University of Technology Sydney: 3D-gedrucktes Device für bessere Spermienauswahl bei In-vitro-Fertilisation

Forscher*innen der University of Technology Sydney und NeoGenix Biosciences haben ein neues mikrofluidisches Spermienauswahlgerät entwickelt, das den Erfolg von In-vitro-Fertilisation (IVF) bei männlicher Unfruchtbarkeit erhöhen soll, indem es zuverlässiger hochwertige Spermien auswählt.

Die Weltgesundheitsorganisation zufolge ist weltweit etwa eine*r von sechs Menschen von Unfruchtbarkeit betroffen. In Australien wird eines von 22 Kindern durch künstliche Befruchtung geboren. Da jeder IVF-Zyklus eine Misserfolgsrate von 78 % hat, kann dieser Prozess emotional belastend sein.

“Männliche Unfruchtbarkeit spielt in etwa 30 % der Fälle eine Rolle, und zwar aufgrund von Problemen wie geringer Spermienzahl, eingeschränkter Beweglichkeit oder Bewegung oder schlechter Spermienqualität”, sagt Professor Majid Warkiani von der School of Biomedical Engineering an der University of Technology Sydney (UTS).

“Während viel Arbeit in die Selektion von Eizellen und Embryonen gesteckt wurde, um die Erfolgsquoten der IVF zu erhöhen, ist die Spermienselektion, ein wesentlicher Bestandteil der assistierten Reproduktion, der bei weitem am meisten vernachlässigte Schritt in Bezug auf technologische Innovation”, sagt er.

Forscher*innen der UTS und NeoGenix Biosciences, ein UTS-gegründetes Start-up, haben nun ein mikrofluidisches Gerät zur Spermaselektion entwickelt und getestet, das ein zuverlässigeres Verfahren zur Auswahl hochwertiger Spermien bietet.

Herkömmliche Methoden wie Dichtegradientenzentrifugation und Swim-up können zu DNA-Fragmentierung und Zelltod führen, was erfolglose IVF-Zyklen verursacht.

“Bei dieser neuen Technologie handelt es sich um ein 3D-gedrucktes, biologisch inspiriertes mikrofluidisches Gerät zur Spermienselektion, das den weiblichen Fortpflanzungstrakt und den natürlichen Prozess der Spermienselektion nachbildet, bei dem nur ein kleiner Prozentsatz aller Spermien die Eizelle erreicht”, so Professor Warkiani.

“Wir haben umfangreiche Tests im Vergleich zu herkömmlichen IVF-Selektionsmethoden durchgeführt, wobei die neue Methode eine 85%ige Verbesserung der DNA-Integrität und eine durchschnittlich 90%ige Verringerung des Absterbens von Samenzellen zeigte. Die mit unserer Methode ausgewählten Spermien erholten sich auch nach dem Einfrieren besser als die herkömmlichen Methoden”, sagte er.

Die Forscher*innen arbeiten mit der Monash University und australischen IVF-Kliniken zusammen, um die Technologie in die klinische Praxis einzuführen. Sie hoffen, dass das Gerät Menschen, die mit Unfruchtbarkeit zu kämpfen haben, helfen und die Zahl der erfolglosen IVF-Zyklen reduzieren wird.