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Qhov kev muaj menyuam ntawm cov noog nyob ntawm lawv lub peev xwm khaws cov phev kom txaus rau lub sijhawm ntev hauv cov raj khaws cov phev (SST). Lub tshuab tseeb uas cov phev nkag mus, nyob hauv, thiab tawm hauv SST tseem muaj kev tsis sib haum xeeb. Cov phev ntawm cov qaib sharkasi tau qhia txog kev sib sau ua ke, tsim cov pob filamentous txav tau uas muaj ntau lub hlwb. Vim yog qhov nyuaj ntawm kev soj ntsuam qhov kev txav mus los thiab tus cwj pwm ntawm cov phev hauv lub raj fallopian opaque, peb tau siv lub cuab yeej microfluidic nrog lub microchannel cross-section zoo ib yam li cov phev los kawm txog kev sib sau ua ke thiab kev txav mus los ntawm cov phev. Kev tshawb fawb no tham txog seb cov phev bundles tsim li cas, lawv txav mus li cas, thiab lawv lub luag haujlwm hauv kev ncua cov phev nyob hauv SST. Peb tau tshawb xyuas qhov ceev ntawm cov phev thiab tus cwj pwm rheological thaum cov kua dej ntws tau tsim hauv cov channel microfluidic los ntawm hydrostatic pressure (flow rate = 33 µm/s). Cov phev feem ntau ua luam dej tawm tsam tam sim no (positive rheology) thiab qhov ceev ntawm cov spermatozoon bundle tau txo qis ntau piv rau cov spermatozoa ib leeg. Tau pom tias cov pob noob qes txav mus los ua ib lub kauv thiab ntev thiab tuab zuj zus thaum muaj ntau tus noob qes raug nrhiav. Cov phev pob tau pom los ze thiab lo rau ntawm cov phab ntsa ntawm cov microfluidic channels kom tsis txhob raug swept nrog cov kua dej ntws ceev > 33 µm / s. Cov phev pob tau pom los ze thiab lo rau ntawm cov phab ntsa ntawm cov microfluidic channels kom tsis txhob raug swept nrog cov kua dej ntws ceev > 33 µm / s. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрофлюньтных, сметания со скоростью потока жидкости > 33 мкм / с. Tau pom tias cov phev pob ze thiab lo rau ntawm phab ntsa ntawm cov microfluidic channels kom tsis txhob raug cheb mus ntawm cov kua dej ntws ntau dua 33 µm/s.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁上，以避免被流体流速> 33 µm/s 扫过。33 µm/s. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрожидкостногого избежать сметания потоком жидкости со скоростью > 33 мкм/с. Tau pom tias cov phev pob ze thiab lo rau ntawm phab ntsa ntawm cov microfluidic channel kom tsis txhob raug cov kua dej ntws ntawm >33 µm/s.Kev ntsuas thiab xa hluav taws xob microscopy qhia tau hais tias cov phev bundles tau txhawb nqa los ntawm cov khoom siv ntom ntom. Cov ntaub ntawv tau txais qhia txog kev txav mus los tshwj xeeb ntawm Sharkazi qaib spermatozoa, nrog rau lub peev xwm ntawm spermatozoa los sib sau ua ke thiab tsim cov bundles txawb, uas pab txhawb rau kev nkag siab zoo dua ntawm kev khaws cia ntev ntawm spermatozoa hauv SMT.
Yuav kom ua tiav kev sib xyaw ua ke hauv tib neeg thiab feem ntau cov tsiaj txhu, cov phev thiab qe yuav tsum tuaj txog ntawm qhov chaw sib xyaw ua ke thaum lub sijhawm zoo. Yog li ntawd, kev sib yuav yuav tsum tshwm sim ua ntej lossis thaum lub sijhawm ovulation. Ntawm qhov tod tes, qee cov tsiaj txhu, xws li dev, nrog rau cov tsiaj txhu uas tsis yog tsiaj txhu, xws li kab, ntses, tsiaj reptiles, thiab noog, khaws cov phev rau hauv lawv cov noob caj noob ces rau lub sijhawm ntev kom txog thaum lawv cov qe npaj txhij rau kev sib xyaw ua ke (kev sib xyaw ua ke asynchronous 1). Cov noog muaj peev xwm tswj tau qhov muaj sia nyob ntawm cov phev uas muaj peev xwm sib xyaw ua ke cov qe rau 2-10 lub lis piam2.
Qhov no yog ib qho tshwj xeeb uas ua rau cov noog txawv ntawm lwm cov tsiaj, vim nws muab qhov feem ntau ntawm kev xeeb tub tom qab ib zaug kev xeeb tub rau ob peb lub lis piam yam tsis muaj kev sib deev thiab kev tso qe tib lub sijhawm. Lub cev khaws cov phev tseem ceeb, hu ua lub raj khaws cov phev (SST), nyob hauv cov quav sab hauv ntawm qhov chaw sib txuas ntawm lub tsev menyuam. Txog niaj hnub no, cov txheej txheem uas cov phev nkag mus, nyob, thiab tawm hauv lub txhab phev tseem tsis tau nkag siab tag nrho. Raws li kev tshawb fawb yav dhau los, ntau qhov kev xav tau raug muab tso rau pem hauv ntej, tab sis tsis muaj ib qho ntawm lawv tau lees paub.
Forman4 tau xav tias cov noob qes nyob hauv SST qhov chaw los ntawm kev txav mus los tas li tawm tsam kev coj ntawm cov kua dej ntws los ntawm cov protein channels nyob rau ntawm SST epithelial cells (rheology). ATP raug txo qis vim yog qhov kev ua haujlwm flagellar tas li uas xav tau los khaws cov noob qes hauv SST lumen thiab kev txav mus los thaum kawg poob qis kom txog thaum cov noob qes raug nqa tawm ntawm lub txhab noob qes los ntawm cov kua dej ntws thiab pib txoj kev taug kev tshiab mus rau hauv lub raj xa dej kom fertilize cov noob qes. Qe (Forman4). Tus qauv ntawm kev khaws cov noob qes no tau txhawb nqa los ntawm kev kuaj pom los ntawm immunocytochemistry ntawm aquaporins 2, 3 thiab 9 uas muaj nyob hauv SST epithelial cells. Txog niaj hnub no, kev tshawb fawb txog kev sib raug zoo ntawm cov noob qes qaib thiab nws lub luag haujlwm hauv kev khaws cia SST, kev xaiv noob qes hauv qhov chaw mos, thiab kev sib tw noob qes tseem tsis tau muaj. Hauv qaib, noob qes nkag mus rau hauv qhov chaw mos tom qab kev sib deev ntuj, tab sis ntau dua 80% ntawm cov noob qes raug ntiab tawm ntawm qhov chaw mos sai sai tom qab kev sib deev. Qhov no qhia tau hais tias qhov chaw mos yog qhov chaw tseem ceeb rau kev xaiv noob qes hauv cov noog. Ntxiv mus, muaj kev tshaj tawm tias tsawg dua 1% ntawm cov noob qes uas tau cog rau hauv qhov chaw mos xaus rau hauv SSTs2. Hauv kev tso noob qes rau cov menyuam qaib hauv qhov chaw mos, tus naj npawb ntawm cov noob qes uas mus txog SST feem ntau nce 24 teev tom qab tso noob qes. Txog tam sim no, txoj hauv kev xaiv noob qes thaum lub sijhawm no tseem tsis meej, thiab kev txav ntawm noob qes yuav ua lub luag haujlwm tseem ceeb hauv kev nqus noob qes SST. Vim yog cov phab ntsa tuab thiab tsis pom tseeb ntawm cov hlab qes, nws nyuaj rau saib xyuas kev txav ntawm noob qes hauv cov hlab qes ntawm cov noog. Yog li ntawd, peb tsis muaj kev paub yooj yim txog kev hloov pauv ntawm noob qes mus rau SST tom qab kev xeeb tub.
