無標(biāo)記成像有助于預(yù)測生殖結(jié)果

在貝克曼研究所的研究機(jī)構(gòu)中，高級(jí)科學(xué)、技術(shù)和動(dòng)物科學(xué)部合作開發(fā)了一種新技術(shù)，可用于確定精子樣本的生育能力。他們希望進(jìn)一步發(fā)展人類輔助生殖技術(shù)。

在《美國國家科學(xué)院院刊》上，發(fā)表了“利用精子超微結(jié)構(gòu)計(jì)算特異性的相位成像預(yù)測生殖結(jié)果”的研究。

“這項(xiàng)工作是在熱帶地區(qū)開發(fā)耐熱奶牛和疾病的五年計(jì)劃的一部分。我們希望將這些奶牛捐贈(zèng)給發(fā)展中國家，以增加糧食產(chǎn)量，”伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校動(dòng)物科學(xué)和生物工程教授馬修b惠勒說。

為了在牛身上發(fā)展這些特征，研究人員需要確定哪種精子樣本最適合體外受精。

惠勒集團(tuán)研究助理教授Marcello Rubessa說：“雖然這些男性的精子看起來很完美，但可能存在形態(tài)或DNA問題。這種合作使我們能夠評(píng)估精子并選擇最佳生育力?！?。

傳統(tǒng)的精子樣本成像技術(shù)速度慢，勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且涉及有毒的污漬。為了解決這個(gè)問題，兩個(gè)小組使用貝克曼研究所定量光成像實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的無標(biāo)記成像技術(shù)來確定精子的哪些參數(shù)使其能夠繁殖。

貝克曼實(shí)驗(yàn)室的研究生米哈伊爾坎德爾說：“我們從受精實(shí)驗(yàn)中知道哪些精子樣本是有效的。我們使用成像技術(shù)來了解哪些參數(shù)對(duì)成功至關(guān)重要。”“我們發(fā)現(xiàn)精子頭尾大小的關(guān)系是生育力的重要參數(shù)?！?

此外，研究人員還提高了這項(xiàng)技術(shù)的速度。“我們使用人工智能來自動(dòng)化這些精子細(xì)胞的分析過程，”QLIL的研究生何說。

研究人員希望為未來的分析加速這項(xiàng)技術(shù)。電氣和計(jì)算機(jī)工程、生物工程教授、定量光成像實(shí)驗(yàn)室主任加布里埃爾加布里埃爾波佩斯庫說：“精子有時(shí)移動(dòng)得非?？臁Ｒ虼?，我們需要快速測量?！?

波佩斯庫說：“多年來，我們知道我們必須放棄分子特異性，所以我們開發(fā)了各種無標(biāo)記成像技術(shù)。”“然而，我們新開發(fā)的具有計(jì)算特異性的相位成像技術(shù)通過AI恢復(fù)了分子特異性，這是無害的，可以在活細(xì)胞上工作。應(yīng)用是無限的，但真正從非化學(xué)染色中受益的是輔助復(fù)制，正如這項(xiàng)合作研究中所描述的?！?

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