Er is een zogeheten microfluïdische chip ontworpen die snel en gebruiksvriendelijk helpt de vruchtbaarheid bij mannen vast te stellen. De vondst van Universiteit Twente (UT) is gepubliceerd in Analytical Chemistry.

De huidige mannelijke vruchtbaarheidstest is gericht op het beoordelen van de kwaliteit van spermamonsters door de concentratie van spermatozoa (zaadcellen), het totale volume van sperma en de beweeglijkheid van de spermatozoa te bestuderen. Deze parameters beïnvloeden rechtstreeks de vruchtbaarheid van een man. Ze geven echter een beperkte analyse van het functioneren van spermatozoa.

Er bestaan meer mogelijkheden die hebben te maken met andere eigenschappen van sperma. Zo kan het chemisch spoor naar de eicel worden gevolgd, die de kans op bevruchting beïnvloedt. Het is een van de geleidingsmechanismen bij het bevruchtingsproces van de eicellen.

Microfluïdische chip

Het volgen van het chemisch spoor hebben Twentse onderzoekers gedaan door het ontwikkelen van een microfluïdische chip, die bestaat uit een basis van agarose/gelatine en verschillende kanalen en zijkamertjes heeft. Door de kanaaltjes kunnen vloeistoffen zich in een gecontroleerde omgeving voortbewegen. Deze chip kan gemakkelijk de chemotactische eigenschappen van spermatozoa bepalen, waardoor het beeld van vruchtbaarheid completer wordt.

Die chemotactische eigenschappen slaan op het biologisch proces waardoor cellen zich verplaatsen door middel van toegenomen of afgenomen concentratie van bepaalde stoffen in de omgeving, om de weg te vinden via de eileider naar de eicel. In de vloeistof rond de eicel is veel progesteron, een vrouwelijk geslachtshormoon, aanwezig.

Eerder hebben studies aangetoond dat dit hormoon spermatozoa van zoogdieren kan aantrekken en activeren. Wetenschappers gebruiken microfluïdische systemen om chemotaxis te kunnen bestuderen.

Test sperma van zwijnen

De huidige systemen kennen diverse beperkingen in het gebruik. Zo wordt een pomp gebruikt, die de situatie mogelijk verstoort. Onderzoekers van de vakgroep Lab-on-a-chip van de UT hebben een beter versie van de chip gemaakt. Het is eentje zonder pomp, die nauwkeurig geringe verschillen in het chemotactisch gedrag van sperma kan vaststellen.

De microfluïdische chip voor het onderzoek is een postzegel groot. De eerste tests met de chip zijn gedaan met het sperma van zwijnen. Er werd gevarieerd met het gehalte aan progesteron waar de zaadcellen naar toe konden. De onderzoekers zagen dat meer spermatozoa naar de plek met veel progesteron gingen dan naar de plek met minder van het vrouwelijke hormoon. Daarmee werd de chemotactische beweging inzichtelijk gemaakt.

Behalve vruchtbaarheidstesten zou de chip volgens de onderzoekers ook kunnen worden gebruikt om andere stoffen te onderzoeken die kunnen bijdragen aan het geleidingsmechanisme van sperma.