男子的睾丸能产生正常的精子。正常成年男子一次射出的精液量为2-6毫升,每毫升精液中的精子数应在6000万以上,有活动能力的精子达60%以上,异常精子在30%以下。如精子达不到上述标准,就不容易使女方受孕。
精子很小,其长度只有55微米,约为人体头发直径的一半,我们甚至无法用肉眼观察到它,但精子的游动速度却非常惊人,有些强壮的精子每分钟甚至可游动4毫米。
据检测发现,正常男性的精子运动速度的分布峰值为36微米/秒,其平均运动速度为35微米/秒,而低于这个数值的男性,通常会因为精子缺乏活力而患上不育症。
总之精子是会游走的……
精子游走时,精子会想些什么?说实在的,精子什么都不想,因为精子没有脑子,它只是自然而然的朝着卵子游去,这个是天性。
游走的精子
精子会游走,是一个常识性的问题,但是有一些牛人就看中了这点。于是想到了一个很巧妙的点子——改造精子。
2013年12月18日,德国德累斯顿综合研究所的科学家们成功地将精子细胞放入了金属纳米管内。于是,第一个精子机器人就诞生了,这种机器人不但能将精子送入卵子使卵子受精,还能将药物携带到需要的位置上去。
这个精子机器人的运动方向是靠磁铁来控制的。
由奥利弗·施密特教授带领的一支科学队伍发明的这个金属纳米管机器人的长度约为50微米,直径约为5~8微米。
Wiley Online Library报道说,这种金属纳米管用一段会逐渐变细,这样就可以使内容物保留在金属纳米管中。这个精子的功能就相当于一个马达,在预定的方向上来驱动这个金属纳米管。
就在最近,德国科学家表示可以利用精子机器人将药物运送到妇科癌症的癌细胞中,相关的研究于2017年3月在arXiv预印本服务器上发表。
药物运送、释放的过程中有很多的问题。比如胰岛素,如果口服的话,什么作用都没有,因为还没有到达目的地,就被消化分解了,只有通过注射才有效。
而对于一些疾病,比如癌症,这些药物即使达到目标,也不能轻易地穿透癌组织,所以迫切需要一种更好的方式来克服这些问题来提供药物。
德国的科学家创造了一种独特的药物递送系统,使用精子将活性成分携带到肿瘤中。他们的新方法专门针对女性生殖道疾病,如妇科癌症、子宫内膜异位症、盆腔炎等疾病。
精子机器人示意图
上图中精子机器人的原理很简单。
精子置于活性药物中,精子能吸收这些活性成分,使得精子细胞中含有大量活性药物。然后,他们在精子头部加装上一种极小的、含铁的微型结构,同时该结构为改造后的精子提供了快速释放机制,使之成为一个携带治疗癌症药物的小型机器人。
这种精子机器人通过外部磁场牵引,会根据磁场方向前进,而医生可以将其引导到肿瘤。
最妙的要属这步了。
当精子机器人撞到肿瘤组织时,微型结构便会与精子脱离,而自由了的精子它可以自己进入组织并进入癌细胞。
研究小组发现,头部的微型结构使得精子的运动速度降低了43%,但这并没有影响其作用于癌组织和癌细胞。
体外实验表明,基于精子微型电动机的妇科癌症治疗药物运载系统,具有一定的功效。他们表明机制有效地杀死了癌细胞,精子可以穿透癌细胞,有助于杀死癌细胞。
精子机器人与其它药物递送系统(如细菌)相比具有显著的优势,细菌会引发免疫反应。与细菌不同,精子细胞不会增殖,不会有细菌做机器人导致的那些问题。
当然,研究人员也表示,他们的实验不是人体实验,而是基于母牛上的实验。他们用的是公牛精子而不是人类精子。
如果要运用于人体,应该思考其造成意外怀孕的可能,精子的数目,携带药物的种类、剂量、精子头部微型结构的自脱离机制以及伦理与临床应用等等问题。
写到这里,不由得感慨,科学家真是厉害,各种不可思议脑洞都能用上。
如果这个方法成熟了,那捐精的价格不知道是上涨呢,还是下降?
还有化学工作者,能不能把精子机器人引用到化学合成上了?
责任编辑:海凡
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