تعد تقنيات المساعدة على الإنجاب أدوات مهمة جدًا للتعامل مع العقم. حوالي 50٪ من حالات العقم ناتجة عن العقم عند الذكور، ولهذا فإن اختيار الحيوانات المنوية مهم لاستخدامه في IVF أطفال الانابيب، الحقن المجهري ICSI، والتلقيح داخل الرحم IUI التلقيح الاصطناعي. تعتبر الطرق المتاحة حاليًا لفرز الحيوانات المنوية باهظة الثمن وتتطلب عمل مكثف وتعتمد على فني المختبر. أما حاليا، تلعب رقائق الموائع الدقيقة دورًا مهمًا في علم الأحياء والطب، نظرًا لخصائصها ذات الحجم الميكروني وإمكانية التعامل مع العينة وتطبيق المنشطات الخارجية، مثل الموجات الصوتية، والانحراف الكيميائي، والتحول الحراري، فإنها تسمح بمعالجة العينات ذات الحجم المنخفض في غضون 10 دقائق بسرعة وبتكلفة منخفضة. التقنيات يجب أن تكون رقائق فرز الموائع الدقيقة آمنة للحيوانات المنوية بحيث لا تغير مواصفاتها ، مثل الحركة والشكل وسلامة الحمض النووي والأكروسوم. يمكن تحقيق ذلك باستخدام قنوات وحجرات ذات حجم وطول وشكل وطلاء ملائم للحيوانات المنوية. تعتمد رقائق الموائع الدقيقة لفرز الحيوانات المنوية على طرق نشطة و أخرى سلبية. يتوفر مناقشة موجزة حول الأساليب النشطة والسلبية الأكثر شيوعًا في القسم التالي. 1. الطريقة الفعالة: في هذه الطريقة ، يتم تطبيق محفزات خارجية، مثل حرارة المواد الكيميائية أو تدفق السوائل النشط ، لأداء الفرز. تسمح هذه الاستراتيجيات بفرز الحيوانات المنوية عالية الجودة والمتحركة تدريجياً. 1.1. الموجات الصوتية 1.1.1. بالاعتماد على المعاييرالتاليه: الموجات الصوتية السطحية / حجم الحيوانات المنوية / نمط الحركة: تكون عملية اختيار الحيوانات المنوية بطريقة التحكم التداخلي والدقيق في العملية. تحتاج هذه الطريقة إلى معدات إضافية. وقت العمل: 50 دقيقة. 1.1.2. بالاعتماد على المعاييرالتاليه: توزيع الموجات الصوتية / ضغط السائل / إضافة خرز البوليسترين: هذا إجراء تداخلي يستخدم في تحقيقات الاعتداءات الجنسية. يعزل أقل عدد ممكن من الحيوانات المنوية من عينات الحمض النووي للإناث. هذه الطريقة بحاجة إلى معدات إضافية. وقت العمل: 15 دقيقة. 1.2 الانجذاب الكيميائي 1.2.1. المعايير المتبعة: تركيز البروجسترون المتدرج ، سلوك الجذب الكيميائي للحيوانات المنوية: هذا اجراء غير اجتياحي. لسوء الحظ، هذه طريقة منخفضة الكفاءة. 1.2.2. و مع هذه المعايير: استخدام الأسيتيل كولين ومركز السائل الموجود في بويضات الفئران، مع سلوك الجذب الكيميائي للحيوانات المنوية: هذه بيئة سائلة ثابتة، تستخدم استراتيجية المحاكاة الحيوية وتعتمد على السلوك الانسيابي والحركي الكيميائي للحيوانات المنوية كمعايير اختيار. مثل المذكور أعلاه. لديها كفاءة منخفضة. 1.3 الانجذاب الكيميائي والانجذاب الحراري: 1.3.1. بالاعتماد على تركيز متدرج من الأسيتيل كولين، وتدرج درجة الحرارة، وسلوك الجذب الكيميائي و الحراري للحيوانات المنوية. تتميز هذه الشريحة بتصميم وتصنيع معقدين بسبب الهندسة المعقدة بنسبة عالية. التدرج الأمثل لدرجة الحرارة: 0.154 درجة مئوية / مم من 35 إلى 37 درجة مئوية. 