Rheology tsis ntev los no tau lees paub tias yog ib qho tseem ceeb uas tswj kev thauj mus los ntawm cov phev hauv cov tsiaj txhu. Raws li lub peev xwm ntawm cov phev txav mus los kom txav mus rau sab nraud, Zaferani et al8 tau siv lub kaw lus corra microfluidic los cais cov phev txav mus los ntawm cov qauv phev uas tau sau tseg. Hom kev cais cov phev no yog qhov tseem ceeb rau kev kho mob tsis muaj menyuam thiab kev tshawb fawb hauv tsev kho mob, thiab nyiam dua li cov txheej txheem ib txwm muaj uas siv sijhawm thiab siv zog ntau thiab tuaj yeem ua rau cov phev morphology thiab kev ua haujlwm zoo. Txawm li cas los xij, txog niaj hnub no, tsis muaj kev tshawb fawb tau ua txog cov txiaj ntsig ntawm cov kua qaub los ntawm cov noob qes ntawm cov qaib ntawm kev txav mus los ntawm cov phev.
Txawm hais tias txoj kev uas khaws cov phev cia rau hauv SST yog dab tsi los xij, ntau tus kws tshawb nrhiav tau pom tias cov phev nyob hauv SST sib sau ua ke hauv SST ntawm qaib 9, 10, quails 2, thiab qaib ntxhw 11 los ua cov phev sib sau ua ke. Cov kws sau ntawv hais tias muaj kev sib txuas ntawm qhov kev sib sau ua ke no thiab kev khaws cia cov phev mus sij hawm ntev hauv SST.
Tingari thiab Lake12 tau tshaj tawm txog kev sib raug zoo ntawm cov noob phev hauv cov qog nqaij qaib uas txais noob phev thiab nug seb cov noob phev avian puas sib sau ua ke zoo ib yam li cov noob phev tsiaj. Lawv ntseeg tias kev sib txuas tob ntawm cov noob phev hauv lub vas deferens tej zaum yuav yog vim muaj kev ntxhov siab los ntawm kev muaj ntau cov noob phev hauv qhov chaw me me.
Thaum soj ntsuam tus cwj pwm ntawm cov phev ntawm cov iav tshiab dai, cov cim qhia txog kev sib sau ua ke tuaj yeem pom, tshwj xeeb tshaj yog ntawm ntug ntawm cov tee dej phev. Txawm li cas los xij, kev sib sau ua ke feem ntau raug cuam tshuam los ntawm kev ua haujlwm tig uas cuam tshuam nrog kev txav mus los tas mus li, uas piav qhia txog qhov xwm txheej ib ntus ntawm qhov xwm txheej no. Cov kws tshawb fawb kuj pom tias thaum ntxiv cov tshuaj diluent rau hauv cov phev, cov qe ntshav sib sau ua ke "zoo li xov" ntev tau tshwm sim.
Thaum ntxov, cov neeg sim ua raws li cov noob qes (spermatozoon) tau ua los ntawm kev tshem ib txoj hlua nyias nyias ntawm ib qho dej uas dai, ua rau muaj ib lub vesicle zoo li noob qes ntev tawm ntawm cov dej ntawm cov noob qes. Cov noob qes tam sim ntawd tau teeb tsa ua ke hauv lub vesicle, tab sis tag nrho cov khoom ploj mus sai sai vim yog qhov txwv 3D. Yog li ntawd, txhawm rau kawm txog kev sib sau ua ke ntawm cov noob qes, nws yog ib qho tsim nyog los soj ntsuam qhov kev txav mus los thiab tus cwj pwm ntawm cov noob qes ncaj qha hauv cov raj khaws cia noob qes cais, uas nyuaj rau ua tiav. Yog li ntawd, nws yog ib qho tsim nyog los tsim ib lub cuab yeej uas ua raws li cov noob qes los txhawb kev kawm txog kev txav mus los ntawm cov noob qes thiab tus cwj pwm sib sau ua ke. Brillard et al13 tau tshaj tawm tias qhov ntev nruab nrab ntawm cov raj khaws cia noob qes hauv cov qaib laus yog 400–600 µm, tab sis qee qhov SSTs tuaj yeem ntev txog 2000 µm. Mero thiab Ogasawara14 tau faib cov qog seminiferous ua cov tubules loj thiab tsis loj, ob qho tib si yog tib yam ntev (~ 500 µm) thiab lub caj dab dav (~ 38 µm), tab sis qhov nruab nrab lumen txoj kab uas hla ntawm cov tubules yog 56.6 thiab 56.6 µm. . , feem 11.2 μm, feem. Hauv kev tshawb fawb tam sim no, peb siv lub cuab yeej microfluidic nrog qhov loj me ntawm 200 µm × 20 µm (W × H), uas nws qhov seem hla yog qee yam ze rau ntawm SST amplified. Tsis tas li ntawd, peb tau tshuaj xyuas kev txav ntawm cov phev thiab kev coj tus cwj pwm agglutination hauv cov kua dej ntws, uas yog sib xws nrog Foreman qhov kev xav tias cov kua dej tsim los ntawm SST epithelial hlwb khaws cov phev hauv lumen hauv qhov kev taw qhia countercurrent (rheological).
Lub hom phiaj ntawm txoj kev tshawb fawb no yog los daws cov teeb meem ntawm kev soj ntsuam kev txav mus los ntawm cov noob qes hauv cov raj fallopian thiab kom tsis txhob muaj teeb meem ntawm kev kawm txog rheology thiab tus cwj pwm ntawm cov noob qes hauv ib puag ncig uas hloov pauv tas li. Ib lub cuab yeej microfluidic tau siv uas tsim cov siab hydrostatic los ua qauv kev txav mus los ntawm cov noob qes hauv cov qau ntawm qaib.
Thaum ib tee ntawm cov qauv phev uas tau diluted (1:40) raug muab tso rau hauv lub cuab yeej microchannel, ob hom phev txav tau tuaj yeem txheeb xyuas (cov phev cais thiab cov phev khi). Tsis tas li ntawd, cov phev feem ntau ua luam dej tawm tsam cov dej ntws (kev sib hloov zoo; video 1, 2). Txawm hais tias cov phev bundles muaj qhov ceev qis dua li ntawm cov phev ib leeg (p < 0.001), lawv nce feem pua ​​​​​​ntawm cov phev uas pom tias muaj rheotaxis zoo (p < 0.001; Rooj 2). Txawm hais tias cov phev bundles muaj qhov ceev qis dua li ntawm cov phev ib leeg (p < 0.001), lawv nce feem pua ​​​​​​ntawm cov phev uas pom tias muaj rheotaxis zoo (p < 0.001; Rooj 2). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), ониночных сперматозоидов (p < 0,001), сперматозоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (p < 0,001; таблица 2). Txawm hais tias cov kab mob spermatozoa muaj qhov ceev qis dua li ntawm cov kab mob ib leeg (p < 0.001), lawv ua rau muaj feem pua ​​​​​​ntawm cov kab mob spermatozoa uas qhia txog rheotaxis zoo (p < 0.001; Rooj 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p <0.001），但它们增加了明孤独精子的速度（p < 0.001），但它们增加了明示阳性流叾倧的0.001; 2).尽管精子束的速度低于 孤独的速度（p <0.001），但增加了 显示 阳性流徆怔(p <0.001; 2 . . . . . . ) Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличитра сперматозоидов с положительной реологией (p <0,001; таблица 2). Txawm hais tias qhov ceev ntawm cov phev bundles qis dua li ntawm cov spermatozoa ib leeg (p < 0.001), lawv nce feem pua ​​ntawm cov spermatozoa nrog rheology zoo (p < 0.001; Rooj 2).Qhov rheology zoo rau ib lub spermatozoa thiab tufts kwv yees li ntawm 53% thiab 85%, raws li.
