生殖是生物體最基本特征之一,是物種得以延續(xù)和進化的保證。近年來,微流控芯片系統(tǒng)得到了迅猛發(fā)展,技術(shù)也逐漸成熟,具有良好的應(yīng)用前景。在生殖研究中,微流控技術(shù)具有以下優(yōu)勢:微管道的形狀和尺寸可以靈活設(shè)計,從而更好地模擬生理環(huán)境;微流控芯片對樣品的消耗量低;微流控技術(shù)具有很高的集成性。微流控技術(shù)已被應(yīng)用到精子活力評價與篩選、精子的化學趨向性篩選、卵丘細胞去除、透明帶移除、卵細胞定位與篩選、受精過程、早期胚胎培養(yǎng)以及生殖器官模擬等各個方面。該文著重介紹近幾年基于微流控技術(shù)生殖研究的最新進展,并對其應(yīng)用前景進行展望。
生殖是生物體的最基本特征之一, 是物種得以延續(xù)和進化的保證。聯(lián)合國特別規(guī)劃署曾在20世紀末提出, 21世紀將成為人類“生殖健康”世紀, 并向全世界人民發(fā)出增加對生殖健康問題關(guān)注度的號召。我國作為世界上最大的人口大國, 近年來也在逐步增強對生殖問題研究的投入, 特別是在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域。我國育齡人口不孕不育率已高達15%~20%,不孕夫婦約2 000萬[1], 而且不能生育的夫妻呈年輕化趨勢, 就診年齡最小23歲, 最大40歲。目前, 不孕不育和出生缺陷是生殖領(lǐng)域的重大問題。
微流控技術(shù)是20世紀90年代初期隨電子和光刻等高技術(shù)的發(fā)展而誕生的。隨著微加工、微電子技術(shù)的發(fā)展, 微流控芯片系統(tǒng)也得到了迅猛發(fā)展, 技術(shù)也逐漸成熟, 目前已經(jīng)由微流控芯片制作的操控階段向追求合理應(yīng)用和廣大市場需求的生產(chǎn)化階段轉(zhuǎn)變, 其應(yīng)用領(lǐng)域包括化學、生物學、物理學、醫(yī)學等, 其研究對象包括小分子、蛋白質(zhì)、核酸、細胞、組織、器官和模式生物等, 顯示出了強大的發(fā)展前景和應(yīng)用潛力[2-6]。在生殖生育研究中, 微流控研究剛剛起步, 微流控技術(shù)具有以下優(yōu)勢:微管道的形狀和尺寸可以靈活設(shè)計, 從而更好地模擬生理環(huán)境; 微流控芯片對樣品的消耗量低, 可減少樣品需求量, 適用于臨床樣本研究; 微流控技術(shù)可以集成多個實驗步驟,具有很高的集成性。
綜上, 微流控技術(shù)已被應(yīng)用到精子活力評價與篩選、精子的化學趨向性篩選、卵丘細胞去除、透明帶移除、卵細胞定位與篩選、受精過程、早期胚胎培養(yǎng)以及生殖器官模擬等各個方面