磁化精子有望实现体内“试管婴儿”中国科学报

科学家已成功远程引导磁化处理的精子靠近卵子，并培育出胚胎。这项技术有望将体外受精（IVF）转移至人体内进行，从而减少侵入性操作，并提高成功率。相关研究成果近日公布于预印本平台bioRxiv。

“我们的最终目标是进行体内辅助生殖，将人体作为天然的孵育器。”西班牙CIC nanoGUNE研究中心的Mariana Medina-Sanchez表示。

当精子数量或活力较低时，能游入输卵管并完成受精的精子太少，导致自然受孕变得困难。常规的IVF技术在培养皿中使精子和卵子结合，或直接将精子注入卵子中形成胚胎。然而，该过程涉及激素注射、取卵和胚胎移植等侵入性操作，可能带来令人不适的副作用。同时，许多IVF周期以失败告终，部分原因在于精卵结合的人造环境以及步骤繁多的操作可能影响胚胎存活能力。

为了解决上述问题，Medina-Sanchez团队希望开发一种方法，运送精子通过女性生殖道进入输卵管，让其在自然条件下完成受精。最终，团队决定尝试将精子磁化，以便通过外部弱磁场引导它们在体内游动。

团队利用牛精子进行实验。他们将牛精子与由氧化铁和聚苯乙烯制成的微小磁珠共同培养。每个精子头部会附着约30颗磁珠，使其在具备磁性的同时仍保留尾部自由摆动的能力。测试表明，这些磁珠并未影响精子游动速度和健康状况。Medina-Sanchez指出，这些磁珠在超声下是可见的，便于观察体内精子团的聚集情况。

获得磁化牛精子后，研究人员将其与卵子一起在培养皿中培养。结果发现，磁化牛精子与卵子形成健康胚胎的比例与普通精子相同。当磁化精子穿透卵子时，磁珠会自行脱落，似乎没有影响胚胎的早期发育。

Medina-Sanchez说，磁珠从精子上脱落后应该能被身体的废物清除系统自然代谢掉。如果不行，也可以通过连接导管的磁铁将其吸出。

团队证实，利用外部磁场，可以引导培养皿中的磁化精子向不同方向移动，比如游向卵子。

Medina-Sanchez团队还利用小鼠证明了在体外用磁结构包裹的完整胚胎，可以通过外部磁场引导进入小鼠体内输卵管。

“这是一项非常令人振奋的进展，也是一个极好的概念验证。然而，在考虑将其应用于临床前，仍有一些挑战需要克服，比如证明磁化精子确实能被引导进入输卵管并在非实验室环境中完成受精、产生的胚胎能成功着床并最终分娩出健康的后代。”澳大利亚阿德莱德大学的Kylie Dunning说。