Tau pom tias cov noob qes ntawm cov qaib sharkasi tom qab tso qe tawm los ua cov kab sib txuas, muaj ntau tus. Cov pob no ntev thiab tuab zuj zus raws sijhawm thiab yuav nyob hauv vitro tau ob peb teev ua ntej ploj mus (video 3). Cov pob filamentous no zoo li cov noob qes echidna uas tsim nyob rau ntawm qhov kawg ntawm epididymis. Cov noob qes ntawm qaib Sharkashi tau pom tias muaj kev nyiam sib sau ua ke thiab tsim cov pob reticulate hauv tsawg dua ib feeb tom qab sau. Cov kab no yog dynamic thiab muaj peev xwm lo rau txhua phab ntsa ze lossis cov khoom tsis txav. Txawm hais tias cov noob qes txo qhov ceev ntawm cov noob qes, nws yog qhov tseeb tias macroscopically lawv ua rau lawv cov kab sib txuas ntau dua. Qhov ntev ntawm cov pob sib txawv nyob ntawm tus naj npawb ntawm cov noob qes sau ua cov pob. Ob ntu ntawm cov pob tau raug cais tawm: thawj ntu, suav nrog lub taub hau dawb ntawm cov noob qes sib sau ua ke, thiab qhov kawg, suav nrog tus Tsov tus tw thiab tag nrho qhov kawg ntawm cov noob qes. Siv lub koob yees duab ceev ceev (950 fps), cov taub hau dawb ntawm cov noob qes sib sau ua ke tau pom nyob rau hauv thawj ntu ntawm lub pob, uas yog lub luag haujlwm rau kev txav ntawm lub pob vim lawv qhov kev txav mus los, rub cov seem mus rau hauv lub pob nrog kev txav mus los helical (Video 4). Txawm li cas los xij, nyob rau hauv cov tufts ntev, nws tau pom tias qee lub taub hau noob qes dawb lo rau lub cev thiab qhov kawg ntawm lub tuft ua haujlwm ua vanes los pab txhawb lub tuft.
Thaum cov kua dej ntws qeeb qeeb, cov pob noob qes txav mus sib luag, txawm li cas los xij, lawv pib sib tshooj thiab lo rau txhua yam uas tseem nyob, kom tsis txhob raug ntxuav los ntawm cov dej ntws thaum qhov ceev ntawm kev ntws nce ntxiv. Cov pob noob qes tsim thaum ob peb lub noob qes los ze rau ib leeg, lawv pib txav mus ua ke thiab qhwv ib ncig, thiab tom qab ntawd lo rau ib yam khoom nplaum. Cov duab 1 thiab 2 qhia txog li cas cov noob qes los ze rau ib leeg, tsim ib qho kev sib tshuam thaum cov tws qhwv ib ncig.
Cov kws tshawb nrhiav tau siv lub zog hydrostatic los tsim cov kua dej ntws hauv lub microchannel los kawm txog kev rheology ntawm cov phev. Siv lub microchannel nrog qhov loj ntawm 200 µm × 20 µm (W × H) thiab ntev ntawm 3.6 µm. Siv cov microchannels ntawm cov thawv nrog cov koob txhaj tshuaj haum rau ntawm qhov kawg. Siv cov xim zaub mov los ua kom pom tseeb dua.
Khi cov xov hlau sib txuas thiab cov khoom siv rau ntawm phab ntsa. Daim vis dis aus tau thaij nrog lub tshuab tsom iav sib piv theem. Nrog txhua daim duab, lub tshuab tsom iav sib piv theem thiab cov duab kos duab tau nthuav tawm. (A) Kev sib txuas ntawm ob lub kwj deg tiv thaiv qhov ntws vim yog kev txav mus los ntawm lub voj voog (xub liab). (B) Kev sib txuas ntawm lub raj pob thiab phab ntsa channel (xub liab), tib lub sijhawm lawv txuas nrog ob lub pob ntxiv (xub daj). (C) Cov phev pob hauv microfluidic channel pib txuas nrog ib leeg (xub liab), tsim ib lub mesh ntawm cov phev pob. (D) Kev tsim ntawm lub network ntawm cov phev pob.
Thaum ib tee dej ntawm cov phev uas tau yaj lawm raug muab tso rau hauv lub cuab yeej microfluidic thiab ib qho dej ntws tau tsim, lub teeb phev tau pom tias txav mus rau qhov kev taw qhia ntawm qhov dej ntws. Cov pob khoom haum zoo rau ntawm phab ntsa ntawm cov microchannels, thiab cov taub hau dawb hauv qhov pib ntawm cov pob khoom haum zoo rau lawv (video 5). Lawv kuj tseem lo rau txhua yam khoom me me uas nyob ruaj khov hauv lawv txoj kev, xws li cov khib nyiab, kom tiv thaiv kev raug dej ntws mus. Raws li lub sijhawm dhau mus, cov tufts no dhau los ua cov filaments ntev ntes lwm cov phev ib leeg thiab cov tufts luv dua (Video 6). Thaum cov dej ntws pib qeeb, cov kab ntev ntawm cov phev pib tsim ib lub network ntawm cov kab phev (Video 7; Daim Duab 2).
Thaum muaj qhov ceev ntawm cov dej ntws siab (V > 33 µm/s), cov xov yuav txav mus los ua ke kom ntes tau ntau cov phev uas tsim cov pob kom tiv taus lub zog ntawm cov dej ntws. Thaum muaj qhov ceev ntawm cov dej ntws siab (V > 33 µm/s), cov xov yuav txav mus los ua ke kom ntes tau ntau cov phev uas tsim cov pob kom tiv taus lub zog ntawm cov dej ntws. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей усиливаются, поскольку они ятат множество отдельных сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфующей скаиле противостоят дрейфующей скаиле. Thaum cov dej ntws ceev heev (V > 33 µm/s), cov xov paj uas txav mus los sib luag yuav nce ntxiv thaum lawv sim ntes ntau tus noob qes uas tsim cov pob uas muaj peev xwm tiv taus lub zog ntws ntawm cov dej ntws.Kev ua haujlwm siab (V> 33 µm / s)时，螺纹的螺旋运动增加，以试图捕捉许多形成束的单个精子，从而更好地抵抗的姁囊。在高流速 (v> 33 µm/s) 时，的螺旋运动增加，以试图 许多形成束单 个精子抵抗的漂移力。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。 При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) спиральное движение нитей увеличивается в попытке захватит сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа потока. Thaum muaj dej ntws ntau (V > 33 µm/s), cov filaments yuav txav mus los ua voj voog kom ntes tau ntau tus spermatozoa uas tsim cov pob khoom kom tiv taus cov dej ntws.Lawv kuj tau sim txuas cov microchannels rau ntawm cov phab ntsa.
Cov pob noob phev tau txheeb xyuas tias yog cov pawg noob phev taub hau thiab cov twigs curling siv lub teeb microscopy (LM). Cov pob noob phev nrog ntau yam aggregates kuj tau txheeb xyuas tias yog cov taub hau twisted thiab flagellar aggregates, ntau cov noob phev sib xyaws, cov noob phev taub hau txuas rau tus tw, thiab cov noob phev taub hau nrog cov nuclei bent ua ntau cov nuclei sib xyaws. transmission electron microscopy (TEM). Scanning electron microscopy (SEM) qhia tau hais tias cov pob noob phev yog cov sheathed aggregates ntawm cov noob phev taub hau thiab cov noob phev sib xyaws qhia tau hais tias muaj ib lub network txuas ntawm cov twigs qhwv.