2. الطريقة السلبية: تم تطويرها لفرز الحيوانات المنوية بجودة عالية. يعتمد على السلوك المتأصل للحيوانات المنوية وحركتها في غياب أي محفزات خارجية. 2.1. الهندسة 2.1.1. نظرا لسلوك السباحة للحيوانات المنوية و مصفوفات الأعمدة الدقيقة: هذه طريقة غير جراحية، وأقل تعقيدًا من الناحية الهيكلية، وتحاكي خصائص تصفية الجهاز التناسلي للأنثى. في هذه الطريقة ، هناك تحسن بمقدار 5 أضعاف في الشكل، وتعزز النضج النووي 3 أضعاف، وتحسن 2-4 أضعاف في سلامة الحمض النووي. القدرة الإنتاجية: 99٪. وقت العمل: 10 دقائق. 2.1.2. باستخدام تدرج سرعة القص والمظهر الهيدروديناميكي للحبس الدقيق للسوائل: يكون هذا الإجراء عمل بسيط. كفاءة الاسترجاع تزداد بنسبة 44٪. القدرة الإنتاجية: 80٪. 2.1.3. بالاعتماد على المظهر الهيدروديناميكي للسائل داخل القناة وميكانيكا تدفق السوائل و هيكل شكل الفراشة للرقاقة: تحاكي خصائص المتغير للوصلات داخل القناة التناسلية الأنثوية. إنه تصميم وتصنيع بسيط للرقاقة. العيب الوحيد لهذه الطريقة ؛ هو أن تراكم عدد كبير من الحيوانات المنوية أمام التضيق يؤدي إلى تقليل كفاءة فرز الحيوانات المنوية شديدة الحركة. في هذه الطريقة تسبح الحيوانات المنوية المتحركة عالية التقدم إلى الموقع المخصب بينما تتراكم الحيوانات المنوية البطيئة وغير المتحركة أمام التضيق. 2.2. الانسيابية 2.2.1. اعتمادا على المعايير التالية؛ السلوك الانسيابي للحيوانات المنوية ، الحظائر داخل القنوات الدقيقة: إضافة حافظة الحيوانات المنوية هي ميزة هذه الطريقة. الإنتاجية: 100٪. وقت العمل: 45 دقيقة 2.2.2. تدفق السوائل والسلوك الانسيابي للحيوانات المنوية والجاذبية: هذا إجراء آلي وفرز سريع. هذه الطريقة تقضي على استخدام أدوات إضافية ، مثل المضخة. إنه تصميم رقاقة بسيط. من عيوب هذه الطريقة أنها تفتقد بعض الحيوانات المنوية عالية الجودة المحتملة بسبب الوتيرة السريعة. وقت العمل: 80 ثانية. 2.2.3. سرعة السائل داخل القناة / تصميم قناة من نوع الناشر: تصميم رقاقة بسيط. يعتمد الأداء على معادلة الاستمرارية في ديناميكيات الموائع. عيوب هذه الطريقة: التجميع غير الدقيق للحيوانات المنوية المصنفة في المنطقة المناسبة. وقت العمل: 10 دقائق. 2.3 تدفق السائل: 2.3.1. ثلاثة تدفقات رقائقية متوازية مختلفة مع معدل تدفق متغير للسائل المنوي: قدرة الحيوانات المنوية على عبور الخطوط الانسيابية في التدفق الصفحي تحاكي البيئة اللزجة للجهاز التناسلي الأنثوي. هذا تصميم رقاقة بسيط. المأخذ الوحيد لهذه الطريقة هو أنه قد يفوت بعض الحيوانات المنوية عالية الجودة بسبب الاعتماد الزمني للهجرة في السائل الرقائقي. 2.3.2. قناة من نوع الناشر مع إنتاج ديناميكيات السوائل (تمكين المرور المتقاطع للحيوانات المنوية من خلال تبسيط التدفق الصفحي): تتميز هذه الشريحة بتصميم وتصنيع معقدين بسبب الهندسة المعقدة. بعد اختبار طرق مختلفة في هذه التقنية، كان هناك تحسن بنسبة 44٪ في فعالية الحيوانات المنوية المفرزة دون التأثير على سلامة الحمض النووي الخاصة بها. لحسن الحظ، تتوفر هذه التقنية الجديدة الآن في عيادتنا لمرضى الحقن المجهري لدينا.