[發(fā)明專利]用于精子分選、卵子培育、體外受精的整合式晶片及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811229343.X
• 申請(qǐng)日: 2018-10-22
• 公開（公告）號(hào): CN111073817A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾繁根;曾詠欽;陳約任;張權(quán)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 曾繁根
• 主分類號(hào): C12M3/00
• 分類號(hào): C12M3/00;C12M1/12;C12M1/00
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)大卓悅知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

本發(fā)明提供一種整合式晶片，包括精子分選系統(tǒng)、卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)及液體灌注系統(tǒng)。精子分選系統(tǒng)包括入口部、出口部、主流道及分支流道。主流道具有由入口部朝向出口部增大的寬度。分支流道與主流道連通。卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)與分支流道連通，包括第一與第二貫孔部。第一貫孔的孔徑大于卵子平均直徑，用以容納待與精子結(jié)合的卵子。第二貫孔部位于第一貫孔部下方且孔徑小于卵子。分選后的精子透過(guò)分支流道導(dǎo)入卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)，以與第一貫孔中的卵子結(jié)合。液體灌注系統(tǒng)位于第二貫孔部下方且通過(guò)第二貫孔部與培育與結(jié)合系統(tǒng)交換液體，本發(fā)明過(guò)程溫和而能避免傷害精卵，使得精卵存活率與結(jié)合率大幅提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是有關(guān)于一種系統(tǒng)及方法，且特別是有關(guān)于一種用于精子分選、卵子培育、體外受精的整合式晶片及方法。

背景技術(shù)

根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，臺(tái)灣地區(qū)育齡期夫妻中不孕的比例約為10～15％，面臨如此高的不孕癥比例，體外受精技術(shù)(in vitro fertilization(IVF)，即一般所通稱的「試管嬰兒」)的成功懷孕率卻只有33％，如此低的成功率，大多歸咎于執(zhí)行傳統(tǒng)試管嬰兒技術(shù)時(shí)的檢體處理方式不夠溫和或因?yàn)槿藶槭д`，導(dǎo)致檢體健康狀況大幅衰退甚至死亡，若能開發(fā)一系統(tǒng)可以以更溫和的方式處理檢體，相信對(duì)體外授精技術(shù)的成功率能夠有顯著的提升。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種整合式晶片，用于精子分選、卵子培育以及體外受精。

本發(fā)明另提供一種方法，用于精子分選、卵子培育以及體外受精。

本發(fā)明的用于精子分選、卵子培育以及體外受精的整合式晶片包括精子分選系統(tǒng)、卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)以及液體灌注系統(tǒng)。精子分選系統(tǒng)包括精子入口部、精子出口部、主流道以及分支流道。主流道與精子入口部及精子出口部連通，主流道具有由精子入口部朝向精子出口部逐漸增大的寬度。分支流道位于精子入口部與精子出口部之間且與主流道連通。卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)與分支流道連通，包括第一貫孔部與第二貫孔部。第一貫孔部包括多個(gè)第一貫孔，第一貫孔的孔徑大于卵子的平均直徑，用以容納待與精子結(jié)合的卵子。第二貫孔部位于第一貫孔部下方且包括多個(gè)第二貫孔，第二貫孔的孔徑小于卵子，用以進(jìn)行液體交換。經(jīng)精子分選系統(tǒng)分選后的精子透過(guò)分支流道被導(dǎo)入卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)，以與位于第一貫孔中的卵子結(jié)合。液體灌注系統(tǒng)包括液體入口部、液體出口部以及液體流道。液體流道位于液體入口部及液體出口部之間且與液體入口部及液體出口部連通。液體流道的一部分位于第二貫孔部下方且通過(guò)第二貫孔部與卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)進(jìn)行液體交換。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一貫孔部與第二貫孔部的材料包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第一貫孔是陣列排列。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二貫孔是陣列排列。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的第二貫孔的孔徑大于30um。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的主流道包括第一區(qū)段及與第一區(qū)段連接的第二區(qū)段，第一區(qū)段位于精子入口部與第二區(qū)段之間，第二區(qū)段位于第一區(qū)段與精子出口部之間，其中第一區(qū)段具有實(shí)質(zhì)上相同的寬度，第二區(qū)段具有逐漸增大的寬度且其最小寬度大于第一區(qū)段的寬度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的分支流道的寬度小于第二區(qū)段的寬度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的精子分選系統(tǒng)還包括阻擋結(jié)構(gòu)，阻擋結(jié)構(gòu)位于所述主流道中且鄰近于所述精子出口部，且阻擋結(jié)構(gòu)與主流道的側(cè)壁之間具有距離。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的阻擋結(jié)構(gòu)為啞鈴形。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的精子入口部與精子出口部為槽體。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，上述的液體流道具有液體交換區(qū)，位于卵子培育與精卵結(jié)合系統(tǒng)下方且具有與第二貫孔部相符的輪廓。