Cov morphology thiab ultrastructure ntawm spermatozoa, kev tsim cov bundles spermatozoa tau kawm siv lub teeb microscopy (ib nrab ntu), scanning electron microscopy (SEM) thiab transmission electron microscopy (TEM), sperms smears tau stained nrog acridine orange thiab kuaj xyuas siv epifluorescence microscopy.
Kev siv cov xim acridine txiv kab ntxwv los pleev rau cov noob qes (Daim Duab 3B) qhia tau tias cov taub hau noob qes tau lo ua ke thiab npog nrog cov khoom siv secretory, uas ua rau muaj cov tufts loj (Daim Duab 3D). Cov pob noob qes muaj cov noob qes sib sau ua ke nrog lub network ntawm cov tw txuas (Daim Duab 4A-C). Cov pob noob qes yog tsim los ntawm cov tw ntawm ntau cov noob qes lo ua ke (Daim Duab 4D). Secrets (Daim Duab 4E, F) npog cov taub hau ntawm cov pob noob qes.
Kev tsim cov pob spermatozoa Siv cov tshuab kuaj mob sib piv theem thiab cov phev smears uas pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv, qhia tau tias cov taub hau ntawm spermatozoa lo ua ke. (A) Kev tsim cov noob phev thaum ntxov pib nrog cov noob phev (lub voj voog dawb) thiab peb cov noob phev (lub voj voog daj), nrog rau lub kauv pib ntawm tus Tsov tus tw thiab xaus ntawm lub taub hau. (B) Photomicrograph ntawm cov noob phev smear uas pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv qhia cov taub hau noob phev adherent (xub). Cov dej tawm npog lub taub hau (s). Kev loj hlob × 1000. (C) Kev tsim ntawm lub teeb loj thauj los ntawm kev ntws hauv cov channel microfluidic (siv lub koob yees duab ceev ceev ntawm 950 fps). (D) Micrograph ntawm cov noob phev smear uas pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv qhia cov tufts loj (xub). Kev loj hlob: × 200.
Daim duab thaij hluav taws xob ntawm lub teeb noob qes thiab daim duab pleev noob qes uas muaj acridine txiv kab ntxwv. (A, B, D, E) yog cov duab thaij hluav taws xob digital xim ntawm cov noob qes, thiab C thiab F yog cov duab thaij ntawm cov noob qes uas muaj acridine txiv kab ntxwv qhia txog kev txuas ntawm ntau cov noob qes qhwv lub vev caudal. (AC) Cov noob qes sib sau ua ke tau pom tias yog lub network ntawm cov tw txuas (xub). (D) Kev txuas ntawm ntau cov noob qes (nrog cov khoom nplaum, kab xim liab, xub) qhwv ib ncig ntawm tus tw. (E thiab F) Cov taub hau noob qes sib sau ua ke (cov taw qhia) npog nrog cov khoom nplaum (cov taw qhia). Cov noob qes tau tsim cov pob nrog ntau cov qauv zoo li vortex (F). (C) ×400 thiab (F) ×200 magnifications.
Siv lub tshuab kuaj hluav taws xob xa mus, peb pom tias cov phev pob muaj cov tw txuas (Daim Duab 6A, C), cov taub hau txuas rau cov tw (Daim Duab 6B), lossis cov taub hau txuas rau cov tw (Daim Duab 6D). Cov taub hau ntawm cov phev hauv pob yog nkhaus, nthuav tawm hauv ntu ob thaj chaw nuclear (Daim Duab 6D). Hauv pob txiav, cov phev muaj lub taub hau ntswj nrog ob thaj chaw nuclear thiab ntau thaj chaw flagellar (Daim Duab 5A).
Daim duab digital xim electron micrograph qhia txog cov tw txuas hauv cov phev thiab cov khoom siv sib sau ua ke txuas cov taub hau phev. (A) Tus tw txuas ntawm ntau tus phev. Saib seb tus tw zoo li cas hauv ob qho tib si duab (xub) thiab toj roob hauv pes (xub) projections. (B) Lub taub hau (xub) ntawm cov phev txuas nrog tus tw (xub). (C) Ntau tus tw phev (xub) txuas nrog. (D) Cov khoom siv sib sau ua ke (AS, xiav) txuas plaub lub taub hau phev (ntshav).
Siv lub tshuab ntsuas hluav taws xob scanning microscopy los ntes cov taub hau ntawm cov noob qes uas muaj cov kua qaub lossis cov ntaub so ntswg (Daim Duab 6B), qhia tias cov noob qes tau khi los ntawm cov khoom siv sab nraud. Cov khoom sib xyaw ua ke tau sib sau ua ke hauv lub taub hau ntawm cov noob qes (lub taub hau zoo li jellyfish; Daim Duab 5B) thiab nthuav dav deb, muab cov tsos daj ci ntsa iab hauv qab lub tshuab ntsuas fluorescence thaum pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv (Daim Duab 6C). Cov tshuaj no pom tseeb hauv qab lub tshuab ntsuas thiab suav tias yog cov khoom sib txuas. Cov ntu nyias nyias (Daim Duab 5C) thiab cov noob qes smears pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv qhia cov noob qes uas muaj cov taub hau ntim thiab cov tws nkhaus (Daim Duab 5D).
Ntau daim duab thaij duab qhia txog kev sib sau ua ke ntawm cov taub hau phev thiab cov tw uas quav siv ntau txoj kev. (A) Daim duab digital xim hla-sectional transmission electron micrograph ntawm ib lub pob phev uas qhia txog lub taub hau phev uas muaj ob ntu nucleus (xiav) thiab ntau qhov flagellar (ntsuab). (B) Daim duab digital xim scanning electron micrograph qhia txog ib pawg ntawm cov taub hau phev zoo li jellyfish (xub) uas zoo li raug npog. (C) Ib nrab-nyias qhia txog cov taub hau phev sib sau ua ke (xub) thiab cov tw uas nkhaus (xub). (D) Micrograph ntawm ib daim duab phev uas muaj acridine txiv kab ntxwv uas qhia txog cov taub hau phev sib sau ua ke (xub) thiab cov tw uas nkhaus (xub). Nco ntsoov tias ib yam khoom nplaum (S) npog lub taub hau ntawm cov phev. (D) × 1000 magnification.
Siv lub tshuab kuaj hluav taws xob xa mus (Daim Duab 7A), kuj tau sau tseg tias cov taub hau ntawm cov noob qes tau ntswj thiab cov nuclei muaj cov duab zoo li lub kauv, raws li tau lees paub los ntawm cov noob qes uas tau pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv thiab kuaj xyuas siv lub tshuab kuaj fluorescence (Daim Duab 7B).
(A) Daim duab digital xim xa hluav taws xob micrograph thiab (B) Acridine txiv kab ntxwv xim txiv kab ntxwv qhia txog cov taub hau coiled thiab kev txuas ntawm cov taub hau thiab cov tw ntawm cov phev (xub). (B) × 1000 magnification.
Ib qho kev tshawb pom nthuav yog tias cov noob caj noob ces ntawm Sharkazi sib sau ua ke los ua cov pob khoom txawb tau. Cov yam ntxwv ntawm cov pob khoom no ua rau peb nkag siab txog lawv lub luag haujlwm hauv kev nqus thiab khaws cia cov noob caj noob ces hauv SST.
Tom qab sib deev, cov phev nkag mus rau hauv qhov chaw mos thiab dhau los ntawm kev xaiv ntau heev, ua rau tsuas muaj tsawg tus phev nkag mus rau hauv SST15,16. Txog niaj hnub no, cov txheej txheem uas phev nkag thiab tawm hauv SST tseem tsis meej. Hauv cov qaib, cov phev spermatozoa khaws cia rau hauv SST rau lub sijhawm ntev li 2 txog 10 lub lis piam, nyob ntawm hom tsiaj6. Kev tsis sib haum xeeb tseem nyob txog qhov xwm txheej ntawm cov phev thaum khaws cia hauv SST. Lawv puas txav mus los lossis so? Hauv lwm lo lus, cov qe phev ua li cas thiaj li khaws lawv txoj haujlwm hauv SST ntev heev?
