Nature.comను సందర్శించినందుకు ధన్యవాదాలు. మీరు ఉపయోగిస్తున్న బ్రౌజర్ వెర్షన్‌లో CSS మద్దతు పరిమితంగా ఉంది. ఉత్తమ అనుభవం కోసం, మీరు అప్‌డేట్ చేయబడిన బ్రౌజర్‌ను ఉపయోగించాలని (లేదా ఇంటర్నెట్ ఎక్స్‌ప్లోరర్‌లో కంపాటిబిలిటీ మోడ్‌ను నిలిపివేయాలని) మేము సిఫార్సు చేస్తున్నాము. ఈలోగా, మద్దతు కొనసాగేలా చూసేందుకు, మేము స్టైల్స్ మరియు జావాస్క్రిప్ట్ లేకుండా సైట్‌ను రెండర్ చేస్తాము.
పక్షుల ఫలదీకరణ సామర్థ్యం, ​​శుక్రకణ నిల్వ నాళాలలో (SST) తగినంత జీవకణ శుక్రకణాలను ఎక్కువ కాలం పాటు నిల్వ చేసుకోగల వాటి సామర్థ్యంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. శుక్రకణాలు SSTలోకి ఎలా ప్రవేశిస్తాయి, అందులో ఎలా నివసిస్తాయి మరియు దాని నుండి ఎలా బయటకు వస్తాయి అనే ఖచ్చితమైన విధానం ఇప్పటికీ వివాదాస్పదంగానే ఉంది. షార్కాసి కోళ్ల శుక్రకణాలు అగ్గ్లూటినేషన్‌కు అధిక మొగ్గు చూపాయి, దీనివల్ల అవి అనేక కణాలను కలిగి ఉన్న చలించే తంతువుల వంటి కట్టలుగా ఏర్పడ్డాయి. అపారదర్శకంగా ఉండే ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌లో శుక్రకణాల చలనం మరియు ప్రవర్తనను గమనించడంలో ఉన్న కష్టాల కారణంగా, శుక్రకణాల అగ్గ్లూటినేషన్ మరియు చలనాన్ని అధ్యయనం చేయడానికి, మేము శుక్రకణాల అడ్డుకోతను పోలిన మైక్రోఛానల్ క్రాస్-సెక్షన్‌తో కూడిన ఒక మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరాన్ని ఉపయోగించాము. ఈ అధ్యయనం శుక్రకణ కట్టలు ఎలా ఏర్పడతాయి, అవి ఎలా కదులుతాయి మరియు SSTలో శుక్రకణాల నివాసాన్ని పొడిగించడంలో వాటి పాత్ర ఏమిటో చర్చిస్తుంది. హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనం (ప్రవాహ రేటు = 33 µm/s) ద్వారా ఒక మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానల్‌లో ద్రవ ప్రవాహాన్ని సృష్టించినప్పుడు, మేము శుక్రకణ వేగం మరియు రియోలాజికల్ ప్రవర్తనను పరిశోధించాము. శుక్రకణాలు ప్రవాహానికి ఎదురుగా ఈదుతాయి (పాజిటివ్ రియాలజీ), మరియు ఒంటరి శుక్రకణాలతో పోలిస్తే శుక్రకణాల సమూహం యొక్క వేగం గణనీయంగా తగ్గుతుంది. మరిన్ని ఒంటరి శుక్రకణాలు చేరిన కొద్దీ, శుక్రకణాల సమూహాలు సర్పిలాకారంలో కదులుతూ, వాటి పొడవు మరియు మందం పెరుగుతాయని గమనించబడింది. 33 µm/s కంటే ఎక్కువ ద్రవ ప్రవాహ వేగంతో కొట్టుకుపోకుండా ఉండేందుకు, శుక్రకణాల కట్టలు మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానెళ్ల పక్క గోడలను సమీపించి, వాటికి అంటుకోవడం గమనించబడింది. 33 µm/s కంటే ఎక్కువ ద్రవ ప్రవాహ వేగంతో కొట్టుకుపోకుండా ఉండేందుకు, శుక్రకణాల కట్టలు మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానెళ్ల పక్క గోడలను సమీపించి, వాటికి అంటుకోవడం గమనించబడింది. బైలో జమేచెనో, చ్టో పుచ్కి స్పెర్మాటోజోయిడోవ్ ప్రిబ్లిజయుత్స్యా మరియు ప్రిలిపాయుట్ కె బోకోవిమ్ స్టెంకామ్ మిక్రోడ్, избежать сметания со скоростью పోటోకా జిడ్కోస్టి> 33 мкм / с. 33 µm/s కంటే ఎక్కువ ద్రవ ప్రవాహ రేట్ల వద్ద కొట్టుకుపోకుండా ఉండేందుకు, శుక్రకణాల కట్టలు మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానెళ్ల పక్క గోడలను సమీపించి, వాటికి అంటుకోవడం గమనించబడింది.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/s33 µm/s 扫过. బైలో జమేచెనో, చ్టో పుచ్కి స్పెర్మాటోజోయిడోవ్ ప్రిబ్లిజయుత్స్యా మరియు ప్రిలిపాయుట్ కె బోకోవిమ్ స్టెంకామ్, మైక్రాస్టమ్ CHTOBы избежать smetaniya పోటోకామ్ జిడ్కోస్టి సో స్కోరోస్ట్యు > 33 మిమీ/సె. >33 µm/s వేగంతో ప్రవహించే ద్రవం ద్వారా కొట్టుకుపోకుండా ఉండేందుకు, శుక్రకణాల కట్టలు మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానల్ యొక్క పక్క గోడలను సమీపించి, వాటికి అంటుకోవడం గమనించబడింది.స్కానింగ్ మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ ద్వారా శుక్రకణాల కట్టలు సమృద్ధిగా ఉన్న దట్టమైన పదార్థంతో ఆధారపడి ఉన్నాయని వెల్లడైంది. పొందిన డేటా షార్కాజీ కోడి శుక్రకణాల యొక్క ప్రత్యేకమైన చలనశీలతను, అలాగే శుక్రకణాలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుని చలించే కట్టలుగా ఏర్పడే సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శిస్తుంది. ఇది SMTలో శుక్రకణాల దీర్ఘకాలిక నిల్వను మరింత బాగా అర్థం చేసుకోవడానికి దోహదపడుతుంది.
మానవులలో మరియు చాలా జంతువులలో ఫలదీకరణం జరగాలంటే, శుక్రకణాలు మరియు అండాలు సరైన సమయంలో ఫలదీకరణ ప్రదేశానికి చేరుకోవాలి. అందువల్ల, అండవిసర్జనకు ముందు లేదా ఆ సమయంలో సంభోగం జరగాలి. మరోవైపు, కుక్కల వంటి కొన్ని క్షీరదాలు, అలాగే కీటకాలు, చేపలు, సరీసృపాలు మరియు పక్షుల వంటి క్షీరదేతర జాతులు, వాటి అండాలు ఫలదీకరణకు సిద్ధమయ్యే వరకు శుక్రకణాలను వాటి ప్రత్యుత్పత్తి అవయవాలలో ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉంచుకుంటాయి (అసింక్రోనస్ ఫలదీకరణం 1). పక్షులు అండాలను ఫలదీకరణం చేయగల శుక్రకణాల జీవశక్తిని 2-10 వారాల వరకు నిలుపుకోగలవు2.
ఇది పక్షులను ఇతర జంతువుల నుండి వేరుచేసే ఒక విశిష్ట లక్షణం, ఎందుకంటే ఇది ఏకకాల సంభోగం మరియు అండవిసర్జన లేకుండా, ఒకే వీర్యసేచనం తర్వాత అనేక వారాల పాటు ఫలదీకరణం జరిగే అధిక సంభావ్యతను అందిస్తుంది. శుక్రకణ నిల్వ నాళం (SST) అని పిలువబడే ప్రధాన శుక్రకణ నిల్వ అవయవం, గర్భాశయ-యోని సంధి వద్ద అంతర్గత శ్లేష్మ మడతలలో ఉంటుంది. ఇప్పటి వరకు, శుక్రకణాలు శుక్రకణ నిధిలోకి ప్రవేశించే, నివసించే మరియు బయటకు వెళ్లే విధానాలు పూర్తిగా అర్థం కాలేదు. గత అధ్యయనాల ఆధారంగా, అనేక పరికల్పనలు ప్రతిపాదించబడ్డాయి, కానీ వాటిలో ఏదీ ధృవీకరించబడలేదు.
SST ఎపిథీలియల్ కణాలపై ఉన్న ప్రోటీన్ ఛానెళ్ల ద్వారా ద్రవ ప్రవాహ దిశకు వ్యతిరేకంగా నిరంతరంగా డోలనాత్మక కదలిక (రియాలజీ) చేయడం ద్వారా శుక్రకణాలు SST కుహరంలో తమ నివాసాన్ని కొనసాగిస్తాయని ఫోర్మాన్4 ఊహించారు. శుక్రకణాలను SST ల్యూమెన్‌లో ఉంచడానికి అవసరమైన నిరంతర ఫ్లాజెల్లార్ చర్య కారణంగా ATP క్షీణిస్తుంది మరియు ద్రవ ప్రవాహం ద్వారా శుక్రకణాలు స్పెర్మ్ బ్యాంక్ నుండి బయటకు తీసుకువెళ్ళబడి, అండాన్ని ఫలదీకరణం చేయడానికి ఆరోహణ ఫాలోపియన్ ట్యూబ్ గుండా కొత్త ప్రయాణాన్ని ప్రారంభించే వరకు చలనశీలత క్రమంగా తగ్గుతుంది (ఫోర్మాన్4). SST ఎపిథీలియల్ కణాలలో ఉండే ఆక్వాపోరిన్లు 2, 3 మరియు 9 లను ఇమ్యునోసైటోకెమిస్ట్రీ ద్వారా గుర్తించడం ఈ శుక్రకణ నిల్వ నమూనాకు మద్దతు ఇస్తుంది. ఇప్పటి వరకు, కోడి వీర్యం యొక్క రియాలజీ మరియు SST నిల్వ, యోని శుక్రకణ ఎంపిక, మరియు శుక్రకణ పోటీలో దాని పాత్రపై అధ్యయనాలు లేవు. కోళ్లలో, సహజ సంభోగం తర్వాత శుక్రకణాలు యోనిలోకి ప్రవేశిస్తాయి, కానీ 80% కంటే ఎక్కువ శుక్రకణాలు సంభోగం జరిగిన కొద్దిసేపటికే యోని నుండి బయటకు విసర్జించబడతాయి. ఇది పక్షులలో శుక్రకణ ఎంపికకు యోనియే ప్రాథమిక ప్రదేశం అని సూచిస్తుంది. అదనంగా, యోనిలో ఫలదీకరణం చెందిన శుక్రకణాలలో 1% కన్నా తక్కువ మాత్రమే SST2 లోకి చేరుతాయని నివేదించబడింది. కోడిపిల్లలలో యోని ద్వారా చేసే కృత్రిమ గర్భధారణలో, గర్భధారణ జరిగిన 24 గంటల తర్వాత SST కి చేరే శుక్రకణాల సంఖ్య పెరిగే అవకాశం ఉంది. ఇప్పటివరకు, ఈ ప్రక్రియలో శుక్రకణాల ఎంపిక విధానం అస్పష్టంగా ఉంది, మరియు SST లోకి శుక్రకణాలను గ్రహించడంలో శుక్రకణాల చలనం ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషించవచ్చు. ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌ల గోడలు మందంగా మరియు అపారదర్శకంగా ఉండటం వలన, పక్షుల ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌లలో శుక్రకణాల చలనాన్ని నేరుగా పర్యవేక్షించడం కష్టం. అందువల్ల, ఫలదీకరణం తర్వాత శుక్రకణాలు SST లోకి ఎలా పరివర్తన చెందుతాయనే దానిపై మనకు ప్రాథమిక జ్ఞానం లేదు.
