Микрофлюидика

Микрофлюидика (микрогидродинамика) — научная область, которая находится на стыке нескольких дисциплин (физики, химии, биологии и т. д.), изучает принципы поведения нано- и микрообъемов, потоков жидкостей. Появление в медицине microfluidic-технологий дало новый толчок развитию нескольких областей, в том числе методик экстракорпорального оплодотворения.

Что такое микрофлюидика в репродуктивной медицине?

Использование принципов и технологий микрофлюидики в Москве в клинике «Медквадрат» дает возможность:

1. Проводить анализ спермограммы с более высокой точностью: специальные чипы за счет микропористой мембраны и микроканалов дают возможность проводить трехмерный анализ морфологических показателей гамет, их подвижности. Это позволяет получить для ЭКО клетки с максимальной подвижностью, минимальными повреждениями ДНК, низким уровнем содержания реактивных форм кислорода (ROS).
2. Исследовать межклеточные взаимодействия мужских и женских гамет во время оплодотворения, вовремя выявить нарушения этого процесса, патологию эмбриона. Использование микрофлюидики в ЭКО дает возможность свести к минимуму вероятность механического повреждения спермия, создать условия оплодотворения, максимально приближенные к естественным.
3. Развивать новые технологии лечения бесплодия, повышать качество ЭКО. По данным медицинской статистике применение новых технологий для отбора сперматозоидов для ЭКО и в процессе оплодотворения повышает шансы успешного зачатия у женщин старше 40 лет примерно на 15-18%.

Использование микрофлюидных чипов повышает вероятность беременности у пар,  неоднократно предпринимавших неудачные попытки ЭКО, при мужском бесплодии (в том числу аутоиммунном), других патологиях.

Как проводится процедура?

Микрочип — прозрачная одноразовая полимерная пластина, разделенная на отдельные «отсеки», каждый из которых имеет свое назначение. Например, при микрофлюидике сперматозоидов в отдельные камеры поступают жизнеспособные гаметы, которые можно использовать для оплодотворения, и отбракованные. Назначение микрочипа — имитировать условия, в которых сперматозоид двигается к яйцеклетке в организме женщины.

Микрочипы работают in vitro, то есть вне организма человека, дают возможность получить необходимые для оплодотворения клетки даже при крайне низкой концентрации сперматозоидов в эякуляте (меньше 0,3 млн/мл). Также они позволяют исключить из протокола подготовки спермы процедуры, которые могут механически повредить спермий (например, центрифугирование).

Полученный от потенциального отца образец спермы помещают в специальное окно чипа, оставляют в термостате при температуре 37ºC примерно на 30-60 минут. За это время клетки во влажной среде без постороннего вмешательства пройдут процедуру сортировки. Из камеры для жизнеспособных клеток специалист дальше берет гаметы и проводит оплодотворение.

Преимущества микрофлюидики

Микрожидкостные технологии повышают шансы беременности в парах, у которых:

• во время ЭКО произошло оплодотворение, но эмбрионы были с выраженными морфологическими дефектами;
• беременность закончилась выкидышем (одним или повторными);
• после благополучной имплантации в матку зародыш остановился в развитии;
• один или оба партнера старше 40 лет;
• не удалось имплантировать полученные эмбрионы и т.п.

Использование микрожидкостных чипов для анализа и подготовки эякулята дает возможность:

• полностью исключить химическое (реагентами), физическое воздействие на гаметы;
• максимально точно оценить качество спермы;
• диагностировать мужское бесплодие и подобрать вариант лечения;
• получить материал высокого качества для ВРТ (причем как для ЭКО, так и для внутриматочной инсеминации);
• получить эмбрионы без хромосомных аномалий и т. д.

В конечном итоге новые технологии увеличивают шансы семейной пары на рождение здорового малыша.