Forman4 tau hais tias SST qhov chaw nyob thiab kev tawm tuaj yeem piav qhia txog kev txav ntawm cov phev. Cov kws sau ntawv xav tias cov phev tswj lawv txoj haujlwm los ntawm kev ua luam dej tawm tsam cov kua dej uas tsim los ntawm SST epithelium thiab tias cov phev raug tawm ntawm SST thaum lawv qhov ceev poob qis dua qhov chaw uas lawv pib txav mus tom qab vim tsis muaj zog. Zaniboni5 tau lees paub qhov muaj aquaporins 2, 3, thiab 9 hauv qhov apical ntawm SST epithelial hlwb, uas tej zaum yuav txhawb nqa Foreman tus qauv khaws cov phev. Hauv kev tshawb fawb tam sim no, peb pom tias yuav luag ib nrab ntawm Sharkashi cov phev qhia txog kev rheology zoo hauv cov kua dej ntws, thiab tias cov phev agglutinated bundles nce tus naj npawb ntawm cov phev uas qhia txog kev rheology zoo, txawm hais tias agglutination qeeb lawv. Yuav ua li cas cov phev mus ncig ntawm tus noog lub raj fallopian mus rau qhov chaw ntawm kev sib xyaw tsis tau nkag siab tag nrho. Hauv cov tsiaj txhu, cov kua follicular chemoattracts spermatozoa. Txawm li cas los xij, cov tshuaj chemoattractants ntseeg tau tias yuav coj cov noob qes mus rau qhov deb heev7. Yog li ntawd, lwm cov txheej txheem yog lub luag haujlwm rau kev thauj cov noob qes. Lub peev xwm ntawm cov noob qes los taw qhia thiab ntws tawm tsam cov kua dej fallopian uas tso tawm tom qab kev sib deev tau tshaj tawm tias yog ib qho tseem ceeb hauv kev tsom mus rau cov noob qes hauv nas. Parker 17 tau hais tias cov noob qes hla cov qe los ntawm kev ua luam dej tawm tsam cov kua dej ciliary hauv cov noog thiab cov tsiaj reptiles. Txawm hais tias nws tsis tau raug ua pov thawj hauv cov noog, Adolphi18 yog thawj tus pom tias cov noob qes avian muab cov txiaj ntsig zoo thaum ib txheej nyias nyias ntawm cov kua ntawm lub npog thiab swb tau tsim nrog ib daim ntawv lim dej. Rheology. Hino thiab Yanagimachi [19] muab cov nas ovary-tubal-uterine complex tso rau hauv lub nplhaib perfusion thiab txhaj 1 µl ntawm cov kua mem rau hauv isthmus kom pom cov kua dej ntws hauv cov hlab fallopian. Lawv pom ib qho kev txav mus los ntawm kev cog lus thiab kev so hauv cov hlab fallopian, uas tag nrho cov kua mem tau txav mus rau ampulla ntawm cov hlab fallopian. Cov kws sau ntawv hais txog qhov tseem ceeb ntawm cov kua dej ntws los ntawm qis mus rau sab saud ntawm cov hlab ntsha fallopian rau kev nqa cov phev thiab kev xeeb tub. Brillard20 tau tshaj tawm tias hauv qaib thiab qaib ntxhw, cov phev spermatozoa tsiv teb tsaws chaw los ntawm kev txav mus los ntawm qhov nkag ntawm qhov chaw mos, qhov chaw uas lawv khaws cia, mus rau qhov chaw sib tshuam ntawm lub tsev menyuam thiab qhov chaw mos, qhov chaw uas lawv khaws cia. Txawm li cas los xij, qhov kev txav mus los no tsis tas yuav tsum muaj ntawm qhov chaw sib tshuam ntawm lub tsev menyuam thiab infundibulum vim tias cov phev spermatozoa raug thauj mus los ntawm kev hloov chaw tsis siv neeg. Paub txog cov lus qhia yav dhau los no thiab cov txiaj ntsig tau txais hauv kev tshawb fawb tam sim no, nws tuaj yeem xav tias lub peev xwm ntawm cov phev spermatozoa txav mus rau sab saud (rheology) yog ib qho ntawm cov khoom uas cov txheej txheem xaiv yog raws li. Qhov no txiav txim siab qhov kev hla ntawm cov phev spermatozoa los ntawm qhov chaw mos thiab lawv nkag mus rau hauv CCT rau kev khaws cia. Raws li Forman4 tau hais, qhov no kuj tseem yuav pab txhawb cov txheej txheem ntawm cov phev nkag mus rau SST thiab nws qhov chaw nyob rau ib lub sijhawm thiab tom qab ntawd tawm thaum lawv qhov ceev pib qeeb.
Ntawm qhov tod tes, Matsuzaki thiab Sasanami 21 tau hais tias cov kab mob noog spermatozoa hloov pauv ntawm kev pw tsaug zog mus rau kev txav mus los hauv cov txiv neej thiab poj niam txoj kev yug me nyuam. Kev txwv tsis pub cov kab mob nyob hauv SST tau raug pom zoo los piav qhia txog lub sijhawm khaws cia ntev ntawm cov kab mob thiab tom qab ntawd rov ua kom zoo dua tom qab tawm hauv SST. Nyob rau hauv cov xwm txheej hypoxic, Matsuzaki et al. 1 tau tshaj tawm tias muaj ntau cov lactate thiab tso tawm hauv SST, uas yuav ua rau kev txwv tsis pub cov kab mob nyob hauv. Hauv qhov no, qhov tseem ceeb ntawm cov kab mob phev rheology yog pom tseeb hauv kev xaiv thiab kev nqus ntawm cov kab mob spermatozoa, thiab tsis yog hauv lawv qhov kev khaws cia.
Tus qauv ntawm cov phev sib sau ua ke yog suav hais tias yog ib qho kev piav qhia uas muaj peev xwm ua tau rau lub sijhawm khaws cia ntev ntawm cov phev hauv SST, vim qhov no yog ib qho qauv ntawm kev khaws cov phev hauv cov qaib2,22,23. Bakst et al. 2 tau pom tias feem ntau cov phev sib txuas ua ke, tsim cov pob zeb sib txuas, thiab cov phev ib leeg tsis tshua pom muaj nyob hauv cov quail CCM. Ntawm qhov tod tes, Wen et al. 24 tau pom ntau cov phev sib cais thiab tsawg dua cov phev sib sau ua ke hauv SST lumen hauv cov qaib. Raws li cov kev soj ntsuam no, nws tuaj yeem xav tias qhov kev nyiam rau cov phev sib sau ua ke txawv ntawm cov noog thiab ntawm cov phev hauv tib lub ejaculate. Tsis tas li ntawd, Van Krey et al. 9 tau hais tias kev sib cais ntawm cov phev sib sau ua ke yog lub luag haujlwm rau kev nkag mus ntawm cov phev mus rau hauv lumen ntawm lub raj fallopian. Raws li qhov kev xav no, cov phev uas muaj peev xwm sib sau ua ke qis dua yuav tsum raug ntiab tawm ntawm SST ua ntej. Hauv qhov xwm txheej no, lub peev xwm ntawm cov noob qes kom sib sau ua ke yuav yog ib qho tseem ceeb uas cuam tshuam rau qhov tshwm sim ntawm kev sib tw ntawm cov noob qes hauv cov noog qias neeg. Tsis tas li ntawd, qhov ntev dua cov noob qes sib sau ua ke, qhov ntev dua kev muaj menyuam yuav raug tswj hwm.