క్షీరదాల జననేంద్రియాలలో శుక్రకణాల రవాణాను నియంత్రించే ఒక ముఖ్యమైన కారకంగా రియాలజీ ఇటీవల గుర్తించబడింది. చలనశీల శుక్రకణాలు వ్యతిరేక దిశలో వలస వెళ్ళగల సామర్థ్యం ఆధారంగా, జాఫెరానీ మరియు ఇతరులు8 ఒక కొర్రా మైక్రోఫ్లూయిడిక్ వ్యవస్థను ఉపయోగించి, బోనులో బంధించిన వీర్య నమూనాల నుండి చలనశీల శుక్రకణాలను నిష్క్రియాత్మకంగా వేరు చేశారు. ఈ రకమైన వీర్య వర్గీకరణ వైద్యపరమైన వంధ్యత్వ చికిత్స మరియు క్లినికల్ పరిశోధనలకు అత్యవసరం, మరియు ఇది సమయం, శ్రమను ఎక్కువగా తీసుకునే, అలాగే శుక్రకణాల స్వరూపం మరియు నిర్మాణ సమగ్రతను దెబ్బతీసే సాంప్రదాయ పద్ధతుల కంటే ఉత్తమమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది. అయితే, ఇప్పటి వరకు, కోళ్ల జననేంద్రియాల నుండి వెలువడే స్రావాలు శుక్రకణాల చలనశీలతపై చూపే ప్రభావం గురించి ఎటువంటి అధ్యయనాలు నిర్వహించబడలేదు.
SSTలో నిల్వ చేయబడిన శుక్రకణాలను ఏ యంత్రాంగం ద్వారా నిలుపుకున్నప్పటికీ, కోళ్లు 9, 10, క్వెయిల్స్ 2, మరియు టర్కీలు 11 యొక్క SSTలో నివసించే శుక్రకణాలు తల-తల ఒకదానికొకటి అతుక్కుని, అతుక్కుని ఉన్న శుక్రకణాల కట్టలుగా ఏర్పడటాన్ని చాలా మంది పరిశోధకులు గమనించారు. ఈ అతుక్కుపోవడానికి మరియు SSTలో శుక్రకణాల దీర్ఘకాలిక నిల్వకు మధ్య ఒక సంబంధం ఉందని రచయితలు సూచిస్తున్నారు.
టింగారి మరియు లేక్12 కోడి యొక్క శుక్రకణ స్వీకరణ గ్రంథిలోని శుక్రకణాల మధ్య బలమైన సంబంధాన్ని నివేదించారు మరియు క్షీరదాల శుక్రకణాల వలె పక్షుల శుక్రకణాలు కూడా అదే విధంగా అగ్గ్లూటినేట్ అవుతాయా అని ప్రశ్నించారు. చిన్న ప్రదేశంలో అధిక సంఖ్యలో శుక్రకణాలు ఉండటం వల్ల కలిగే ఒత్తిడి కారణంగా వాస్ డిఫరెన్స్‌లో శుక్రకణాల మధ్య లోతైన సంబంధాలు ఏర్పడవచ్చని వారు నమ్ముతారు.
తాజాగా వేలాడదీసిన గాజు స్లైడ్‌లపై శుక్రకణాల ప్రవర్తనను మూల్యాంకనం చేస్తున్నప్పుడు, ముఖ్యంగా వీర్యపు చుక్కల అంచుల వద్ద, తాత్కాలికంగా అగ్గ్లూటినేషన్ (గుచ్ఛీకరణ) సంకేతాలు కనిపిస్తాయి. అయితే, నిరంతర కదలికతో ముడిపడి ఉన్న భ్రమణ చర్య వల్ల ఈ అగ్గ్లూటినేషన్‌కు తరచుగా అంతరాయం కలిగింది, ఇది ఈ దృగ్విషయం యొక్క తాత్కాలిక స్వభావాన్ని వివరిస్తుంది. వీర్యానికి విలీనకారిని (డైల్యూయెంట్) కలిపినప్పుడు, పొడవైన "దారం లాంటి" కణ సమూహాలు కనిపించాయని కూడా పరిశోధకులు గమనించారు.
వేలాడుతున్న వీర్యపు చుక్క నుండి ఒక సన్నని తీగను తీసివేయడం ద్వారా శుక్రకణాన్ని అనుకరించడానికి తొలి ప్రయత్నాలు జరిగాయి, దీని ఫలితంగా వీర్యపు చుక్క నుండి పొడవైన శుక్రకణం లాంటి వెసికిల్ బయటకు పొడుచుకు వచ్చింది. శుక్రకణాలు వెంటనే ఆ వెసికిల్ లోపల సమాంతరంగా వరుసలో అమరాయి, కానీ 3D పరిమితి కారణంగా ఆ మొత్తం యూనిట్ త్వరగా అదృశ్యమైంది. అందువల్ల, శుక్రకణాల అగ్గ్లూటినేషన్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి, వేరు చేయబడిన శుక్రకణ నిల్వ నాళాలలో శుక్రకణాల చలనం మరియు ప్రవర్తనను నేరుగా గమనించడం అవసరం, ఇది సాధించడం కష్టం. అందువల్ల, శుక్రకణాల చలనం మరియు అగ్గ్లూటినేషన్ ప్రవర్తనపై అధ్యయనాలకు మద్దతు ఇవ్వడానికి శుక్రకణాలను అనుకరించే ఒక పరికరాన్ని అభివృద్ధి చేయడం అవసరం. బ్రిల్లార్డ్ మరియు ఇతరులు13 నివేదించిన ప్రకారం, వయోజన కోడిపిల్లలలో శుక్రకణ నిల్వ నాళాల సగటు పొడవు 400–600 µm, కానీ కొన్ని SSTలు 2000 µm పొడవు వరకు ఉండవచ్చు. మెరో మరియు ఒగాసవారా14 శుక్ర గ్రంథులను విస్తరించిన మరియు విస్తరించని శుక్రకణ నిల్వ నాళాలుగా విభజించారు, ఈ రెండూ పొడవు (~500 µm) మరియు మెడ వెడల్పు (~38 µm)లో ఒకే విధంగా ఉన్నాయి, కానీ నాళాల సగటు ల్యూమెన్ వ్యాసం వరుసగా 56.6 µm మరియు 11.2 µmగా ఉంది. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, మేము 200 µm × 20 µm (W × H) ఛానల్ పరిమాణం గల మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరాన్ని ఉపయోగించాము, దీని అడ్డుకోత విస్తరించిన SSTకి కొంతవరకు దగ్గరగా ఉంటుంది. అదనంగా, మేము ప్రవహించే ద్రవంలో శుక్రకణ చలనశీలత మరియు అగ్గ్లూటినేషన్ ప్రవర్తనను పరిశీలించాము, ఇది SST ఎపిథీలియల్ కణాలచే ఉత్పత్తి చేయబడిన ద్రవం శుక్రకణాలను ల్యూమెన్‌లో వ్యతిరేక ప్రవాహ (రియోలాజికల్) దిశలో ఉంచుతుందనే ఫోర్‌మన్ యొక్క పరికల్పనకు అనుగుణంగా ఉంది.
ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌లో శుక్రకణాల చలనాన్ని గమనించడంలో ఉన్న సమస్యలను అధిగమించడం, మరియు చలనాత్మక వాతావరణంలో శుక్రకణాల రియాలజీ మరియు ప్రవర్తనను అధ్యయనం చేయడంలో ఉన్న ఇబ్బందులను నివారించడం ఈ అధ్యయనం యొక్క లక్ష్యం. కోడి జననాంగాలలో శుక్రకణాల చలనాన్ని అనుకరించడానికి, హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనాన్ని సృష్టించే ఒక మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరాన్ని ఉపయోగించారు.
పలుచన చేసిన వీర్య నమూనా (1:40) యొక్క ఒక చుక్కను మైక్రోఛానల్ పరికరంలోకి వేసినప్పుడు, రెండు రకాల వీర్య కణాల చలనశీలతను గుర్తించవచ్చు (విడిపోయిన వీర్య కణాలు మరియు బంధించబడిన వీర్య కణాలు). అదనంగా, వీర్య కణాలు ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా ఈదడానికి మొగ్గు చూపాయి (పాజిటివ్ రియాలజీ; వీడియో 1, 2). ఒంటరి శుక్రకణాలతో పోలిస్తే శుక్రకణాల కట్టల వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ (p < 0.001), అవి సానుకూల రియోటాక్సిస్‌ను ప్రదర్శించే శుక్రకణాల శాతాన్ని పెంచాయి (p < 0.001; పట్టిక 2). ఒంటరి శుక్రకణాలతో పోలిస్తే శుక్రకణాల కట్టల వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ (p < 0.001), అవి సానుకూల రియోటాక్సిస్‌ను ప్రదర్శించే శుక్రకణాల శాతాన్ని పెంచాయి (p < 0.001; పట్టిక 2). HOTA PUCHKI SPERMATOZOIDOV IMELI bolee nizzkuyu skorostь, chem u odinochnыh spermatozoidov (p < 0,001), ప్రోషెంట్ స్పెర్మాటోజోయిడోవ్, демонстрирующих положительный реотаксис (p <0,001; таблица 2). ఒంటరి శుక్రకణాలతో పోలిస్తే శుక్రకణాల కట్టల వేగం తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ (p < 0.001), అవి సానుకూల రియోటాక్సిస్‌ను చూపించే శుక్రకణాల శాతాన్ని పెంచాయి (p < 0.001; పట్టిక 2).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0.001），但它们增加了显示阳性流变性的精子百分比（p <0.001；表2）。尽管 精子束 的 速度 速度百分比 (p <0.001 ; 2 హోట్యా స్కోర్స్ట్ పుచ్కోవ్ స్పెర్మాటోజోయిడోవ్ బైలా నిజె, ఛేమ్ యు ఒడినోచ్నిక్స్ స్పెర్మాటోజోయిడోవ్ (పి <0,001), ఆన్‌ఇంకోలు స్పెర్మాటోసోయిడోవ్ సె положительной реологией (p <0,001; таблица 2). శుక్రకణాల సమూహాల వేగం ఒంటరి శుక్రకణాల వేగం కంటే తక్కువగా ఉన్నప్పటికీ (p < 0.001), అవి పాజిటివ్ రియాలజీ ఉన్న శుక్రకణాల శాతాన్ని పెంచాయి (p < 0.001; పట్టిక 2).ఒంటరి శుక్రకణం మరియు గుత్తులకు సానుకూల రియాలజీ వరుసగా సుమారుగా 53% మరియు 85% గా అంచనా వేయబడింది.
