去年網(wǎng)上流傳著(zhù)一張關(guān)于受精的詼諧圖片：如果你抱怨生活這么艱辛，那當年的那場(chǎng)游泳比賽你就不該拿第一。

  最近，來(lái)自德國烏爾姆大學(xué)（Ulm University in Germany）的一項研究或許會(huì )讓你更沒(méi)有理由喊累。

  目前，體外受精在不孕癥治療中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。體外受精獲得的孩子就是人們通俗上說(shuō)的“試管嬰兒”。這項技術(shù)一直是不能通過(guò)自然方式受孕婦女的一個(gè)福音。但目前就我國而言，各大醫院試管嬰兒的成功率并不高，平均僅30%左右。

  最近，德國烏爾姆大學(xué)的物理學(xué)家Andrei Sommer領(lǐng)導的一項研究發(fā)現，人類(lèi)精子細胞在鉆石包被（a diamond petri dish）的培養皿上存活的時(shí)間和運動(dòng)活性，都高于在傳統的聚苯乙烯培養皿上，而且用近紅外光照射也能提高精子的活性，兩者單獨或者聯(lián)合使用能夠提高體外受精的成功率。這對不孕癥的治療具有重要的意義。
傳統的體外受精過(guò)程是分別將精子與卵母細胞取出，置于培養液內使精子鉆入卵母細胞內形成受精卵，然后再將該受精卵移植回母體的子宮內。臨床上通常是在培養皿上完成體外受精的，而目前常用的培養皿幾乎都是以聚苯乙烯為原料生產(chǎn)的。

  像任何類(lèi)型的細胞一樣，精子在代謝過(guò)程中也會(huì )產(chǎn)生對細胞有損害作用的活性氧類(lèi)（ROS）?；钚匝跤捎诤形磁鋵Φ碾娮?，因此化學(xué)性質(zhì)非?；钴S，會(huì )與細胞膜、細胞內的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等相互作用，引起一系列交聯(lián)反應，對細胞甚至機體造成各種損傷。在體內，活性氧會(huì )與周?chē)奈镔|(zhì)相互作用，過(guò)程中會(huì )得到或失去一個(gè)電子而變成穩定的結構，失去損傷細胞的能力。

  聚苯乙烯材料會(huì )在其表面形成一道膠狀的納米厚度的水膜的性質(zhì)，但這層水膜會(huì )阻礙活性氧與周?chē)镔|(zhì)的相互作用，因此不利于活性氧的中和消除。

  因此，在精子和卵母細胞處于培養皿的那段時(shí)間里，精子相當于一直處于自己代謝產(chǎn)生的自由基包圍之中（卵母細胞產(chǎn)生的自由基相對較少，因此比精子耐受自由基的損傷），這會(huì )對細胞造成極大的損傷，精子會(huì )很快就失去了它們的運動(dòng)活性，從快速游動(dòng)變成了幾乎靜止的狀態(tài)，因此受精成功率比較低。

  一般來(lái)說(shuō)，樣品中精子的運動(dòng)活性越高，體外受精成功率越高，懷孕率也越高。

  由于鉆石的表面形成的是一層光滑的水膜，不會(huì )阻礙自由基與周?chē)镔|(zhì)的相互作用，可以保護細胞免受自由基的傷害。因此Sommer和他的同事們好奇，將精子培養于像鉆石這類(lèi)材料的表面，是否會(huì )提高體外受精的成功率呢？

  于是研究人員用少于一個(gè)微米的超薄鉆石層包被石英培養皿，并將人的精子培養于其中，并在聚苯乙烯包被的培養皿上重復相同的實(shí)驗作為對照。這些精子細胞的活性被分成從A（快速運動(dòng)，最可能受精）到D（完全不動(dòng)，不能受精）四個(gè)等級。

  放置一個(gè)小時(shí)后，他們發(fā)現鉆石包被的培養皿中A等級精子的數目是聚苯乙烯培養皿中A等級精子數目的300%。該項研究結果發(fā)表在了轉化醫學(xué)年報《Annalsof Translational Medicine》上了。Sommer解釋說(shuō)，這可能是因為在鉆石包被的培養皿表面，活性氧類(lèi)不能聚集，很快地就被轉變?yōu)橹行缘奈镔|(zhì)，失去損害細胞的能力。

  以前也有研究表明，特定波長(cháng)的光，如波長(cháng)670納米的光（在可見(jiàn)光譜的紅光末端），可以提高細胞內線(xiàn)粒體產(chǎn)生ATP（三磷酸腺苷）的含量，這使細胞更加具有活力。于是，該團隊又測試了光照對精子活性的影響。經(jīng)過(guò)三十分鐘該波段光的照射下，研究人員發(fā)現，實(shí)驗組A級精子的數目是對照組的兩倍。

  這些研究結果表明，鉆石包被的培養皿和近紅外光照射的聯(lián)合使用，將會(huì )使精子存活時(shí)間更長(cháng)，運動(dòng)活性更高，進(jìn)而顯著(zhù)提高體外受精的效率。

  當然，鉆石包被的培養皿的價(jià)格比較昂貴，像研究中用到的培養皿的價(jià)錢(qián)大概在100美元左右。但Sommer表示，考慮到體外受精大概要花費10,000美元甚至更多的時(shí)候，這個(gè)培養皿的價(jià)錢(qián)還是可以接受的。

  美國俄亥俄州克利夫蘭診所生殖醫學(xué)中心的生物學(xué)家Ashok Agarwal說(shuō)，這項研究不僅有趣，而且對生殖生物學(xué)的發(fā)展有重要的意義。

  但是有一些研究人員擔心鉆石會(huì )對精子和受精卵造成損傷。Sommer也回應說(shuō)，研究中確實(shí)會(huì )涉及到納米鉆石顆粒進(jìn)入精子細胞的現象，但如果精子細胞位于惰性鉆石粒子表面則不會(huì )發(fā)生這種情況。盡管如此，該研究結果離臨床應用還有很長(cháng)的路要走。

  也許未來(lái)，獲得一個(gè)健康的試管嬰兒是從先訂購一個(gè)鉆石包被的培養皿開(kāi)始的。廣州邁志醫療設備http://www.krushcom.com