Txawm hais tias cov noob spermatozoa sib sau ua ke thiab sib sau ua ke rau hauv cov pob tau pom nyob rau hauv ntau txoj kev tshawb fawb2,22,24, lawv tsis tau piav qhia meej vim qhov nyuaj ntawm lawv qhov kev soj ntsuam kinematic hauv SST. Muaj ntau qhov kev sim ua los kawm txog cov noob agglutination hauv vitro. Kev sib sau ua ke dav dav tab sis ib ntus tau pom thaum cov hlau nyias nyias raug tshem tawm ntawm cov noob poob. Qhov no ua rau qhov tseeb tias lub npuas ntev tawm ntawm qhov poob, ua raws li cov noob seminal. Vim muaj kev txwv 3D thiab lub sijhawm qhuav dej luv luv, tag nrho cov thaiv tau poob rau hauv kev puas tsuaj sai9. Hauv kev tshawb fawb tam sim no, siv cov qaib Sharkashi thiab cov microfluidic chips, peb tau piav qhia txog cov tufts no tsim li cas thiab lawv txav li cas. Cov noob phev tau tsim tam sim ntawd tom qab sau cov noob thiab tau pom tias txav mus rau hauv ib lub kauv, qhia txog kev zoo rheology thaum muaj nyob rau hauv cov dej ntws. Ntxiv mus, thaum saib macroscopically, cov noob phev tau pom tias ua rau muaj kev sib txuas ntawm kev txav mus los piv rau cov noob spermatozoa cais. Qhov no qhia tau hais tias cov phev sib sau ua ke ua ntej SST nkag mus thiab tias cov phev tsim tsis txwv rau thaj chaw me me vim muaj kev ntxhov siab raws li tau hais ua ntej (Tingari thiab Lake12). Thaum lub sijhawm tsim cov tuft, cov phev ua luam dej ua ke kom txog thaum lawv tsim ib qho kev sib tshuam, tom qab ntawd lawv cov tws qhwv ib leeg thiab lub taub hau ntawm cov phev tseem dawb, tab sis tus tw thiab qhov kawg ntawm cov phev lo ua ke nrog cov khoom nplaum. Yog li ntawd, lub taub hau dawb ntawm cov leeg yog lub luag haujlwm rau kev txav mus los, rub cov leeg seem. Kev ntsuas hluav taws xob ntawm cov phev bundles qhia tau hais tias cov taub hau phev txuas nrog npog nrog ntau cov khoom nplaum, qhia tias cov taub hau phev tau txuas nrog cov bundles so, uas tej zaum yuav tshwm sim tom qab mus txog qhov chaw khaws cia (SST).
Thaum cov phev smear raug pleev xim nrog acridine txiv kab ntxwv, cov khoom nplaum sab nraud nyob ib puag ncig cov qe phev tuaj yeem pom hauv qab lub tshuab tsom iav fluorescent. Cov tshuaj no tso cai rau cov phev bundles kom lo rau thiab lo rau txhua qhov chaw lossis cov khoom me me kom lawv tsis txhob ntws nrog cov dej ntws ib puag ncig. Yog li, peb qhov kev soj ntsuam qhia txog lub luag haujlwm ntawm spermatozoa adhesion hauv daim ntawv ntawm cov pob txawb. Lawv lub peev xwm ua luam dej tawm tsam cov dej ntws thiab lo rau cov chaw nyob ze ua rau phev nyob ntev dua hauv SST.
Rothschild25 siv lub koob yees duab hemocytometry los kawm txog kev faib tawm ntawm cov noob nyuj hauv ib tee dej, thaij duab los ntawm lub koob yees duab nrog ob qho tib si ntsug thiab kab rov tav optical axis ntawm lub microscope. Cov txiaj ntsig qhia tau hais tias cov noob spermatozoa tau nyiam rau ntawm qhov chaw ntawm lub chamber. Cov kws sau ntawv hais tias tej zaum yuav muaj kev sib cuam tshuam hydrodynamic ntawm cov noob thiab qhov chaw. Xav txog qhov no, nrog rau lub peev xwm ntawm cov noob Sharkashi chick los tsim cov nplaum nplaum, nws yuav ua rau muaj feem ntau dua uas cov noob yuav lo rau ntawm phab ntsa SST thiab khaws cia rau lub sijhawm ntev.
Bccetti thiab Afzeliu26 tau tshaj tawm tias cov phev glycocalyx yog qhov yuav tsum tau rau kev paub txog gamete thiab agglutination. Forman10 tau pom tias hydrolysis ntawm α-glycosidic bonds hauv glycoprotein-glycolipid coatings los ntawm kev kho cov phev avian nrog neuraminidase ua rau muaj kev txo qis kev xeeb tub yam tsis cuam tshuam rau kev txav ntawm cov phev. Cov kws sau ntawv hais tias qhov cuam tshuam ntawm neuraminidase ntawm glycocalyx ua rau cov phev sequestration ntawm qhov chaw utero-vaginal, yog li txo qis kev xeeb tub. Lawv cov kev soj ntsuam tsis tuaj yeem tsis quav ntsej txog qhov ua tau tias kev kho mob neuraminidase yuav txo cov phev thiab oocyte kev paub. Forman thiab Engel10 pom tias kev xeeb tub tau txo qis thaum cov qaib tau inseminated intravaginally nrog cov phev kho nrog neuraminidase. Txawm li cas los xij, IVF nrog cov phev kho neuraminidase tsis cuam tshuam rau kev xeeb tub piv rau cov qaib tswj. Cov kws sau ntawv xaus lus tias kev hloov pauv ntawm glycoprotein-glycolipid txheej nyob ib puag ncig daim nyias nyias ntawm cov phev ua rau cov phev tsis muaj peev xwm ua kom muaj menyuam los ntawm kev cuam tshuam kev sib cais ntawm cov phev ntawm qhov chaw sib txuas ntawm lub tsev menyuam thiab qhov chaw mos, uas ua rau cov phev poob ntau ntxiv vim qhov ceev ntawm qhov chaw sib txuas ntawm lub tsev menyuam thiab qhov chaw mos, tab sis tsis cuam tshuam rau kev paub txog cov phev thiab qe.
Hauv qaib ntxhw, Bakst thiab Bauchan 11 pom cov vesicles me me thiab cov daim nyias nyias hauv lub lumen ntawm SST thiab pom tias qee cov granules no tau sib xyaw nrog cov phev membrane. Cov kws sau ntawv hais tias cov kev sib raug zoo no yuav pab txhawb rau kev khaws cia ntev ntawm spermatozoa hauv SST. Txawm li cas los xij, cov kws tshawb fawb tsis tau qhia meej qhov chaw ntawm cov khoom me me no, txawm tias lawv tau tso tawm los ntawm CCT epithelial cells, tsim thiab tso tawm los ntawm cov txiv neej lub cev xeeb tub, lossis tsim los ntawm cov phev nws tus kheej. Tsis tas li ntawd, cov khoom me me no yog lub luag haujlwm rau agglutination. Grützner et al27 tau tshaj tawm tias epididymal epithelial cells tsim thiab tso tawm cov protein tshwj xeeb uas xav tau rau kev tsim cov seminal tracts ib leeg. Cov kws sau ntawv kuj tau tshaj tawm tias kev sib kis ntawm cov bundles no nyob ntawm kev sib cuam tshuam ntawm epididymal proteins. Nixon et al28 pom tias adnexa tso tawm cov protein, cov kua qaub cysteine-nplua nuj osteonectin; SPARC koom nrog kev tsim cov phev tufts hauv cov echidnas luv luv thiab platypuses. Qhov kev tawg ntawm cov kab no yog txuam nrog kev poob ntawm cov protein no.