షర్కాసి కోడి వీర్యకణాలు స్ఖలనం జరిగిన వెంటనే డజన్ల కొద్దీ కణాలతో కూడిన సరళ కట్టలుగా ఏర్పడతాయని గమనించబడింది. ఈ కుచ్చులు కాలక్రమేణా పొడవు మరియు మందంలో పెరుగుతాయి మరియు విచ్ఛిన్నం కావడానికి ముందు చాలా గంటల పాటు ఇన్ విట్రోలో ఉండగలవు (వీడియో 3). ఈ దారాల వంటి కట్టలు, ఎపిడిడైమిస్ చివర ఏర్పడే ఎకిడ్నా వీర్యకణాల ఆకారంలో ఉంటాయి. షర్కాసి కోడి వీర్యం, సేకరించిన ఒక నిమిషం లోపే గడ్డకట్టి, వల వంటి కట్టగా ఏర్పడే అధిక ధోరణిని కలిగి ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది. ఈ పుంజాలు చలనాత్మకమైనవి మరియు సమీపంలోని ఏ గోడలకైనా లేదా స్థిర వస్తువులకైనా అంటుకోగలవు. వీర్య కట్టలు వీర్యకణాల వేగాన్ని తగ్గించినప్పటికీ, స్థూలదృష్టితో చూసినప్పుడు అవి వాటి సరళతను పెంచుతాయని స్పష్టమవుతోంది. కట్టలలో సేకరించిన వీర్యకణాల సంఖ్యను బట్టి కట్టల పొడవు మారుతుంది. కట్టలోని రెండు భాగాలను వేరు చేశారు: గడ్డకట్టిన వీర్యకణం యొక్క స్వేచ్ఛా శిరస్సుతో కూడిన ప్రారంభ భాగం, మరియు వీర్యకణం యొక్క తోక మరియు మొత్తం దూరపు కొనతో కూడిన చివరి భాగం. అధిక వేగ కెమెరాను (950 fps) ఉపయోగించి, కట్ట యొక్క ప్రారంభ భాగంలో అతుక్కుపోయిన శుక్రకణాల స్వేచ్ఛా శిరస్సులు గమనించబడ్డాయి. ఇవి తమ డోలనాత్మక చలనం ద్వారా కట్ట యొక్క కదలికకు కారణమవుతూ, మిగిలిన వాటిని సర్పిలాకార చలనంతో కట్టలోకి లాగుతాయి (వీడియో 4). అయితే, పొడవైన కుచ్చులలో, కొన్ని స్వేచ్ఛా శుక్రకణ శిరస్సులు శరీరానికి అతుక్కుని ఉండటం మరియు కుచ్చు యొక్క చివరి భాగం రెక్కల వలె పనిచేసి, కుచ్చును ముందుకు నడిపించడంలో సహాయపడటం గమనించబడింది.
ద్రవం నెమ్మదిగా ప్రవహిస్తున్నప్పుడు, శుక్రకణాల కట్టలు ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా కదులుతాయి. అయితే, ప్రవాహ వేగం పెరిగేకొద్దీ, అవి ప్రవాహంలో కొట్టుకుపోకుండా ఉండేందుకు, ఒకదానిపై ఒకటి అతివ్యాప్తి చెంది, నిశ్చలంగా ఉన్న ప్రతిదానికీ అంటుకోవడం ప్రారంభిస్తాయి. కొన్ని శుక్రకణాలు ఒకదానికొకటి సమీపించినప్పుడు ఈ కట్టలు ఏర్పడతాయి; అవి సమకాలీనంగా కదలడం ప్రారంభించి, ఒకదాని చుట్టూ ఒకటి చుట్టుకొని, ఆపై జిగురు పదార్థానికి అంటుకుంటాయి. శుక్రకణాల తోకలు ఒకదాని చుట్టూ ఒకటి చుట్టుకొని, ఒక సంధిని ఏర్పరుస్తూ, అవి ఒకదానికొకటి ఎలా సమీపిస్తాయో పటాలు 1 మరియు 2 చూపిస్తాయి.
పరిశోధకులు శుక్రకణాల రియాలజీని అధ్యయనం చేయడానికి ఒక మైక్రోఛానల్‌లో ద్రవ ప్రవాహాన్ని సృష్టించడానికి హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనాన్ని ప్రయోగించారు. 200 µm × 20 µm (వెడల్పు × ఎత్తు) పరిమాణం మరియు 3.6 µm పొడవు గల ఒక మైక్రోఛానల్‌ను ఉపయోగించారు. చివర్లలో సిరంజిలను అమర్చిన కంటైనర్ల మధ్య మైక్రోఛానల్స్‌ను ఉపయోగించారు. ఛానల్స్‌ను మరింత స్పష్టంగా కనిపించేలా చేయడానికి ఫుడ్ కలరింగ్‌ను ఉపయోగించారు.
ఇంటర్‌కనెక్ట్ కేబుల్స్ మరియు యాక్సెసరీలను గోడకు కట్టండి. ఈ వీడియోను ఫేజ్ కాంట్రాస్ట్ మైక్రోస్కోప్‌తో తీశారు. ప్రతి చిత్రంతో పాటు, ఫేజ్ కాంట్రాస్ట్ మైక్రోస్కోపీ మరియు మ్యాపింగ్ చిత్రాలు ప్రదర్శించబడ్డాయి. (A) రెండు ప్రవాహాల మధ్య అనుసంధానం హెలికల్ చలనం (ఎరుపు బాణం) కారణంగా ప్రవాహాన్ని నిరోధిస్తుంది. (B) ట్యూబ్ బండిల్ మరియు ఛానల్ గోడ మధ్య అనుసంధానం (ఎరుపు బాణాలు), అదే సమయంలో అవి మరో రెండు బండిల్స్‌కు (పసుపు బాణాలు) అనుసంధానించబడి ఉన్నాయి. (C) మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానల్‌లోని స్పెర్మ్ బండిల్స్ ఒకదానికొకటి అనుసంధానం కావడం ప్రారంభిస్తాయి (ఎరుపు బాణాలు), స్పెర్మ్ బండిల్స్ యొక్క జాలాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. (D) స్పెర్మ్ బండిల్స్ యొక్క నెట్‌వర్క్ ఏర్పడటం.
పలుచన చేసిన వీర్యం యొక్క ఒక చుక్కను మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరంలోకి వేసి, ప్రవాహాన్ని సృష్టించినప్పుడు, వీర్య పుంజం ప్రవాహ దిశకు వ్యతిరేకంగా కదలడం గమనించబడింది. ఈ కట్టలు మైక్రోఛానెల్‌ల గోడలకు చక్కగా అతుక్కుంటాయి, మరియు కట్టల ప్రారంభ భాగంలోని స్వేచ్ఛా తలలు వాటికి చక్కగా అతుక్కుంటాయి (వీడియో 5). ప్రవాహంలో కొట్టుకుపోకుండా నిరోధించడానికి, అవి తమ మార్గంలో ఉన్న శిధిలాల వంటి ఏవైనా నిశ్చల కణాలకు కూడా అతుక్కుంటాయి. కాలక్రమేణా, ఈ గుత్తులు ఇతర ఒంటరి వీర్యకణాలను మరియు చిన్న గుత్తులను బంధించే పొడవైన తంతువులుగా మారతాయి (వీడియో 6). ప్రవాహం నెమ్మదించడం ప్రారంభమైనప్పుడు, పొడవైన వీర్య కణాల వరుసలు వీర్య కణాల వరుసల నెట్‌వర్క్‌ను ఏర్పరచడం ప్రారంభిస్తాయి (వీడియో 7; చిత్రం 2).
అధిక ప్రవాహ వేగం (V > 33 µm/s) వద్ద, ప్రవాహం యొక్క కొట్టుకుపోయే శక్తిని మరింత మెరుగ్గా నిరోధించడానికి, కట్టలుగా ఏర్పడే అనేక వ్యక్తిగత శుక్రకణాలను పట్టుకునే ప్రయత్నంలో దారాల సర్పిలాకార కదలికలు పెరుగుతాయి. అధిక ప్రవాహ వేగం (V > 33 µm/s) వద్ద, ప్రవాహం యొక్క కొట్టుకుపోయే శక్తిని మరింత మెరుగ్గా నిరోధించడానికి, కట్టలుగా ఏర్పడే అనేక వ్యక్తిగత శుక్రకణాలను పట్టుకునే ప్రయత్నంలో దారాల సర్పిలాకార కదలికలు పెరుగుతాయి. ప్రై వైసోకోయ్ స్కోరోస్టి పోటోకా (V > 33 ఎమ్‌కెఎమ్/సె) స్పెయిన్‌విడ్‌నియస్ డివిజెనియ నైటీ యూసిలివ్యూట్‌షియా, పోస్కోల్‌ప్యూస్ поймать множество స్పెర్మాటోజోయిడోవ్, ఒబ్రజూషిచ్ పుచ్కి, కోటోరీ లూచ్ ప్రొటీవోస్టోయాట్ డ్రైఫుష్య్ సిలే పోటోకా. అధిక ప్రవాహ రేట్ల వద్ద (V > 33 µm/s), పోగులు అనేక వ్యక్తిగత శుక్రకణాలను పట్టుకోవడానికి ప్రయత్నించినప్పుడు వాటి మెలికల కదలికలు పెరుగుతాయి. ఈ క్రమంలో అవి ప్రవాహం యొక్క కొట్టుకుపోయే శక్తిని మరింత సమర్థవంతంగా నిరోధించగల కట్టలుగా ఏర్పడతాయి.在高流速(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，从而更好地抵抗流动的漂移力。在 高 流速 (v> 33 µm/s)更 地 抵抗 的 漂移力。。。。。。。... ప్రై వైసోకియస్ స్కోరోస్ట్యాహ్ పోటోకా (V > 33 మి.మీ./సె) స్పైరల్నో డ్వైజెనియె నైటీ యూవెలిచ్యువల్ వాల్యూమ్ отдльных స్పెర్మాటోజోయిడోవ్, ఒబ్రజూషిహ్ పుచ్కి, చ్టోబ్స్ లుచ్షే సోప్రోటివల్ సిలం డ్రైఫా పోటోకా. అధిక ప్రవాహ రేట్ల వద్ద (V > 33 µm/s), ప్రవాహం యొక్క డ్రిఫ్ట్ బలాలను మరింత సమర్థవంతంగా నిరోధించడానికి, అనేక వ్యక్తిగత శుక్రకణాలను బంధించి కట్టలుగా ఏర్పరిచే ప్రయత్నంలో ఫిలమెంట్ల హెలికల్ చలనం పెరుగుతుంది.వారు పక్క గోడలకు మైక్రోఛానెల్స్‌ను జతచేయడానికి కూడా ప్రయత్నించారు.
లైట్ మైక్రోస్కోపీ (LM)ని ఉపయోగించి శుక్రకణ కట్టలను శుక్రకణ తలలు మరియు వంకర తోకల సమూహాలుగా గుర్తించారు. వివిధ సముదాయాలతో కూడిన శుక్రకణ కట్టలను మెలితిరిగిన తలలు మరియు ఫ్లాజెల్లార్ సముదాయాలు, కలిసిపోయిన అనేక శుక్రకణ తోకలు, తోకకు అతుక్కున్న శుక్రకణ తలలు, మరియు వంగిన కేంద్రకాలతో కూడిన అనేక కేంద్రకాలుగా ఉన్న శుక్రకణ తలలుగా కూడా గుర్తించారు. ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM). స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM)లో శుక్రకణ కట్టలు, శుక్రకణ తలల తొడుగులతో కప్పబడిన సముదాయాలుగా ఉన్నాయని మరియు ఆ శుక్రకణ సముదాయాలు చుట్టబడిన తోకల యొక్క అతుక్కున్న వలయాన్ని చూపించాయని వెల్లడైంది.
శుక్రకణాల స్వరూపం మరియు అతిసూక్ష్మ నిర్మాణం, శుక్రకణాల కట్టల ఏర్పాటును లైట్ మైక్రోస్కోపీ (హాఫ్ సెక్షన్), స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (SEM) మరియు ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ (TEM) ఉపయోగించి అధ్యయనం చేశారు, శుక్రకణ స్మియర్‌లకు అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసి ఎపిఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి పరిశీలించారు.
అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో స్పెర్మ్ స్మియర్ స్టెయినింగ్ (పటం 3B) చేసినప్పుడు, స్పెర్మ్ తలలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుని, స్రావక పదార్థంతో కప్పబడి ఉన్నాయని, ఇది పెద్ద కుచ్చుల (పటం 3D) ఏర్పాటుకు దారితీసిందని చూపించింది. స్పెర్మ్ కట్టలు, అతుక్కుని ఉన్న తోకల వలయంతో కూడిన స్పెర్మ్ సమూహాలను కలిగి ఉన్నాయి (పటం 4A-C). స్పెర్మ్ కట్టలు అనేక స్పెర్మటోజోవా యొక్క తోకలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుని ఉండటంతో ఏర్పడతాయి (పటం 4D). స్రావాలు (పటం 4E,F) స్పెర్మటోజోవా కట్టల తలలను కప్పివేశాయి.
ఫేజ్ కాంట్రాస్ట్ మైక్రోస్కోపీ మరియు అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్‌లను ఉపయోగించి, స్పెర్మ్ కణాల తలలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుంటాయని స్పెర్మ్ కణాల కట్ట ఏర్పడటం చూపబడింది. (A) ప్రారంభ స్పెర్మ్ టఫ్ట్ ఏర్పడటం ఒక స్పెర్మ్ (తెల్లటి వృత్తం) మరియు మూడు స్పెర్మ్ కణాలతో (పసుపు వృత్తం) మొదలవుతుంది, సర్పిలాకారం తోక వద్ద ప్రారంభమై తల వద్ద ముగుస్తుంది. (B) అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్ యొక్క ఫోటోమైక్రోగ్రాఫ్, అతుక్కుని ఉన్న స్పెర్మ్ తలలను (బాణాలు) చూపుతోంది. స్రావం తల(ల)ను కప్పివేస్తుంది. ఆవర్ధనం × 1000. (C) మైక్రోఫ్లూయిడిక్ ఛానెల్‌లో ప్రవాహం ద్వారా రవాణా చేయబడిన ఒక పెద్ద పుంజం యొక్క అభివృద్ధి (950 fps వద్ద హై-స్పీడ్ కెమెరాను ఉపయోగించి). (D) అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్ యొక్క మైక్రోగ్రాఫ్, పెద్ద టఫ్ట్‌లను (బాణాలు) చూపుతోంది. ఆవర్ధనం: ×200.
స్పెర్మ్ బీమ్ మరియు అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్ యొక్క స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్. (A, B, D, E) అనేవి స్పెర్మటోజోవా యొక్క డిజిటల్ కలర్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్‌లు, మరియు C మరియు F అనేవి అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్‌ల మైక్రోగ్రాఫ్‌లు, ఇవి కాడల్ వెబ్‌ను చుట్టుకొని ఉన్న బహుళ స్పెర్మటోజోవా అటాచ్‌మెంట్‌ను చూపుతున్నాయి. (AC) స్పెర్మ్ సమూహాలు అటాచ్ చేయబడిన తోకల (బాణాలు) నెట్‌వర్క్‌గా చూపబడ్డాయి. (D) తోక చుట్టూ చుట్టుకొని ఉన్న అనేక స్పెర్మటోజోవా యొక్క అంటుకోవడం (జిగురు పదార్థంతో, గులాబీ రంగు అవుట్‌లైన్, బాణం). (E మరియు F) జిగురు పదార్థంతో (పాయింటర్లు) కప్పబడిన స్పెర్మ్ హెడ్ సమూహాలు (పాయింటర్లు). స్పెర్మటోజోవా అనేక సుడిగుండం లాంటి నిర్మాణాలతో కట్టలను ఏర్పరిచాయి (F). (C) ×400 మరియు (F) ×200 మాగ్నిఫికేషన్‌లు.
ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి, శుక్రకణాల కట్టలకు తోకలు జతచేయబడి ఉన్నాయని (పటం 6A, C), తలలు తోకలకు జతచేయబడి ఉన్నాయని (పటం 6B), లేదా తలలు తోకలకు జతచేయబడి ఉన్నాయని (పటం 6D) మేము కనుగొన్నాము. కట్టలోని శుక్రకణాల తలలు వంగి ఉండి, కోతలో రెండు కేంద్రక ప్రాంతాలను కలిగి ఉన్నాయి (పటం 6D). కోత కట్టలో, శుక్రకణాలు రెండు కేంద్రక ప్రాంతాలు మరియు బహుళ ఫ్లాజెల్లార్ ప్రాంతాలతో మెలితిరిగిన తలను కలిగి ఉన్నాయి (పటం 5A).
శుక్రకణాల కట్టలోని అనుసంధాన తోకలను మరియు శుక్రకణాల తలలను కలిపే అగ్గ్లూటినేటింగ్ పదార్థాన్ని చూపిస్తున్న డిజిటల్ కలర్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్. (A) పెద్ద సంఖ్యలో శుక్రకణాలకు జతచేయబడిన తోక. పోర్ట్రెయిట్ (బాణం గుర్తు) మరియు ల్యాండ్‌స్కేప్ (బాణం గుర్తు) ప్రొజెక్షన్‌లలో తోక ఎలా కనిపిస్తుందో గమనించండి. (B) శుక్రకణం యొక్క తల (బాణం గుర్తు) తోకకు (బాణం గుర్తు) అనుసంధానించబడి ఉంది. (C) అనేక శుక్రకణాల తోకలు (బాణం గుర్తులు) జతచేయబడి ఉన్నాయి. (D) అగ్గ్లూటినేషన్ పదార్థం (AS, నీలం రంగు) నాలుగు శుక్రకణాల తలలను (ఊదా రంగు) కలుపుతుంది.
స్రావాలు లేదా పొరలతో కప్పబడిన శుక్రకణాల కట్టలలోని శుక్రకణాల తలలను గుర్తించడానికి స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించారు (పటం 6B), ఇది శుక్రకణాల కట్టలు కణబాహ్య పదార్థం ద్వారా లంగరు వేయబడి ఉన్నాయని సూచిస్తుంది. అతుక్కుపోయిన పదార్థం శుక్రకణం తలలో (జెల్లీఫిష్ తల వంటి నిర్మాణం; పటం 5B) కేంద్రీకృతమై, దూరంగా విస్తరించింది. అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసినప్పుడు, ఇది ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీ కింద ప్రకాశవంతమైన పసుపు రంగులో కనిపించింది (పటం 6C). ఈ పదార్థం స్కానింగ్ మైక్రోస్కోప్ కింద స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది మరియు దీనిని ఒక బంధకంగా పరిగణిస్తారు. సెమీ-థిన్ సెక్షన్‌లు (పటం 5C) మరియు అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన శుక్రకణాల స్మియర్‌లు, దట్టంగా ప్యాక్ చేయబడిన తలలు మరియు ముడుచుకున్న తోకలను కలిగి ఉన్న శుక్రకణాల కట్టలను చూపించాయి (పటం 5D).
వివిధ పద్ధతులను ఉపయోగించి శుక్రకణాల తలల సమూహాన్ని మరియు ముడుచుకున్న తోకలను చూపిస్తున్న వివిధ ఫోటోమైక్రోగ్రాఫ్‌లు. (A) శుక్రకణాల కట్ట యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ డిజిటల్ కలర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్, ఇందులో రెండు-భాగాల కేంద్రకం (నీలం రంగు) మరియు అనేక ఫ్లాజెల్లార్ భాగాలతో (ఆకుపచ్చ రంగు) చుట్టబడిన శుక్రకణ తల కనిపిస్తోంది. (B) కప్పబడినట్లుగా కనిపించే జెల్లీఫిష్ లాంటి శుక్రకణాల తలల (బాణాలు) సమూహాన్ని చూపిస్తున్న డిజిటల్ కలర్ స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్. (C) సమూహంగా ఉన్న శుక్రకణాల తలలను (బాణాలు) మరియు చుట్టబడిన తోకలను (బాణాలు) చూపిస్తున్న సెమీ-థిన్ సెక్షన్. (D) అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేయబడిన శుక్రకణ స్మియర్ యొక్క మైక్రోగ్రాఫ్, ఇందులో శుక్రకణాల తలల సమూహాలు (బాణాలు) మరియు చుట్టబడి అంటుకొని ఉన్న తోకలు (బాణాలు) కనిపిస్తున్నాయి. శుక్రకణం యొక్క తలను ఒక జిగురు పదార్థం (S) కప్పి ఉంచిందని గమనించండి. (D) × 1000 మాగ్నిఫికేషన్.
ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీని (Fig. 7A) ఉపయోగించి, శుక్రకణాల తలలు మెలితిరిగి ఉన్నాయని మరియు కేంద్రకాలు సర్పిలాకారంలో ఉన్నాయని కూడా గమనించబడింది, దీనిని అక్రిడిన్ ఆరెంజ్‌తో రంగు వేసిన శుక్రకణ స్మియర్‌లను ఫ్లోరోసెన్స్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి పరిశీలించడం ద్వారా (Fig. 7B) నిర్ధారించారు.
(A) డిజిటల్ కలర్ ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోగ్రాఫ్ మరియు (B) అక్రిడిన్ ఆరెంజ్ రంగు వేసిన స్పెర్మ్ స్మియర్, చుట్టలుగా ఉన్న తలలు మరియు స్పెర్మ్ తలలు మరియు తోకల అటాచ్‌మెంట్‌ను (బాణాలు) చూపుతోంది. (B) × 1000 మాగ్నిఫికేషన్.
ఒక ఆసక్తికరమైన విషయం ఏమిటంటే, షార్కాజీ యొక్క శుక్రకణాలు ఒకచోట చేరి చలించే తంతువుల వంటి కట్టలుగా ఏర్పడతాయి. ఈ కట్టల లక్షణాల వల్ల, SSTలో శుక్రకణాల శోషణ మరియు నిల్వలో వాటి పాత్రను మనం అర్థం చేసుకోగలుగుతాము.
సంభోగం తర్వాత, శుక్రకణాలు యోనిలోకి ప్రవేశించి, తీవ్రమైన ఎంపిక ప్రక్రియకు గురవుతాయి, దీని ఫలితంగా పరిమిత సంఖ్యలో శుక్రకణాలు మాత్రమే SST15,16 లోకి ప్రవేశిస్తాయి. ఇప్పటి వరకు, శుక్రకణాలు SST లోకి ప్రవేశించే మరియు నిష్క్రమించే విధానాలు అస్పష్టంగా ఉన్నాయి. కోళ్లలో, జాతిని బట్టి శుక్రకణాలు 2 నుండి 10 వారాల వరకు SST లో నిల్వ చేయబడతాయి6. SST లో నిల్వ ఉన్నప్పుడు వీర్యం యొక్క స్థితి గురించి వివాదం కొనసాగుతోంది. అవి కదలికలో ఉంటాయా లేదా నిశ్చలంగా ఉంటాయా? మరో మాటలో చెప్పాలంటే, శుక్రకణాలు SST లో అంత కాలం తమ స్థానాన్ని ఎలా నిలుపుకుంటాయి?
