Microfluidic sorting of sperm for assisted reproduction - An evaluation of ZyMōt multi sperm separation device

Loading...
Thumbnail Image

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Publisher

Abstract

Infertility is a worldwide problem and the main reason for the use of assisted reproductive technol- ogy (ART). In-vitro fertilization (IVF) is one ART treatment normally used, where the fertilization of oocytes occurs in vitro. The quality of the spermatozoa has a great impact on the outcome of IVF, highlighting the importance of obtaining spermatozoa with the highest fertilization potential. For this, different sperm preparation techniques are used where the density-gradient centrifugation (DGC) method is generally preferred. However, it is discussed whether the centrifugation step in this method affects the spermatozoa negatively, and new methods using microfluidics have recently appeared on the market, one being the ZyMōt Multi Sperm Separation Device. In this study, 25 semen samples were split and prepared with either DGC or ZyMōt. The aim was then to compare the prepared samples regarding 4 main parameters. (1) The proportion of motile spermatozoa, (2) the degree of motility, (3) the yield, and (4) the amount of sperm DNA fragmentation (SDF) was assessed by microscopic examination. An evaluation of the level of oxidative stress (OS) in the native semen samples was also performed. Significant differences were observed for SDF (p < 0,0001) and the proportion of motile spermatozoa (p < 0,0001) where samples prepared with ZyMōt displayed better results. Moderate evidence was observed for a difference regarding the yield between the methods (p = 0,04647), where DGC generated a higher total amount of sperma- tozoa. No difference in the degree of motility was observed. No correlation between the level of OS in the origin semen sample and SDF in the prepared samples was observed. The results of this study indicate that ZyMōt generates good-quality samples containing a high number of motile sper- matozoa with almost no DNA fragmentation. ZyMōt also proved to be a simpler method to per- form, improving laboratory efficiency.

Description

Infertilitet är ett världsomfattande problem och det främsta motivet för tillämpning av assisterad befruktning. En vanlig behandling är in vitro-fertilisering (IVF) där förening av ägg och spermie sker i labb. Spermiekvalitén har visat sig ha en stor påverkan på resultaten inom IVF vilket styrker vikten av att få fram de spermier med högst befruktningspotential. För detta används olika sper- mieprepareringsmetoder där gradientcentrifugering är en av de vanligast förekommande. Det dis- kuteras dock huruvida centrifugeringssteget i denna metod har en negativ påverkan på spermiekva- liteten, och nya metoder som i stället använder sig av mikroflödestekniker har dykt upp på mark- naden där en av dom är ZyMōt Multi Sperm Separation Device. I den här studien delades 25 prover upp och preparerades med antingen gradientcentrifugering eller ZyMōt. Syftet var sedan att jämföra de preparerade proverna med avseende på 4 huvudparametrar. (1) Andelen rörliga spermier, (2) rörlighetsgrad, (3) utbytet, och (4) mängden DNA fragmentering bedömdes genom mikrosko- pisk undersökning. Även test av nivån för oxidativ stress utfördes på ursprungsprovet. Signifikanta skillnader observerades för DNA fragmentering (p < 0,0001) och andelen rörliga spermier (p < 0,0001) där prov preparerade med ZyMōt uppvisade ett bättre resultat. För utbytet observerades en måttlig signifikant skillnad mellan metoderna (p = 0,04647) där densitetsgradientcentrifugering gav det högre utbytet. Ingen skillnad i rörlighetsgrad observerades. Ingen korrelation mellan nivån på oxidativ stress i ursprungsprovet och graden av DNA fragmentering i de preparerade proven observerades. Resultatet av studien indikerar på att prover preparerade med ZyMōt är av mycket god kvalitet bestående av ett högt antal rörliga spermier med nästan fullständig avsaknad av DNAfragmentering. ZyMōt visade sig också vara en enklare metod att genomföra som även ökar effek- tiviteten av det laborativa arbetet.

Keywords

Assisted reproduction technologies / Spermatozoa / DNA fragmentation / Density-gra- dient centrifugation / Microfluidics / ZyMōt Multi

Citation

ISBN

Articles

Department

Defence location

Endorsement

Review

Supplemented By

Referenced By