Hauv kev tshawb fawb tam sim no, kev tshuaj xyuas ultrastructural siv electron microscopy qhia tau hais tias cov spermatozoa tau lo rau ntau yam khoom siv ntom ntom. Cov tshuaj no xav tias yog lub luag haujlwm rau kev sib sau ua ke uas sib sau ua ke ntawm thiab nyob ib puag ncig cov taub hau sib sau ua ke, tab sis ntawm qhov concentration qis dua hauv thaj tsam tail. Peb xav tias cov tshuaj sib sau ua ke no raug tshem tawm ntawm cov txiv neej lub cev xeeb tub (epididymis lossis vas deferens) nrog rau cov phev, vim peb feem ntau pom cov phev sib cais los ntawm lymph thiab seminal plasma thaum lub sijhawm ejaculation. Nws tau tshaj tawm tias thaum avian spermatozoa hla dhau epididymis thiab vas deferens, lawv dhau los ntawm kev hloov pauv ntsig txog kev loj hlob uas txhawb nqa lawv lub peev xwm los khi cov protein thiab tau txais plasma lemma-txuam nrog glycoproteins. Qhov kev nyob ntev ntawm cov protein no ntawm cov phev nyob hauv SST qhia tias cov protein no yuav cuam tshuam rau kev tau txais kev ruaj khov ntawm cov phev membrane 30 thiab txiav txim siab lawv qhov kev xeeb tub 31. Ahammad et al32 tau tshaj tawm tias cov noob qes tau los ntawm ntau qhov chaw ntawm lub cev txiv neej lub cev xeeb tub (los ntawm cov noob qes mus rau qhov kawg ntawm lub vas deferens) tau qhia txog kev nce qib ntawm kev muaj sia nyob hauv qab cov xwm txheej khaws cia kua, tsis hais qhov kub thiab txias, thiab kev muaj sia nyob hauv qaib kuj nce ntxiv hauv cov raj fallopian tom qab kev sib xyaw ua ke.
Cov noob caj noob ces ntawm qaib Sharkashi muaj cov yam ntxwv thiab kev ua haujlwm sib txawv ntawm lwm hom xws li echidnas, platypuses, nas ntoo, nas mos lwj, thiab guinea pigs. Hauv qaib sharkasi, kev tsim cov noob caj noob ces txo lawv qhov kev ua luam dej ceev piv rau cov noob caj noob ces ib leeg. Txawm li cas los xij, cov noob caj noob ces no ua rau muaj feem pua ​​​​​​ntawm cov noob caj noob ces zoo thiab ua rau muaj peev xwm ntawm cov noob caj noob ces kom ruaj khov hauv ib puag ncig uas muaj zog. Yog li, peb cov txiaj ntsig lees paub qhov kev xav ua ntej tias cov noob caj noob ces sib sau ua ke hauv SST yog txuam nrog kev khaws cia noob caj noob ces mus sij hawm ntev. Peb kuj xav tias qhov uas cov noob caj noob ces sib sau ua ke yuav tswj tau qhov nrawm ntawm cov noob caj noob ces poob hauv SST, uas yuav hloov pauv qhov tshwm sim ntawm kev sib tw noob caj noob ces. Raws li qhov kev xav no, cov noob caj noob ces uas muaj peev xwm sib sau ua ke tsawg tso tawm SST ua ntej, thaum cov noob caj noob ces uas muaj peev xwm sib sau ua ke siab tsim feem ntau ntawm cov xeeb ntxwv. Kev tsim cov noob caj noob ces ib leeg yog qhov zoo thiab cuam tshuam rau qhov sib piv ntawm niam txiv thiab menyuam, tab sis siv cov txheej txheem sib txawv. Hauv cov echidnas thiab platypuses, cov spermatozoa raug teeb tsa sib luag rau ib leeg kom nce qhov ceev ntawm lub beam. Cov bundles ntawm echidnas txav mus sai dua li peb zaug ntawm cov spermatozoa ib leeg. Nws ntseeg tau tias kev tsim cov phev tufts hauv echidnas yog kev hloov pauv hloov pauv kom tswj tau kev tswj hwm, vim tias cov poj niam yog promiscuous thiab feem ntau sib yuav nrog ntau tus txiv neej. Yog li ntawd, spermatozoa los ntawm ntau yam ejaculates sib tw hnyav rau kev sib xyaw ntawm lub qe.
Cov noob caj noob ces sib xyaw ua ke ntawm cov qaib sharkasi yooj yim pom siv cov tshuab microscopy sib piv theem, uas suav tias yog qhov zoo vim nws tso cai rau kev kawm yooj yim ntawm tus cwj pwm ntawm cov noob caj noob ces hauv vitro. Lub tshuab uas cov noob caj noob ces tsim txhawb kev yug me nyuam hauv cov qaib sharkasi kuj txawv ntawm qhov pom hauv qee cov tsiaj txhu placental uas sawv cev rau tus cwj pwm sib koom tes xws li cov nas ntoo, qhov twg qee cov noob caj noob ces mus txog cov qe, pab lwm tus neeg txheeb ze mus txog thiab ua puas rau lawv cov qe. los ua pov thawj koj tus kheej. tus cwj pwm siab dawb siab zoo. Kev yug me nyuam tus kheej 34. Lwm qhov piv txwv ntawm tus cwj pwm sib koom tes hauv cov noob caj noob ces tau pom hauv cov nas mos lwj, qhov twg cov noob caj noob ces tau txheeb xyuas thiab sib xyaw nrog cov noob caj noob ces feem ntau thiab tsim cov pab pawg sib koom tes kom nce lawv qhov ceev piv rau cov noob caj noob ces tsis muaj feem cuam tshuam35.
Cov txiaj ntsig tau los ntawm kev tshawb fawb no tsis sib haum nrog Foman txoj kev xav txog kev khaws cia cov noob qes ntev hauv SWS. Cov kws tshawb fawb tshaj tawm tias cov noob qes txuas ntxiv mus rau hauv cov hlwb epithelial uas nyob hauv SST rau lub sijhawm ntev, thiab tom qab ib lub sijhawm, lub zog khaws cia ntawm cov noob qes raug txo qis, ua rau qhov ceev txo qis, uas tso cai rau kev tshem tawm cov khoom me me uas muaj qhov hnyav molecular. Lub zog ntawm noob qes nrog rau cov kua dej los ntawm lumen ntawm SST Lub qhov ntawm lub raj fallopian. Hauv kev tshawb fawb tam sim no, peb tau pom tias ib nrab ntawm cov noob qes ib leeg tau qhia txog lub peev xwm ua luam dej tawm tsam cov kua dej ntws, thiab lawv cov kev sib txuas hauv cov pob khoom ua rau lawv muaj peev xwm los qhia txog kev sib raug zoo. Ntxiv mus, peb cov ntaub ntawv sib xws nrog cov ntaub ntawv ntawm Matsuzaki et al. 1 uas tau tshaj tawm tias kev tso tawm lactate ntau ntxiv hauv SST tuaj yeem tiv thaiv kev txav mus los ntawm noob qes. Txawm li cas los xij, peb cov txiaj ntsig piav qhia txog kev tsim cov noob qes txav mus los thiab lawv tus cwj pwm rheological nyob rau hauv qhov muaj ib puag ncig dynamic hauv microchannel hauv kev sim los piav qhia lawv tus cwj pwm hauv SST. Kev tshawb fawb yav tom ntej yuav tsom mus rau kev txiav txim siab txog cov tshuaj lom neeg thiab keeb kwm ntawm tus neeg sawv cev agglutinating, uas yuav pab cov kws tshawb fawb tsim txoj hauv kev tshiab los khaws cov kua phev thiab ua kom lub sijhawm muaj menyuam ntev dua.
