kutoka sehemu mbalimbali za mfumo wa uzazi wa kiume (kutoka kwa korodani hadi distali vas deferens) ilionyesha ongezeko la kuendelea katika hali ya uhifadhi wa kioevu, bila kujali joto la kuhifadhi, na uwezo wa kuku pia huongezeka katika mirija ya fallopian baada ya kuingizwa kwa bandia.
Vipuli vya manii ya kuku wa Sharkashi vina sifa na kazi tofauti kuliko spishi zingine kama vile echidnas, platypus, panya wa mbao, panya kulungu na nguruwe wa Guinea.Katika kuku za sharkasi, uundaji wa vifungu vya spermatozoa ulipunguza kasi yao ya kuogelea ikilinganishwa na spermatozoa moja.Hata hivyo, vifurushi hivi viliongeza asilimia ya spermatozoa yenye rheologically na kuongeza uwezo wa spermatozoa kujiimarisha katika mazingira yenye nguvu.Kwa hiyo, matokeo yetu yanathibitisha pendekezo la awali kwamba agglutination ya manii katika SST inahusishwa na uhifadhi wa muda mrefu wa manii.Pia tunakisia kwamba mvuto wa manii kuunda vinyago unaweza kudhibiti kiwango cha kupoteza manii katika SST, ambayo inaweza kubadilisha matokeo ya ushindani wa manii.Kwa mujibu wa dhana hii, spermatozoa yenye uwezo mdogo wa agglutination hutoa SST kwanza, wakati spermatozoa yenye uwezo wa juu wa agglutination huzalisha watoto wengi.Uundaji wa vifurushi vya mbegu za pore moja ni manufaa na huathiri uwiano wa mzazi na mtoto, lakini hutumia utaratibu tofauti.Katika echidnas na platypus, spermatozoa hupangwa sambamba kwa kila mmoja ili kuongeza kasi ya mbele ya boriti.Vifurushi vya echidnas hutembea karibu mara tatu kwa kasi zaidi kuliko spermatozoa moja.Inaaminika kwamba kufanyizwa kwa vifuko hivyo vya manii kwenye echidnas ni badiliko la mageuzi ili kudumisha utawala, kwa kuwa wanawake ni wazinzi na kwa kawaida hufunga ndoa na wanaume kadhaa.Kwa hiyo, spermatozoa kutoka kwa ejaculates tofauti hushindana kwa ukali kwa ajili ya mbolea ya yai.
Spermatozoa ya kuku ya sharkasi ni rahisi kuona kwa kutumia darubini ya tofauti ya awamu, ambayo inachukuliwa kuwa ya faida kwa sababu inaruhusu kujifunza kwa urahisi tabia ya spermatozoa in vitro.Utaratibu ambao uundaji wa tuft ya manii huchangia kuzaliana kwa kuku wa sharkasi pia ni tofauti na ule unaoonekana katika mamalia wengine wa plasenta wanaowakilisha tabia ya ushirika wa manii kama vile panya wa kuni, ambapo manii fulani hufikia mayai, kusaidia watu wengine wanaohusiana kufikia na kuharibu mayai yao.ili kuthibitisha mwenyewe.tabia ya kujitolea.Mbolea ya kujitegemea 34. Mfano mwingine wa tabia ya ushirika katika spermatozoa ilipatikana katika panya za kulungu, ambapo spermatozoa iliweza kutambua na kuchanganya na spermatozoa inayohusiana zaidi na maumbile na kuunda vikundi vya ushirika ili kuongeza kasi yao ikilinganishwa na spermatozoa35 isiyohusiana.
Matokeo yaliyopatikana katika utafiti huu hayapingana na nadharia ya Foman ya uhifadhi wa muda mrefu wa spermatozoa katika SWS.Watafiti wanaripoti kwamba seli za manii zinaendelea kusonga katika mtiririko wa seli za epithelial zinazoweka SST kwa muda mrefu, na baada ya muda fulani, hifadhi ya nishati ya seli za manii hupungua, na kusababisha kupungua kwa kasi, ambayo inaruhusu kufukuzwa kwa vitu vidogo vya uzito wa Masi.nishati ya spermatozoa na mtiririko wa maji kutoka kwa lumen ya SST Cavity ya tube fallopian.Katika utafiti wa sasa, tuliona kwamba nusu ya manii moja ilionyesha uwezo wa kuogelea dhidi ya maji yanayotiririka, na kujitoa kwao kwenye kifungu kuliongeza uwezo wao wa kuonyesha rheolojia chanya.Zaidi ya hayo, data zetu zinalingana na zile za Matsuzaki et al.1 ambaye aliripoti kuwa kuongezeka kwa utolewaji wa lactate katika SST kunaweza kuzuia mwendo wa manii ya mkazi.Hata hivyo, matokeo yetu yanaelezea uundaji wa mishipa ya motile ya manii na tabia yao ya rheological mbele ya mazingira yenye nguvu ndani ya microchannel katika jaribio la kufafanua tabia zao katika SST.Utafiti wa siku zijazo unaweza kulenga kubainisha utungaji wa kemikali na asili ya agglutinating wakala, ambayo bila shaka itasaidia watafiti kubuni njia mpya za kuhifadhi shahawa kioevu na kuongeza muda wa uzazi.
Sharkasi wa kiume 15 wa wiki 30 mwenye shingo tupu (homozygous dominant; Na Na) walichaguliwa kama wafadhili wa manii katika utafiti.Ndege hao walifugwa katika Shamba la Utafiti la Kuku la Kitivo cha Kilimo, Chuo Kikuu cha Ashit, Jimbo la Ashit, Misri.Ndege waliwekwa katika mabwawa ya kibinafsi (30 x 40 x 40 cm), chini ya mpango wa mwanga (saa 16 za mwanga na saa 8 za giza) na kulishwa chakula kilicho na 160 g ya protini ghafi, 2800 kcal ya nishati ya metabolizable, 35 g ya kalsiamu kila moja.5 gramu ya fosforasi inapatikana kwa kila kilo ya chakula.
Kulingana na data 36, ​​37, shahawa zilikusanywa kutoka kwa wanaume kwa massage ya tumbo.Jumla ya sampuli 45 za shahawa zilikusanywa kutoka kwa wanaume 15 kwa muda wa siku 3.Shahawa (n = 15/siku) mara moja ilipunguzwa 1: 1 (v:v) na Belsville Poultry Semen Diluent, ambayo ina diphosphate ya potasiamu (1.27 g), monohidrati ya monosodium glutamate (0.867 g), fructose (0.5 d) sodiamu isiyo na maji.acetate (0.43 g), tris(hydroxymethyl)aminomethane (0.195 g), potassium citrate monohidrati (0.064 g), monophosphate ya potasiamu (0.065 g), kloridi ya magnesiamu (0.034 g) na H2O (100 ml), pH = 7, 5, osmolarity 3/33 m8m8.Sampuli za shahawa zilizochanganywa zilichunguzwa kwanza kwa darubini nyepesi ili kuhakikisha ubora mzuri wa shahawa (unyevu) na kisha kuhifadhiwa kwenye bafu ya maji kwa 37°C hadi zitumike ndani ya nusu saa baada ya kukusanywa.
Kinematics na rheology ya spermatozoa inaelezwa kwa kutumia mfumo wa vifaa vya microfluidic.Sampuli za shahawa zilipunguzwa zaidi hadi 1:40 katika Kiyeyusho cha Shahawa ya Ndege ya Beltsville, iliyopakiwa kwenye kifaa chenye microfluidic (tazama hapa chini), na vigezo vya kinetic viliamuliwa kwa kutumia mfumo wa Kompyuta wa Uchambuzi wa Shahawa (CASA) uliotengenezwa hapo awali kwa uainishaji wa microfluidics.juu ya uhamaji wa spermatozoa katika vyombo vya habari vya kioevu (Idara ya Uhandisi wa Mitambo, Kitivo cha Uhandisi, Chuo Kikuu cha Assiut, Misri).Programu-jalizi inaweza kupakuliwa kwa: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39.Kasi ya curve (VCL, μm/s), kasi ya mstari (VSL, μm/s) na wastani wa kasi ya trajectory (VAP, μm/s) ilipimwa.Video za manii zilichukuliwa kwa kutumia darubini ya utofautishaji ya awamu ya Optika XDS-3 (iliyo na lengo la 40x) iliyounganishwa kwenye kamera ya Tucson ISH1000 kwa kasi ya 30 kwa sekunde 3.Tumia programu ya CASA kusoma angalau maeneo matatu na njia 500 za mbegu kwa kila sampuli.Video iliyorekodiwa ilichakatwa kwa kutumia CASA iliyotengenezwa nyumbani.Ufafanuzi wa motility katika programu-jalizi ya CASA unatokana na kasi ya kuogelea ya manii ikilinganishwa na kasi ya mtiririko, na haijumuishi vigezo vingine kama vile kusogea upande hadi upande, kwani hii imepatikana kuwa ya kuaminika zaidi katika mtiririko wa maji.Mwendo wa kihisia unaelezewa kuwa ni mwendo wa seli za manii dhidi ya mwelekeo wa mtiririko wa maji.Spermatozoa yenye mali ya rheological iligawanywa na idadi ya spermatozoa ya motile;spermatozoa iliyokuwa katika mapumziko na convectively kusonga spermatozoa walikuwa kutengwa na hesabu.
Kemikali zote zilizotumika zilipatikana kutoka Elgomhoria Pharmaceuticals (Cairo, Misri) isipokuwa kama imebainishwa vinginevyo.Kifaa hicho kilitengenezwa kama ilivyoelezwa na El-sherry et al.40 na marekebisho kadhaa.Nyenzo zilizotumiwa kutengeneza chaneli ndogo ni pamoja na sahani za glasi (Howard Glass, Worcester, MA), SU-8-25 upinzani hasi (MicroChem, Newton, CA), pombe ya diacetone (Sigma Aldrich, Steinheim, Ujerumani), na polyacetone.-184, Dow Corning, Midland, Michigan).Microchannels hutengenezwa kwa kutumia lithography laini.Kwanza, kinyago cha wazi cha uso wa kinga na muundo unaohitajika wa kituo kidogo kilichapishwa kwenye kichapishi cha azimio la juu (Prismatic, Cairo, Egypt na Pacific Arts and Design, Markham, ON).Masters yalifanywa kwa kutumia sahani za kioo kama substrates.Sahani zilisafishwa kwa asetoni, isopropanoli na maji yaliyotolewa na kisha kupakwa safu ya 20 µm ya SU8-25 kwa mipako ya spin (3000 rpm, dk 1).Tabaka za SU-8 kisha zilikaushwa kwa upole (65°C, 2 min na 95°C, dk 10) na kuwekwa kwenye mionzi ya UV kwa sekunde 50.Oka kwa joto la 65°C na 95°C kwa dakika 1 na dakika 4 ili kuvuka tabaka za SU-8 zilizowekwa wazi, ikifuatiwa na ukuzaji wa pombe ya diacetone kwa dakika 6.5.Oka waffles kwa bidii (200 ° C kwa dakika 15) ili kuimarisha zaidi safu ya SU-8.
PDMS ilitayarishwa kwa kuchanganya monoma na kigumu katika uwiano wa uzito wa 10:1, kisha ikatolewa kwenye kiondoa utupu na kumwaga kwenye fremu kuu ya SU-8.PDMS iliponywa katika tanuri (120 ° C, dakika 30), kisha njia zilikatwa, zimetenganishwa na bwana, na kutoboa ili kuruhusu mirija kuunganishwa kwenye mlango na njia ya microchannel.Hatimaye, chaneli ndogo za PDMS ziliambatishwa kabisa kwa slaidi za darubini kwa kutumia kichakataji cha corona kinachobebeka (Electro-Technic Products, Chicago, IL) kama ilivyoelezwa mahali pengine.Njia ndogo iliyotumiwa katika utafiti huu hupima 200 µm × 20 µm (W × H) na ina urefu wa sm 3.6.
Mtiririko wa kiowevu unaochochewa na shinikizo la hidrotuamo ndani ya chaneli ndogo hupatikana kwa kudumisha kiwango cha umajimaji kwenye hifadhi ya ingizo juu ya tofauti ya urefu Δh39 kwenye hifadhi ya pato (Mchoro 1).
ambapo f ni mgawo wa msuguano, unaofafanuliwa kama f = C/Re kwa mtiririko wa laminar katika chaneli ya mstatili, ambapo C ni mara kwa mara kulingana na uwiano wa kipengele cha chaneli, L ni urefu wa chaneli ndogo, Vav ni kasi ya wastani ndani ya chaneli ndogo, Dh ni kipenyo cha majimaji ya chaneli, g - kuongeza kasi ya mvuto.Kwa kutumia mlingano huu, kasi ya wastani ya kituo inaweza kuhesabiwa kwa kutumia mlingano ufuatao: