城大与内地研究团队开发精子优选新技术贡献辅助生殖领域_

香港城市大学（城大）高级副校长（创新及企业）、杨建文讲座教授（生物医学）杨梦甦教授团队，与内地跨院校、跨学科研究团队合作，利用微流控液滴技术与智能转化凝胶技术，研发单细胞水准的无标记细胞代谢平衡分析系统「BLASTO-Chip」，并完成高通量、无损生化精子分选，为患有不孕症的夫妇、尤其是严重或精子无力症的患者带来新希望。

研究成果已于国际知名出版社Cell Press旗下的综合性医学旗舰期刊《Med》发表。

细胞的分选通常须利用细胞表面或细胞内的蛋白质或其他分子作为标记。然而，细胞标记在某些情况的应用受到限制，例如细胞异质性使单一标记物无法鉴定某些细胞类型（例如循环肿瘤细胞和间充质干细胞等），或分析后须要对标记物进行洗脱。

研究团队利用微流控液滴技术与智能转化凝胶设计，基于单细胞的代谢平衡水准，无须利用细胞标记，达至对特定细胞群体进行分离和富集的效果。BLASTO-Chip系统的首个应用案例，是在辅助生殖中筛选不动精子。

精子筛选是辅助生殖技术中的关键步骤，目前都是运用基于精子运动能力和形态学的物理方法。由于精子无力症患者的精子活动能力极差或完全欠奉，现有技术无法判断此类患者精子的活性，只能根据形态「盲选」可能的活精子进行体外受精。在临床实践中，透过「盲选」进行的辅助生殖受精率仅约10-20%，大大低于超过80%的正常受精率。

因此，开发精子优选新技术极为重要。棘手的是，优选后的精子要进一步用于后续的受精和胚胎发育，因此开发的技术必须具备「无标记、无损」的特点。既要检测精子的生化活性，又要不侵入和损伤精子，技术难度极高，是目前临床上亟需填补的空白。

杨教授说：「开发非侵入式和无损的精子筛选技术，是多年来辅助生殖领域的瓶颈。这次研究利用创新的生物分析技术和生物材料技术，突破了传统技术的盲点，为精子无力症患者带来转机。」

BLASTO-Chip系统可以从极少的活精子样本中，筛选出高比例的活性精子。例如在精液样本筛选前，只得约1%活性精子；使用系统筛选后，即大幅增加至76%活性精子。另外，BLASTO-Chip系统筛选出的活性精子的受精率、卵裂率、早起胚胎率和囊胚率均有显著的提高。

此研究的共同通讯作者、华中科技大学同济医学院生殖健康研究所肖先金教授表示，项目以创新方式，结合微流控系统、水凝胶动态响应体系及精子生理活性，实现了自动化、高通量、无标记式单精子生化分选，填补了临床空白，应用广泛，前景可观。

另外，杨教授指BLASTO-Chip系统亦成功应用于单细胞确定性包裹、高通量单克隆挑选，以及脂肪干细胞分离富集等领域。目前团队已完成开发平台原型，下一步将与医院合作，进行试验。他补充，团队期望借助粤港澳大湾区国际科技创新中心发展的契机，结合国内产业链和市场的优势，尽快完成临床验证，将产品推出市场，造福人类健康。