Muaj kaum tsib tus ntses sharkasi txiv neej uas muaj hnub nyoog 30 lub lis piam tsis hnav khaub ncaws (homozygous dominant; Na Na) raug xaiv los pub phev hauv kev tshawb fawb no. Cov noog tau yug hauv Research Poultry Farm ntawm Faculty of Agriculture, Ashit University, Ashit Governorate, Egypt. Cov noog tau raug kaw hauv ib lub tawb (30 x 40 x 40 cm), raug tso rau hauv qhov chaw kaj (16 teev ntawm lub teeb thiab 8 teev ntawm qhov tsaus ntuj) thiab pub zaub mov uas muaj 160 g ntawm cov protein nyoos, 2800 kcal ntawm lub zog metabolizable, 35 g ntawm calcium txhua tus. 5 grams ntawm phosphorus muaj rau ib kilogram ntawm cov zaub mov.
Raws li cov ntaub ntawv 36, ​​37, cov phev tau sau los ntawm cov txiv neej los ntawm kev zaws plab. Tag nrho ntawm 45 cov qauv phev tau sau los ntawm 15 tus txiv neej tshaj 3 hnub. Phev (n = 15 / hnub) tau tam sim ntawd diluted 1: 1 (v: v) nrog Belsville Poultry Semen Diluent, uas muaj potassium diphosphate (1.27 g), monosodium glutamate monohydrate (0.867 g), fructose (0.5 d) anhydrous sodium. acetate (0.43 g), tris (hydroxymethyl) aminomethane (0.195 g), potassium citrate monohydrate (0.064 g), potassium monophosphate (0.065 g), magnesium chloride (0.034 g) thiab H2O (100 ml), pH = 7, 5, osmolarity 333 mOsm / kg38. Cov qauv phev uas tau diluted lawm raug kuaj xyuas ua ntej hauv qab lub tshuab microscope kom paub tseeb tias cov phev zoo (dej noo) thiab tom qab ntawd khaws cia rau hauv lub dab dej ntawm 37°C kom txog thaum siv tsis pub dhau ib nrab teev tom qab sau.
Cov kinematics thiab rheology ntawm spermatozoa tau piav qhia siv lub tshuab microfluidic. Cov qauv phev tau ntxiv diluted rau 1:40 hauv Beltsville Avian Semen Diluent, loaded rau hauv lub tshuab microfluidic (saib hauv qab no), thiab cov kinetic parameters tau txiav txim siab siv lub tshuab Computerized Semen Analysis (CASA) uas tau tsim yav dhau los rau microfluidics characterization. ntawm kev txav mus los ntawm spermatozoa hauv cov kua xov xwm (Department of Mechanical Engineering, Faculty of Engineering, Assiut University, Egypt). Lub plugin tuaj yeem rub tawm ntawm: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39. Curve velocity (VCL, μm/s), linear velocity (VSL, μm/s) thiab average trajectory velocity (VAP, μm/s) tau ntsuas. Cov yeeb yaj kiab ntawm spermatozoa tau raug thaij siv lub tshuab microscope Optika XDS-3 theem sib piv (nrog 40x lub hom phiaj) txuas nrog lub koob yees duab Tucson ISH1000 ntawm 30 fps rau 3 s. Siv cov software CASA los kawm tsawg kawg yog peb thaj chaw thiab 500 txoj kev mus los ntawm cov noob qes ib qho qauv. Cov yeeb yaj kiab kaw tseg tau ua tiav los ntawm kev siv CASA ua hauv tsev. Lub ntsiab lus ntawm kev txav mus los hauv CASA plug-in yog raws li qhov ceev ntawm cov noob qes piv rau qhov nrawm ntawm kev ntws, thiab tsis suav nrog lwm yam kev ntsuas xws li kev txav mus los ntawm ib sab mus rau ib sab, vim qhov no tau pom tias muaj kev ntseeg siab dua hauv kev ntws dej. Kev txav mus los ntawm kev txav mus los yog piav qhia txog kev txav mus los ntawm cov noob qes tawm tsam kev coj ntawm kev ntws dej. Cov noob qes uas muaj cov khoom rheological tau faib los ntawm tus lej ntawm cov noob qes txav mus los; cov noob qes uas nyob ntawm so thiab cov noob qes txav mus los tau raug tshem tawm ntawm kev suav.
Txhua yam tshuaj siv tau los ntawm Elgomhoria Pharmaceuticals (Cairo, Egypt) tshwj tsis yog tias tau sau tseg lwm yam. Lub cuab yeej tau tsim raws li El-sherry et al. 40 tau piav qhia nrog qee qhov kev hloov kho. Cov ntaub ntawv siv los tsim cov microchannels suav nrog cov phaj iav (Howard Glass, Worcester, MA), SU-8-25 tsis kam (MicroChem, Newton, CA), diacetone cawv (Sigma Aldrich, Steinheim, Lub Tebchaws Yelemees), thiab polyacetone. -184, Dow Corning, Midland, Michigan). Microchannels tau tsim los ntawm kev siv cov lithography mos. Ua ntej, lub ntsej muag tiv thaiv meej nrog cov qauv microchannel xav tau tau luam tawm ntawm lub tshuab luam ntawv siab (Prismatic, Cairo, Egypt thiab Pacific Arts and Design, Markham, ON). Cov tswv tau ua los ntawm kev siv cov phaj iav ua cov khoom siv. Cov phaj tau ntxuav hauv acetone, isopropanol thiab dej deionized thiab tom qab ntawd coated nrog 20 µm txheej ntawm SU8-25 los ntawm kev sib hloov txheej (3000 rpm, 1 feeb). Cov txheej SU-8 ces tau qhuav maj mam (65°C, 2 feeb thiab 95°C, 10 feeb) thiab raug rau UV hluav taws xob rau 50 s. Tom qab raug ci ntawm 65°C thiab 95°C rau 1 feeb thiab 4 feeb kom txuas cov txheej SU-8 uas raug, ua raws li kev txhim kho hauv diacetone cawv rau 6.5 feeb. Ci cov waffles kom tawv (200°C rau 15 feeb) kom khov ntxiv rau txheej SU-8.
PDMS tau npaj los ntawm kev sib tov cov monomer thiab hardener hauv qhov sib piv ntawm 10: 1, tom qab ntawd degassed hauv lub tshuab nqus tsev desiccator thiab nchuav rau ntawm SU-8 lub thav duab tseem ceeb. PDMS tau kho hauv qhov cub (120 ° C, 30 feeb), tom qab ntawd cov channel tau txiav tawm, sib cais los ntawm tus tswv, thiab perforated kom tso cai rau cov raj txuas ntawm qhov nkag thiab qhov tawm ntawm microchannel. Thaum kawg, PDMS microchannels tau txuas mus tas li rau cov microscope slides siv lub processor corona portable (Electro-Technic Products, Chicago, IL) raws li tau piav qhia rau lwm qhov. Lub microchannel siv hauv txoj kev tshawb fawb no ntsuas 200 µm × 20 µm (W × H) thiab yog 3.6 cm ntev.
Cov kua dej ntws los ntawm hydrostatic siab hauv microchannel yog ua tiav los ntawm kev tswj cov kua dej hauv lub pas dej nkag siab dua qhov siab sib txawv Δh39 hauv lub pas dej tawm (Daim Duab 1).
qhov twg f yog tus coefficient ntawm kev sib txhuam, txhais tias yog f = C/Re rau laminar flow hauv ib lub rectangular channel, qhov twg C yog qhov tsis hloov pauv nyob ntawm qhov sib piv ntawm lub channel, L yog qhov ntev ntawm lub microchannel, Vav yog qhov nruab nrab ntawm qhov ceev hauv lub microchannel, Dh yog lub hydraulic diameter ntawm lub channel, g - acceleration ntawm gravity. Siv cov kab zauv no, qhov nruab nrab ntawm qhov ceev ntawm lub channel tuaj yeem suav tau siv cov kab zauv hauv qab no: