Trung tâm thông tin và thống kê khoa học và CÔng nghệ SỞ khoa học và CÔng nghệ tp. Hcm

Phương pháp mới giúp đánh giá chất lượng tinh dịch nhờ đo tốc độ di chuyển xoay tròn của tinh trùng

Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng phương pháp toán học hành vi tập thể có thể giúp xác định, lựa chọn những tinh trùng khỏe mạnh nhất, chất lượng tốt nhất để phục vụ cho quá trình thụ tinh nhân tạo ở động vật trong chăn nuôi.

Trong kỹ thuật thụ tinh nhân tạo, dấu hiệu để nhận biết mẫu tinh dịch có chất lượng tốt nhất thể hiện ở những con tinh trùng có khả năng bơi lội khỏe mạnh và những con đực to khỏe nhất. Dựa trên quan sát bằng kính hiển vi, trạng thái hoạt động của tinh trùng được phân chia làm năm cấp độ.

Mới đây, trong một nỗ lực nhằm đánh giá mức độ hoạt động, di chuyển của tinh trùng trong tinh dịch, một nhóm các nhà nghiên cứu đến từ trường Imperial College London, Đại học Toulouse và Viện nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Pháp đã phát triển một phương pháp đo tốc độ di chuyển xoay tròn của tinh trùng trong tinh dịch. Báo cáo kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí khoa học Journal of the Royal Society Interface.

Thông thường, các mẫu tinh dịch thường được phân loại theo phạm vi vận động quần chúng (MM), dựa trên những thay đổi về trạng thái hoạt động của tinh trùng trong mẫu tinh dịch được nhỏ lên trên bề mặt bảng kính hiển vi. Các trạng thái di chuyển của tinh trùng được phân chia theo các cấp độ: từ 1 (cấp thấp nhất) đến 5 (cấp cao nhất).

Nhóm chuyên gia đã thực hiện quan sát chuyển động của tinh trùng trong tinh dịch của cừu nhằm mục đích tìm ra những mô hình được thiết lập một cách nhanh chóng thông qua máy tính, từ đó, tạo ra khung đánh giá mang tính khách quan hơn. Kết quả là họ nhận thấy rằng mẫu tinh dịch chứa một số lượng tinh trùng nhất định được đặt trong chiếc vòng nhựa trên kính hiển vi bắt đầu chuyển động xoay tròn theo cùng một hướng.

Dựa vào phân tích và đánh giá bằng thang điểm MM, chuyển động quay tròn của tinh trùng trong mẫu tinh dịch diễn ra với tốc độ nhanh chóng. Việc đánh giá nhờ đó trở nên đơn giản, dễ thực hiện hơn và đặc biệt là có thể được thực hiện tự động thông qua máy tính.

GS. Pierre Degond, Khoa Toán tại trường Imperial cho biết: đây là lần đầu tiên các nhà khoa học phát hiện ra hành vi này ở mẫu tinh dịch chứa số lượng lớn tinh trùng, có độ quánh (đặc) cao. Ông cho biết: "Các thử nghiệm với châu chấu cho thấy: với số lượng chỉ một vài con châu chấu, chúng sẽ nhảy ngẫu nhiên theo các hướng khác nhau, tuy nhiên, nếu chúng ta hạn chế số lượng châu chấu và bổ sung thêm số lượng cào cào nhất định thì cả hai loài này sẽ có xu hướng di chuyển dứt khoát và theo cùng một hướng, giống như thể hiện của số tinh trùng trong thí nghiệm của chúng tôi".

Bên cạnh đó, ông cũng nhấn mạnh: dưới ngưỡng nồng độ nhất định, tinh trùng trong tinh dịch sẽ hành xử theo một cách thức ngẫu nhiên hơn nữa, ngay cả khi chúng bị hạn chế về số lượng. Trên thực tế, tinh dịch của cừu có độ quánh cao gấp 50-100 lần so tinh dịch của người. GS. Degond tin rằng trong tương lai, một mô hình tương tự nhằm đánh giá chất lượng tinh dịch của người sẽ được thiết lập. Tuy nhiên, ông cũng cho biết nghiên cứu tiếp theo sẽ là về khả năng bơi lội của tinh trùng trong hành trình xâm nhập vào tử cung nữ giới.

Ông cho biết: "Quá trình thụ thai là kết quả không chỉ thể hiện nhờ khả năng bơi lội thuần thục của các tinh binh mà còn ở cách thức chúng tương tác với môi trường bên trong cơ thể nữ giới. Theo đó, những tinh binh này sẽ phải bơi qua một lớp chất nhầy giàu protein được ví như một lưới mê cung. Vì vậy, chúng tôi mong muốn trong tương lai sẽ nghiên cứu để tìm ra cách thức hoạt động này ở chúng".