ఫోర్మాన్4, శుక్రకణాల చలనశీలత పరంగా SSTలో వాటి నివాసం మరియు బహిష్కరణను వివరించవచ్చని సూచించారు. SST ఎపిథీలియం ద్వారా ఏర్పడిన ద్రవ ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా ఈదడం ద్వారా శుక్రకణాలు తమ స్థానాన్ని నిలుపుకుంటాయని, మరియు శక్తి లేకపోవడం వల్ల వెనుకకు కదలడం ప్రారంభించే స్థాయి కంటే వాటి వేగం తగ్గినప్పుడు శుక్రకణాలు SST నుండి బహిష్కరించబడతాయని రచయితలు పరికల్పన చేస్తున్నారు. జానిబోని5, SST ఎపిథీలియల్ కణాల అగ్రభాగంలో ఆక్వాపోరిన్లు 2, 3, మరియు 9 ఉండటాన్ని ధృవీకరించారు, ఇది ఫోర్మాన్ యొక్క శుక్రకణ నిల్వ నమూనాకు పరోక్షంగా మద్దతు ఇవ్వవచ్చు. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, షార్కాషి యొక్క దాదాపు సగం శుక్రకణాలు ప్రవహించే ద్రవంలో పాజిటివ్ రియాలజీని చూపిస్తాయని, మరియు అగ్గ్లూటినేటెడ్ శుక్రకణ కట్టలు పాజిటివ్ రియాలజీని చూపించే శుక్రకణాల సంఖ్యను పెంచుతాయని మేము కనుగొన్నాము, అయినప్పటికీ అగ్గ్లూటినేషన్ వాటి వేగాన్ని తగ్గిస్తుంది. పక్షి యొక్క ఫాలోపియన్ ట్యూబ్ గుండా శుక్రకణాలు ఫలదీకరణ ప్రదేశానికి ఎలా ప్రయాణిస్తాయో పూర్తిగా అర్థం కాలేదు. క్షీరదాలలో, ఫోలిక్యులర్ ద్రవం శుక్రకణాలను రసాయనికంగా ఆకర్షిస్తుంది. అయితే, రసాయన ఆకర్షకాలు శుక్రకణాలను సుదూర ప్రాంతాలకు చేరేలా నిర్దేశిస్తాయని నమ్ముతారు7. అందువల్ల, శుక్రకణాల రవాణాకు ఇతర యంత్రాంగాలు బాధ్యత వహిస్తాయి. సంభోగం తర్వాత విడుదలయ్యే ఫాలోపియన్ ట్యూబ్ ద్రవానికి వ్యతిరేకంగా ప్రవహించి, తమను తాము దిశానిర్దేశం చేసుకునే శుక్రకణాల సామర్థ్యం, ​​ఎలుకలలో శుక్రకణాలను లక్ష్యంగా చేసుకోవడంలో ఒక ప్రధాన కారకంగా నివేదించబడింది. పక్షులు మరియు సరీసృపాలలో శుక్రకణాలు సిలియరీ ప్రవాహానికి వ్యతిరేకంగా ఈదుతూ అండవాహికలను దాటుతాయని పార్కర్ 17 సూచించారు. పక్షులలో ఇది ప్రయోగాత్మకంగా నిరూపించబడనప్పటికీ, కవర్‌స్లిప్ మరియు స్లైడ్ మధ్య ఫిల్టర్ పేపర్ స్ట్రిప్‌తో ఒక పలుచని ద్రవ పొరను సృష్టించినప్పుడు పక్షి శుక్రకణాలు సానుకూల ఫలితాలను ఇస్తాయని కనుగొన్న మొదటి వ్యక్తి అడోల్ఫీ18. రియాలజీ. హినో మరియు యానగిమాచి [19] ఒక ఎలుక అండాశయ-ఫెలోపియన్ ట్యూబ్-గర్భాశయ సముదాయాన్ని పెర్ఫ్యూజన్ రింగ్‌లో ఉంచి, ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌లలో ద్రవ ప్రవాహాన్ని దృశ్యమానం చేయడానికి ఇస్త్మస్‌లోకి 1 µl సిరాను ఇంజెక్ట్ చేశారు. ఫెలోపియన్ ట్యూబ్‌లో చాలా చురుకైన సంకోచ సడలింపు కదలికను వారు గమనించారు, దీనిలో అన్ని ఇంక్ బాల్స్ స్థిరంగా ఫెలోపియన్ ట్యూబ్ యొక్క ఆంప్లా వైపు కదులుతున్నాయి. శుక్రకణాలను పైకి ఎత్తడానికి మరియు ఫలదీకరణకు దిగువ ఫెలోపియన్ ట్యూబ్‌ల నుండి పై భాగానికి ట్యూబల్ ద్రవ ప్రవాహం యొక్క ప్రాముఖ్యతను రచయితలు నొక్కిచెబుతున్నారు. కోళ్లు మరియు టర్కీలలో, శుక్రకణాలు చురుకైన కదలిక ద్వారా యోని ప్రవేశద్వారం నుండి, అవి నిల్వ చేయబడిన చోట నుండి, గర్భాశయ-యోని సంధికి వలస వెళ్తాయని బ్రిల్లార్డ్20 నివేదించారు. అయితే, గర్భాశయ-యోని సంధి మరియు ఇన్ఫండిబులం మధ్య ఈ కదలిక అవసరం లేదు, ఎందుకంటే శుక్రకణాలు నిష్క్రియ స్థానభ్రంశం ద్వారా రవాణా చేయబడతాయి. ఈ మునుపటి సిఫార్సులు మరియు ప్రస్తుత అధ్యయనంలో పొందిన ఫలితాలను బట్టి, శుక్రకణాలు పైకి కదలగల సామర్థ్యం (రియాలజీ) ఎంపిక ప్రక్రియ ఆధారపడిన లక్షణాలలో ఒకటి అని భావించవచ్చు. ఇది శుక్రకణాలు యోని గుండా వెళ్ళడాన్ని మరియు నిల్వ కోసం CCT లోకి ప్రవేశించడాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. ఫోర్మాన్4 సూచించినట్లుగా, ఇది శుక్రకణాలు SST మరియు దాని ఆవాసంలోకి కొంత కాలం పాటు ప్రవేశించి, వాటి వేగం తగ్గినప్పుడు బయటకు వెళ్లే ప్రక్రియను కూడా సులభతరం చేస్తుంది.
మరోవైపు, మత్సుజాకి మరియు ససనామి 21, పక్షుల శుక్రకణాలు మగ మరియు ఆడ పునరుత్పత్తి మార్గాలలో నిద్రాణస్థితి నుండి చలనశీలతకు చలన మార్పులకు లోనవుతాయని సూచించారు. శుక్రకణాల సుదీర్ఘ నిల్వ సమయాన్ని మరియు SST నుండి బయటకు వచ్చిన తర్వాత వాటి పునరుజ్జీవనాన్ని వివరించడానికి, SSTలో ఉండే శుక్రకణాల చలనశీలత నిరోధించబడటాన్ని ప్రతిపాదించారు. ఆక్సిజన్ కొరత పరిస్థితులలో, మత్సుజాకి మరియు ఇతరులు 1 SSTలో లాక్టేట్ అధికంగా ఉత్పత్తి మరియు విడుదల అవుతుందని నివేదించారు, ఇది అక్కడే ఉండే శుక్రకణాల చలనశీలత నిరోధానికి దారితీయవచ్చు. ఈ సందర్భంలో, శుక్రకణాల ప్రవాహ లక్షణాల ప్రాముఖ్యత వాటి నిల్వలో కాకుండా, శుక్రకణాల ఎంపిక మరియు శోషణలో ప్రతిబింబిస్తుంది.
శుక్రకణాలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుని, గుత్తులుగా ఏర్పడటాన్ని SSTలో శుక్రకణాలు ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉండటానికి ఒక సంభావ్య వివరణగా పరిగణిస్తారు, ఎందుకంటే ఇది కోళ్లలో శుక్రకణాలు నిలిచిపోయే ఒక సాధారణ పద్ధతి2,22,23. బాక్స్ట్ మరియు ఇతరులు2 గమనించిన దాని ప్రకారం, చాలా శుక్రకణాలు ఒకదానికొకటి అతుక్కుని, కట్టలుగా ఏర్పడ్డాయి మరియు క్వైల్ CCMలో ఒంటరి శుక్రకణాలు చాలా అరుదుగా కనిపించాయి. మరోవైపు, వెన్ మరియు ఇతరులు24 కోళ్లలో SST ల్యూమెన్‌లో ఎక్కువ చెల్లాచెదురుగా ఉన్న శుక్రకణాలను మరియు తక్కువ శుక్రకణాల గుత్తులను గమనించారు. ఈ పరిశీలనల ఆధారంగా, శుక్రకణాలు అతుక్కునే స్వభావం పక్షుల మధ్య మరియు ఒకే స్ఖలనంలోని శుక్రకణాల మధ్య భిన్నంగా ఉంటుందని భావించవచ్చు. అదనంగా, వాన్ క్రే మరియు ఇతరులు9 అతుక్కుపోయిన శుక్రకణాల యాదృచ్ఛిక విఘటన, శుక్రకణాలు క్రమంగా ఫాలోపియన్ ట్యూబ్ ల్యూమెన్‌లోకి చొచ్చుకుపోవడానికి కారణమని సూచించారు. ఈ పరికల్పన ప్రకారం, తక్కువ అగ్గ్లూటినేషన్ సామర్థ్యం ఉన్న శుక్రకణాలు SST నుండి మొదటగా బయటకు పంపబడాలి. ఈ సందర్భంలో, శుక్రకణాల అగ్గ్లూటినేట్ అయ్యే సామర్థ్యం, ​​మురికి పక్షులలో శుక్రకణాల పోటీ ఫలితాన్ని ప్రభావితం చేసే ఒక అంశం కావచ్చు. అంతేకాకుండా, అగ్గ్లూటినేట్ అయిన శుక్రకణం ఎంత ఎక్కువసేపు విడిపోతుందో, ఫలదీకరణ సామర్థ్యం అంత ఎక్కువసేపు కొనసాగుతుంది.
అనేక అధ్యయనాలలో శుక్రకణాల సమూహాలుగా ఏర్పడటం మరియు కట్టలుగా చేరడం గమనించినప్పటికీ2,22,24, SST లోపల వాటి గతిశాస్త్ర పరిశీలన సంక్లిష్టంగా ఉండటం వలన వాటిని వివరంగా వర్ణించలేదు. ఇన్ విట్రోలో శుక్రకణాల అగ్గ్లూటినేషన్‌ను అధ్యయనం చేయడానికి అనేక ప్రయత్నాలు జరిగాయి. వేలాడుతున్న వీర్యపు చుక్క నుండి సన్నని తీగను తీసివేసినప్పుడు, విస్తృతమైన కానీ తాత్కాలికమైన సమూహీకరణ గమనించబడింది. దీనివల్ల, శుక్ర గ్రంథిని అనుకరిస్తూ, ఆ చుక్క నుండి ఒక పొడవైన బుడగ బయటకు పొడుచుకు వస్తుంది. 3D పరిమితులు మరియు తక్కువ డ్రిప్ డ్రైయింగ్ సమయాల కారణంగా, మొత్తం బ్లాక్ త్వరగా శిథిలమైపోయింది9. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, షార్కాషి కోళ్లు మరియు మైక్రోఫ్లూయిడిక్ చిప్‌లను ఉపయోగించి, ఈ కుచ్చులు ఎలా ఏర్పడతాయో మరియు అవి ఎలా కదులుతాయో మేము వర్ణించగలిగాము. వీర్యం సేకరించిన వెంటనే శుక్రకణాల కట్టలు ఏర్పడ్డాయి మరియు అవి ప్రవాహంలో ఉన్నప్పుడు సానుకూల రియాలజీని చూపుతూ, సర్పిలాకారంలో కదులుతున్నట్లు కనుగొనబడింది. అంతేకాకుండా, స్థూలదృష్టితో చూసినప్పుడు, విడిగా ఉన్న శుక్రకణాలతో పోలిస్తే శుక్రకణాల కట్టలు చలనశీలత యొక్క సరళతను పెంచుతున్నట్లు గమనించబడింది. దీనిని బట్టి, SSTలోకి చొచ్చుకుపోవడానికి ముందే శుక్రకణాల అగ్గ్లూటినేషన్ జరగవచ్చని మరియు గతంలో సూచించినట్లుగా (టింగారి మరియు లేక్12) ఒత్తిడి కారణంగా శుక్రకణాల ఉత్పత్తి ఒక చిన్న ప్రాంతానికే పరిమితం కాదని తెలుస్తోంది. టఫ్ట్ ఏర్పడే సమయంలో, శుక్రకణాలు ఒక జంక్షన్‌ను ఏర్పరిచే వరకు సమకాలీనంగా ఈదుతాయి, ఆ తర్వాత వాటి తోకలు ఒకదాని చుట్టూ ఒకటి చుట్టుకుంటాయి మరియు శుక్రకణం యొక్క తల స్వేచ్ఛగా ఉంటుంది, కానీ తోక మరియు శుక్రకణం యొక్క దూరపు భాగం ఒక జిగురు పదార్థంతో కలిసి ఉంటాయి. అందువల్ల, లిగమెంట్ యొక్క స్వేచ్ఛగా ఉన్న తల, మిగిలిన లిగమెంట్‌ను లాగుతూ కదలికకు కారణమవుతుంది. శుక్రకణాల కట్టలను స్కానింగ్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీ ద్వారా పరిశీలించగా, అతుక్కుని ఉన్న శుక్రకణాల తలలు చాలా జిగురు పదార్థంతో కప్పబడి ఉన్నట్లు చూపించింది. ఇది శుక్రకణాల తలలు విశ్రాంతి కట్టలలో అతుక్కుని ఉన్నాయని సూచిస్తుంది, ఇది నిల్వ ప్రదేశానికి (SST) చేరుకున్న తర్వాత జరిగి ఉండవచ్చు.
స్పెర్మ్ స్మియర్‌కు ఆక్రిడిన్ ఆరెంజ్ రంగు వేసినప్పుడు, ఫ్లోరోసెంట్ మైక్రోస్కోప్ కింద స్పెర్మ్ కణాల చుట్టూ ఉన్న కణబాహ్య అంటుకునే పదార్థం కనిపిస్తుంది. ఈ పదార్థం స్పెర్మ్ కట్టలు చుట్టుపక్కల ఉన్న ఏవైనా ఉపరితలాలు లేదా కణాలకు అంటుకుని ఉండేలా చేస్తుంది, తద్వారా అవి పరిసర ప్రవాహంతో కొట్టుకుపోవు. అందువల్ల, చలించే కట్టల రూపంలో ఉండే స్పెర్మటోజోవా అంటుకునే గుణం యొక్క పాత్రను మా పరిశీలనలు చూపిస్తున్నాయి. ప్రవాహానికి ఎదురుగా ఈదగల మరియు సమీపంలోని ఉపరితలాలకు అంటుకోగల వాటి సామర్థ్యం, ​​స్పెర్మ్ కణాలు SSTలో ఎక్కువసేపు ఉండటానికి వీలు కల్పిస్తుంది.
రోత్‌స్‌చైల్డ్25, ఒక సస్పెన్షన్ చుక్కలో ఆవు వీర్యం తేలియాడే విస్తరణను అధ్యయనం చేయడానికి, మైక్రోస్కోప్ యొక్క నిలువు మరియు అడ్డ ఆప్టికల్ అక్షాలు రెండింటితో ఫోటోమైక్రోగ్రాఫ్‌లను తీస్తూ, ఒక హెమోసైటోమెట్రీ కెమెరాను ఉపయోగించారు. శుక్రకణాలు ఛాంబర్ ఉపరితలం వైపు ఆకర్షించబడ్డాయని ఫలితాలు చూపించాయి. శుక్రకణాలకు మరియు ఉపరితలానికి మధ్య హైడ్రోడైనమిక్ పరస్పర చర్యలు ఉండవచ్చని రచయితలు సూచిస్తున్నారు. దీనిని, అలాగే షర్కాషి కోడి వీర్యం జిగురు కుచ్చులను ఏర్పరచగల సామర్థ్యాన్ని పరిగణనలోకి తీసుకుంటే, వీర్యం SST గోడకు అంటుకుని, ఎక్కువ కాలం నిల్వ ఉండే అవకాశం పెరగవచ్చు.
బీసెట్టి మరియు అఫ్జెలియు26, సంయుక్త బీజాల గుర్తింపు మరియు సంశ్లేషణకు శుక్రకణ గ్లైకోకాలిక్స్ అవసరమని నివేదించారు. ఫోర్మాన్10, పక్షి వీర్యాన్ని న్యూరామినిడేజ్‌తో శుద్ధి చేయడం ద్వారా గ్లైకోప్రొటీన్-గ్లైకోలిపిడ్ పూతలలోని α-గ్లైకోసిడిక్ బంధాల జలవిశ్లేషణ, శుక్రకణ చలనశక్తిని ప్రభావితం చేయకుండా సంతానోత్పత్తిని తగ్గించిందని గమనించారు. గ్లైకోకాలిక్స్‌పై న్యూరామినిడేజ్ ప్రభావం, గర్భాశయ-యోని సంధి వద్ద శుక్రకణాల నిలుపుదలను దెబ్బతీస్తుందని, తద్వారా సంతానోత్పత్తిని తగ్గిస్తుందని రచయితలు సూచిస్తున్నారు. న్యూరామినిడేజ్ చికిత్స శుక్రకణం మరియు అండకణం గుర్తింపును తగ్గించవచ్చనే అవకాశాన్ని వారి పరిశీలనలు విస్మరించలేవు. ఫోర్మాన్ మరియు ఎంగెల్10, న్యూరామినిడేజ్‌తో శుద్ధి చేసిన వీర్యంతో కోళ్లకు యోనిలోపల కృత్రిమ గర్భధారణ చేసినప్పుడు సంతానోత్పత్తి తగ్గిందని కనుగొన్నారు. అయితే, నియంత్రణ కోళ్లతో పోలిస్తే, న్యూరామినిడేజ్‌తో శుద్ధి చేసిన శుక్రకణాలతో చేసిన IVF సంతానోత్పత్తిని ప్రభావితం చేయలేదు. శుక్రకణ త్వచం చుట్టూ ఉండే గ్లైకోప్రొటీన్-గ్లైకోలిపిడ్ పూతలో మార్పులు, గర్భాశయ-యోని సంధి వద్ద శుక్రకణాల నిలుపుదలను దెబ్బతీయడం ద్వారా ఫలదీకరణం చేసే శుక్రకణ సామర్థ్యాన్ని తగ్గిస్తాయని, దీని ఫలితంగా గర్భాశయ-యోని సంధి వద్ద వేగం కారణంగా శుక్రకణాల నష్టం పెరుగుతుందని, అయితే ఇది శుక్రకణం మరియు అండం గుర్తింపును ప్రభావితం చేయదని రచయితలు నిర్ధారించారు.
టర్కీలలో బాక్స్ట్ మరియు బౌచాన్ 11 SST యొక్క ల్యూమెన్‌లో చిన్న వెసికిల్స్ మరియు పొర శకలాలను కనుగొన్నారు మరియు ఈ కణికలలో కొన్ని శుక్రకణ పొరతో కలిసిపోయాయని గమనించారు. ఈ సంబంధాలు SSTలో శుక్రకణాల దీర్ఘకాలిక నిల్వకు దోహదపడతాయని రచయితలు సూచిస్తున్నారు. అయితే, ఈ కణాల మూలాన్ని పరిశోధకులు నిర్దిష్టంగా పేర్కొనలేదు, అవి CCT ఎపిథీలియల్ కణాల ద్వారా స్రవించబడ్డాయా, పురుష పునరుత్పత్తి వ్యవస్థ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడి స్రవించబడ్డాయా, లేదా శుక్రకణం ద్వారానే ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయా అనేది స్పష్టం చేయలేదు. అలాగే, ఈ కణాలు అగ్గ్లూటినేషన్‌కు కారణమవుతాయి. గ్రుట్జ్‌నర్ మరియు ఇతరులు27 ఎపిడిడైమల్ ఎపిథీలియల్ కణాలు ఒక నిర్దిష్ట ప్రోటీన్‌ను ఉత్పత్తి చేసి స్రవిస్తాయని నివేదించారు, ఇది ఏక-రంధ్ర శుక్ర నాళాల ఏర్పాటుకు అవసరం. ఈ కట్టల వ్యాప్తి ఎపిడిడైమల్ ప్రోటీన్ల పరస్పర చర్యపై ఆధారపడి ఉంటుందని కూడా రచయితలు నివేదించారు. నిక్సన్ మరియు ఇతరులు28 అడ్నెక్సా ఒక ప్రోటీన్‌ను, ఆమ్ల సిస్టీన్-రిచ్ ఆస్టియోనెక్టిన్‌ను స్రవిస్తాయని కనుగొన్నారు; పొట్టి ముక్కు గల ఎకిడ్నాలు మరియు ప్లాటిపస్‌లలో శుక్రకణాల గుత్తుల ఏర్పాటులో SPARC పాల్గొంటుంది. ఈ కిరణాల విక్షేపణం ఈ ప్రోటీన్ నష్టంతో ముడిపడి ఉంటుంది.
ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి చేసిన అల్ట్రాస్ట్రక్చరల్ విశ్లేషణలో శుక్రకణాలు అధిక మొత్తంలో సాంద్రమైన పదార్థానికి అంటుకుని ఉన్నాయని తేలింది. అంటుకుని ఉన్న తలల మధ్య మరియు చుట్టూ ఘనీభవించే అగ్గ్లూటినేషన్‌కు ఈ పదార్థాలే కారణమని భావిస్తున్నారు, అయితే తోక ప్రాంతంలో ఇవి తక్కువ సాంద్రతలో ఉంటాయి. స్ఖలనం సమయంలో శోషరసం మరియు సెమినల్ ప్లాస్మా నుండి వీర్యం వేరుపడటాన్ని మనం తరచుగా గమనిస్తాము కాబట్టి, ఈ అగ్గ్లూటినేటింగ్ పదార్థం వీర్యంతో పాటు పురుష పునరుత్పత్తి వ్యవస్థ (ఎపిడిడైమిస్ లేదా వాస్ డిఫరెన్స్) నుండి విసర్జించబడుతుందని మేము భావిస్తున్నాము. పక్షుల శుక్రకణాలు ఎపిడిడైమిస్ మరియు వాస్ డిఫరెన్స్ గుండా వెళ్ళేటప్పుడు, అవి పరిపక్వతకు సంబంధించిన మార్పులకు లోనవుతాయని, ఇవి ప్రోటీన్‌లను బంధించే వాటి సామర్థ్యానికి మరియు ప్లాస్మా లెమ్మా-అసోసియేటెడ్ గ్లైకోప్రొటీన్‌లను పొందేందుకు మద్దతు ఇస్తాయని నివేదించబడింది. SSTలోని స్థానిక శుక్రకణ త్వచాలపై ఈ ప్రోటీన్‌లు నిరంతరంగా ఉండటం, ఈ ప్రోటీన్‌లు శుక్రకణ త్వచ స్థిరత్వాన్ని పొందడాన్ని ప్రభావితం చేయవచ్చని 30 మరియు వాటి ఫలదీకరణ సామర్థ్యాన్ని 31 నిర్ధారించవచ్చని సూచిస్తుంది. అహమ్మద్ మరియు ఇతరులు32 నివేదించిన ప్రకారం, పురుష ప్రత్యుత్పత్తి వ్యవస్థలోని వివిధ భాగాల నుండి (వృషణాల నుండి దూరస్థ వాస్ డిఫరెన్స్ వరకు) పొందిన శుక్రకణాలు, నిల్వ ఉష్ణోగ్రతతో సంబంధం లేకుండా, ద్రవ నిల్వ పరిస్థితులలో వాటి జీవశక్తిలో క్రమంగా పెరుగుదలను చూపించాయి మరియు కోళ్లలో కృత్రిమ గర్భధారణ తర్వాత ఫాలోపియన్ ట్యూబ్‌లలో కూడా జీవశక్తి పెరుగుతుంది.
ఎకిడ్నాలు, ప్లాటిపస్‌లు, వుడ్ మైస్, డీర్ రాట్స్ మరియు గినియా పిగ్స్ వంటి ఇతర జాతులతో పోలిస్తే, షార్కాషి కోడి వీర్య కణాల గుత్తులు విభిన్న లక్షణాలు మరియు విధులను కలిగి ఉంటాయి. షార్కాషి కోళ్లలో, ఒంటరి వీర్య కణాలతో పోలిస్తే, వీర్య కణాల కట్టలుగా ఏర్పడటం వాటి ఈత వేగాన్ని తగ్గించింది. అయితే, ఈ కట్టలు రియోలాజికల్‌గా పాజిటివ్‌గా ఉన్న వీర్య కణాల శాతాన్ని పెంచాయి మరియు డైనమిక్ వాతావరణంలో వీర్య కణాలు తమను తాము స్థిరపరుచుకునే సామర్థ్యాన్ని పెంచాయి. అందువల్ల, SSTలో వీర్య కణాల అగ్గ్లూటినేషన్ దీర్ఘకాలిక వీర్య నిల్వతో ముడిపడి ఉంటుందనే మునుపటి సూచనను మా ఫలితాలు ధృవీకరిస్తున్నాయి. వీర్య కణాలకు గుత్తులుగా ఏర్పడే ప్రవృత్తి SSTలో వీర్య కణాల నష్టపు రేటును నియంత్రించవచ్చని, ఇది వీర్య పోటీ ఫలితాన్ని మార్చవచ్చని కూడా మేము ఊహిస్తున్నాము. ఈ అంచనా ప్రకారం, తక్కువ అగ్గ్లూటినేషన్ సామర్థ్యం ఉన్న వీర్య కణాలు మొదట SSTని విడుదల చేస్తాయి, అయితే అధిక అగ్గ్లూటినేషన్ సామర్థ్యం ఉన్న వీర్య కణాలు చాలా సంతానాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తాయి. సింగిల్-పోర్ వీర్య కణాల కట్టల ఏర్పాటు ప్రయోజనకరమైనది మరియు తల్లి-బిడ్డ నిష్పత్తిని ప్రభావితం చేస్తుంది, కానీ ఇది ఒక విభిన్న యంత్రాంగాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఎకిడ్నాలు మరియు ప్లాటిపస్‌లలో, శుక్రకణాల పుంజం యొక్క ముందుకు కదిలే వేగాన్ని పెంచడానికి అవి ఒకదానికొకటి సమాంతరంగా అమర్చబడి ఉంటాయి. ఎకిడ్నాలలో శుక్రకణాల గుత్తులు ఒంటరి శుక్రకణం కంటే సుమారు మూడు రెట్లు వేగంగా కదులుతాయి. ఎకిడ్నాలలో ఇలాంటి శుక్రకణ గుత్తుల ఏర్పాటు ఆధిపత్యాన్ని నిలుపుకోవడానికి ఒక పరిణామ క్రమ అనుసరణ అని నమ్ముతారు, ఎందుకంటే ఆడవి బహుభార్యత్వం కలిగి ఉండి, సాధారణంగా అనేక మగవాటితో జతకడతాయి. అందువల్ల, వివిధ స్ఖలనాల నుండి వచ్చిన శుక్రకణాలు అండాన్ని ఫలదీకరణం చేయడానికి తీవ్రంగా పోటీపడతాయి.
షార్కాసి కోళ్లలోని అగ్గ్లూటినేటెడ్ స్పెర్మాటోజోవాను ఫేజ్ కాంట్రాస్ట్ మైక్రోస్కోపీని ఉపయోగించి సులభంగా చూడవచ్చు, ఇది ప్రయోజనకరమైనదిగా పరిగణించబడుతుంది ఎందుకంటే ఇది ఇన్ విట్రోలో స్పెర్మాటోజోవా ప్రవర్తనను సులభంగా అధ్యయనం చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. షార్కాసి కోళ్లలో స్పెర్మ్ టఫ్ట్ ఏర్పడటం పునరుత్పత్తిని ప్రోత్సహించే విధానం, వుడ్ మైస్ వంటి సహకార స్పెర్మ్ ప్రవర్తనను ప్రదర్శించే కొన్ని ప్లాసెంటల్ క్షీరదాలలో కనిపించే దానికంటే భిన్నంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ కొన్ని స్పెర్మాటోజోవా గుడ్లను చేరుకుని, ఇతర సంబంధిత జీవులు వాటి గుడ్లను చేరుకుని దెబ్బతీయడానికి సహాయపడతాయి. మిమ్మల్ని మీరు నిరూపించుకోవడానికి. పరోపకార ప్రవర్తన. స్వీయ-ఫలదీకరణం 34. స్పెర్మాటోజోవాలో సహకార ప్రవర్తనకు మరొక ఉదాహరణ డీర్ మైస్‌లో కనుగొనబడింది, ఇక్కడ స్పెర్మాటోజోవా జన్యుపరంగా అత్యంత సంబంధిత స్పెర్మాటోజోవాను గుర్తించి, వాటితో కలిసి, సంబంధం లేని స్పెర్మాటోజోవాతో పోలిస్తే వాటి వేగాన్ని పెంచుకోవడానికి సహకార సమూహాలను ఏర్పరచుకోగలిగాయి35.
ఈ అధ్యయనంలో పొందిన ఫలితాలు SWSలో శుక్రకణాల దీర్ఘకాలిక నిల్వకు సంబంధించిన ఫోమన్ సిద్ధాంతానికి విరుద్ధంగా లేవు. పరిశోధకుల నివేదిక ప్రకారం, శుక్రకణాలు SSTకి ఇరువైపులా ఉండే ఎపిథీలియల్ కణాల ప్రవాహంలో చాలా కాలం పాటు కదులుతూనే ఉంటాయి, మరియు కొంత కాలం తర్వాత, శుక్రకణాల శక్తి నిల్వలు క్షీణించిపోతాయి, దీని ఫలితంగా వాటి వేగం తగ్గుతుంది, ఇది ఫెలోపియన్ ట్యూబ్ యొక్క కుహరం అయిన SST యొక్క ల్యూమెన్ నుండి ద్రవ ప్రవాహంతో శుక్రకణాల శక్తిని బయటకు పంపడానికి అనుమతిస్తుంది. ప్రస్తుత అధ్యయనంలో, ఒంటరి శుక్రకణాలలో సగం ప్రవహించే ద్రవాలకు వ్యతిరేకంగా ఈదే సామర్థ్యాన్ని ప్రదర్శించాయని, మరియు వాటి కట్టలో అతుక్కోవడం వలన అవి సానుకూల రియాలజీని ప్రదర్శించే సామర్థ్యాన్ని పెంచుకున్నాయని మేము గమనించాము. అంతేకాకుండా, మా డేటా మత్సుజాకి మరియు ఇతరుల డేటాతో ఏకీభవిస్తుంది, వారు SSTలో పెరిగిన లాక్టేట్ స్రావం నివాస శుక్రకణాల చలనశక్తిని నిరోధించవచ్చని నివేదించారు. ఏదేమైనా, మా ఫలితాలు SSTలో వాటి ప్రవర్తనను స్పష్టం చేసే ప్రయత్నంలో, ఒక మైక్రోఛానల్‌లోని డైనమిక్ వాతావరణం సమక్షంలో శుక్రకణ చలన స్నాయువుల ఏర్పాటును మరియు వాటి రియాలజికల్ ప్రవర్తనను వివరిస్తాయి. భవిష్యత్ పరిశోధనలు అగ్గ్లూటినేటింగ్ ఏజెంట్ యొక్క రసాయన కూర్పు మరియు మూలాన్ని నిర్ధారించడంపై దృష్టి పెట్టవచ్చు, ఇది ద్రవ వీర్యాన్ని నిల్వ చేయడానికి మరియు ఫలదీకరణ కాలాన్ని పెంచడానికి కొత్త మార్గాలను అభివృద్ధి చేయడంలో పరిశోధకులకు నిస్సందేహంగా సహాయపడుతుంది.
ఈ అధ్యయనంలో వీర్యదాతలుగా పదిహేను 30 వారాల వయస్సు గల, మెడపై ఈకలు లేని మగ షార్కాసీ (సమయుగ్మజ ప్రబల; Na Na) కోళ్లను ఎంపిక చేశారు. ఈ పక్షులను ఈజిప్ట్‌లోని అషిత్ గవర్నరేట్‌లోని అషిత్ విశ్వవిద్యాలయం, వ్యవసాయ విభాగం యొక్క పరిశోధన పౌల్ట్రీ ఫారంలో పెంచారు. పక్షులను ప్రత్యేక పంజరాలలో (30 x 40 x 40 సెం.మీ.) ఉంచి, ఒక కాంతి కార్యక్రమానికి (16 గంటల కాంతి మరియు 8 గంటల చీకటి) లోబడి ఉంచారు. ప్రతి కిలోగ్రాము ఆహారానికి 160 గ్రాముల ముడి ప్రోటీన్, 2800 కిలో కేలరీల జీవక్రియ శక్తి, 35 గ్రాముల కాల్షియం మరియు 5 గ్రాముల లభ్యమయ్యే ఫాస్ఫరస్ ఉండే ఆహారాన్ని వాటికి తినిపించారు.
డేటా 36, 37 ప్రకారం, పొత్తికడుపు మసాజ్ ద్వారా మగవారి నుండి వీర్యాన్ని సేకరించారు. 3 రోజులలో 15 మంది పురుషుల నుండి మొత్తం 45 వీర్య నమూనాలను సేకరించారు. వీర్యాన్ని (రోజుకు n = 15) వెంటనే బెల్స్‌విల్ పౌల్ట్రీ సెమెన్ డైల్యూయెంట్‌తో 1:1 (v:v) నిష్పత్తిలో పలుచబరిచారు, దీనిలో పొటాషియం డైఫాస్ఫేట్ (1.27 గ్రా), మోనోసోడియం గ్లుటామేట్ మోనోహైడ్రేట్ (0.867 గ్రా), ఫ్రక్టోజ్ (0.5 గ్రా), నిర్జల సోడియం అసిటేట్ (0.43 గ్రా), ట్రైస్(హైడ్రాక్సిమిథైల్)అమినోమీథేన్ (0.195 గ్రా), పొటాషియం సిట్రేట్ మోనోహైడ్రేట్ (0.064 గ్రా), పొటాషియం మోనోఫాస్ఫేట్ (0.065 గ్రా), మెగ్నీషియం క్లోరైడ్ (0.034 గ్రా) మరియు H2O (100 మి.లీ) ఉంటాయి, pH = 7.5, ఆస్మోలారిటీ 333 mOsm/kg38. పలుచబరిచిన వీర్య నమూనాలను మొదట మంచి వీర్య నాణ్యత (తేమ)ను నిర్ధారించుకోవడానికి లైట్ మైక్రోస్కోప్ కింద పరిశీలించి, ఆ తర్వాత సేకరించిన అరగంటలోపు ఉపయోగించే వరకు 37°C వద్ద వాటర్ బాత్‌లో నిల్వ చేశారు.
మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరాల వ్యవస్థను ఉపయోగించి శుక్రకణాల కైనమాటిక్స్ మరియు రియాలజీని వివరించారు. వీర్య నమూనాలను బెల్ట్స్‌విల్ ఏవియన్ సెమెన్ డైల్యూయెంట్‌లో 1:40 నిష్పత్తిలో మరింత పలుచగా చేసి, ఒక మైక్రోఫ్లూయిడిక్ పరికరంలోకి (క్రింద చూడండి) లోడ్ చేశారు. ద్రవ మాధ్యమాలలో శుక్రకణాల చలనశీలతపై మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్ లక్షణీకరణ కోసం గతంలో అభివృద్ధి చేసిన కంప్యూటరైజ్డ్ సెమెన్ అనాలిసిస్ (CASA) వ్యవస్థను ఉపయోగించి గతిశాస్త్ర పారామితులను నిర్ధారించారు (డిపార్ట్‌మెంట్ ఆఫ్ మెకానికల్ ఇంజనీరింగ్, ఫ్యాకల్టీ ఆఫ్ ఇంజనీరింగ్, అస్సియూట్ యూనివర్సిటీ, ఈజిప్ట్). ప్లగిన్‌ను ఇక్కడ డౌన్‌లోడ్ చేసుకోవచ్చు: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39. కర్వ్ వేగం (VCL, μm/s), రేఖీయ వేగం (VSL, μm/s) మరియు సగటు పథ వేగం (VAP, μm/s) లను కొలిచారు. టక్సన్ ISH1000 కెమెరాకు అనుసంధానించబడిన తలక్రిందులుగా ఉండే ఆప్టికా XDS-3 ఫేజ్ కాంట్రాస్ట్ మైక్రోస్కోప్ (40x ఆబ్జెక్టివ్‌తో) ఉపయోగించి, 30 fps వద్ద 3 సెకన్ల పాటు శుక్రకణాల వీడియోలను తీశారు. ప్రతి నమూనాకు కనీసం మూడు ప్రాంతాలను మరియు 500 శుక్రకణాల గమన పథాలను అధ్యయనం చేయడానికి CASA సాఫ్ట్‌వేర్‌ను ఉపయోగించండి. రికార్డ్ చేయబడిన వీడియోను ఇంట్లో తయారుచేసిన CASA ఉపయోగించి ప్రాసెస్ చేశారు. CASA ప్లగ్-ఇన్‌లో చలనశీలత యొక్క నిర్వచనం, ప్రవాహ రేటుతో పోల్చినప్పుడు శుక్రకణం యొక్క ఈత వేగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ప్రక్కకు-ప్రక్కకు కదలిక వంటి ఇతర పారామితులను చేర్చదు, ఎందుకంటే ద్రవ ప్రవాహంలో ఇది మరింత నమ్మదగినదిగా కనుగొనబడింది. రియోలాజికల్ చలనం అనేది ద్రవ ప్రవాహ దిశకు వ్యతిరేకంగా శుక్రకణాల కదలికగా వర్ణించబడింది. రియోలాజికల్ లక్షణాలు కలిగిన శుక్రకణాలను చలనశీల శుక్రకణాల సంఖ్యతో విభజించారు; నిశ్చలంగా ఉన్న శుక్రకణాలు మరియు సంవహన పద్ధతిలో కదులుతున్న శుక్రకణాలను లెక్కింపు నుండి మినహాయించారు.
వేరే విధంగా పేర్కొనకపోతే, ఉపయోగించిన అన్ని రసాయనాలను ఎల్గోమ్హోరియా ఫార్మాస్యూటికల్స్ (కైరో, ఈజిప్ట్) నుండి పొందడం జరిగింది. ఈ పరికరాన్ని ఎల్-షెర్రీ మరియు ఇతరులు 40 వివరించిన విధంగా, కొన్ని మార్పులతో తయారుచేయడం జరిగింది. మైక్రోఛానెల్‌లను ఫ్యాబ్రికేట్ చేయడానికి ఉపయోగించిన పదార్థాలలో గాజు పలకలు (హోవార్డ్ గ్లాస్, వోర్సెస్టర్, MA), SU-8-25 నెగటివ్ రెసిస్ట్ (మైక్రోకెమ్, న్యూటన్, CA), డైఅసిటోన్ ఆల్కహాల్ (సిగ్మా ఆల్డ్రిచ్, స్టెయిన్‌హీమ్, జర్మనీ), మరియు పాలిఅసిటోన్ ఉన్నాయి. -184, డౌ కార్నింగ్, మిడ్‌ల్యాండ్, మిచిగాన్). మైక్రోఛానెల్‌లను సాఫ్ట్ లిథోగ్రఫీని ఉపయోగించి ఫ్యాబ్రికేట్ చేస్తారు. మొదట, కావలసిన మైక్రోఛానెల్ డిజైన్‌తో కూడిన ఒక స్పష్టమైన రక్షణ ఫేస్ మాస్క్‌ను హై రిజల్యూషన్ ప్రింటర్‌పై (ప్రిస్మాటిక్, కైరో, ఈజిప్ట్ మరియు పసిఫిక్ ఆర్ట్స్ అండ్ డిజైన్, మార్ఖమ్, ON) ప్రింట్ చేయడం జరిగింది. మాస్టర్‌లను సబ్‌స్ట్రేట్‌లుగా గాజు పలకలను ఉపయోగించి తయారుచేయడం జరిగింది. ఈ పలకలను అసిటోన్, ఐసోప్రొపనాల్ మరియు డీయోనైజ్డ్ వాటర్‌లో శుభ్రపరిచి, ఆపై స్పిన్ కోటింగ్ (3000 rpm, 1 నిమిషం) ద్వారా 20 µm పొర SU8-25తో పూత పూయడం జరిగింది. ఆ తర్వాత SU-8 పొరలను నెమ్మదిగా ఆరబెట్టి (65°C వద్ద 2 నిమిషాలు మరియు 95°C వద్ద 10 నిమిషాలు) 50 సెకన్ల పాటు UV కిరణాలకు గురిచేశారు. కిరణాలకు గురైన SU-8 పొరలను క్రాస్‌లింక్ చేయడానికి, 65°C మరియు 95°C వద్ద వరుసగా 1 నిమిషం మరియు 4 నిమిషాల పాటు పోస్ట్-ఎక్స్‌పోజర్ బేక్ చేశారు, ఆ తర్వాత 6.5 నిమిషాల పాటు డైఅసిటోన్ ఆల్కహాల్‌లో డెవలప్ చేశారు. SU-8 పొరను మరింత గట్టిపరచడానికి వాఫిల్స్‌ను హార్డ్ బేక్ (200°C వద్ద 15 నిమిషాలు) చేశారు.
మోనోమర్ మరియు హార్డెనర్‌ను 10:1 బరువు నిష్పత్తిలో కలపడం ద్వారా PDMS తయారు చేయబడింది, తరువాత వాక్యూమ్ డెసికేటర్‌లో డీగ్యాస్ చేసి SU-8 మెయిన్ ఫ్రేమ్‌పై పోయబడింది. PDMS ఒక ఓవెన్‌లో (120°C, 30 నిమిషాలు) క్యూర్ చేయబడింది, తరువాత ఛానెల్‌లను కత్తిరించి, మాస్టర్ నుండి వేరు చేసి, మైక్రోఛానెల్ యొక్క ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ వద్ద ట్యూబ్‌లను జోడించడానికి వీలుగా రంధ్రాలు చేయబడ్డాయి. చివరగా, వేరే చోట వివరించిన విధంగా, పోర్టబుల్ కరోనా ప్రాసెసర్ (ఎలక్ట్రో-టెక్నిక్ ప్రొడక్ట్స్, చికాగో, IL) ఉపయోగించి PDMS మైక్రోఛానెల్‌లు మైక్రోస్కోప్ స్లైడ్‌లకు శాశ్వతంగా జోడించబడ్డాయి. ఈ అధ్యయనంలో ఉపయోగించిన మైక్రోఛానెల్ 200 µm × 20 µm (వెడల్పు × ఎత్తు) కొలతలు మరియు 3.6 సెం.మీ. పొడవు ఉంటుంది.
అవుట్‌లెట్ రిజర్వాయర్‌లోని ఎత్తు వ్యత్యాసం Δh39 కంటే ఇన్‌లెట్ రిజర్వాయర్‌లోని ద్రవ స్థాయిని పైన ఉంచడం ద్వారా మైక్రోఛానల్ లోపల హైడ్రోస్టాటిక్ పీడనం వల్ల ప్రేరేపించబడిన ద్రవ ప్రవాహం సాధించబడుతుంది (Fig. 1).
ఇక్కడ f అనేది ఘర్షణ గుణకం, దీర్ఘచతురస్రాకార ఛానెల్‌లో లామినార్ ప్రవాహానికి f = C/Re గా నిర్వచించబడింది, ఇక్కడ C అనేది ఛానెల్ యొక్క ఆస్పెక్ట్ రేషియోపై ఆధారపడిన స్థిరాంకం, L అనేది మైక్రోఛానెల్ పొడవు, Vav అనేది మైక్రోఛానెల్ లోపల సగటు వేగం, Dh అనేది ఛానెల్ యొక్క హైడ్రాలిక్ వ్యాసం, g – గురుత్వాకర్షణ త్వరణం. ఈ సమీకరణాన్ని ఉపయోగించి, కింది సమీకరణం ద్వారా సగటు ఛానెల్ వేగాన్ని లెక్కించవచ్చు: