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28 settembre 2012 5 28 /09 /settembre /2012 18:55

I ricercatori sono riusciti a tracciare le traiettorie compiute dagli spermatozoi utilizzando un sensore simile a quello degli smartphone

 

biologia

Uno spermatozoo umano incontra un ovulovisto al microscopio elettronicoImmagine di David PhillipsVisuals Unlimited.

 

Per la prima volta gli scienziati sono riusciti a tracciare il percorso in 3-D degli spermatozoi, mostrando come questi "nuotatori iperattivi" si muovano lungo traiettorie a spirale o del tutto imprevedibili.

Secondo i ricercatori, il nuovo sistema - basato su un sensore elettronico non dissimile da quelli utilizzati negli smartphone e nelle fotocamere digitali - potrebbe condurre al miglioramento dei test di fertilità maschile e a comprendere meglio il comportamento di altri microrganismi.

Com'è noto, è difficile studiare gli spermatozoi umani, poiché, rispetto agli altri microrganismi, sono ancora più piccoli e veloci. Tuttavia, il team di ricercatori ha deciso di sperimentare comunque la nuova tecnologia sulle cellule riproduttive maschili, "poiché sono fra i microrganismi più importanti per gli esseri viventi", spiega Aydogan Ozcan, ingegnere elettronico della University of California, Los Angeles, che ha condotto lo studio.

Ozcan e il suo gruppo di ricerca hanno iniziato l'esperimento disponendo dello sperma - ottenuto da una banca del seme - su un sensore elettronico 
al silicio.

I ricercatori hanno colpito gli spermatozoi in movimento - 24 mila cellule nel corso di tutto lo studio - con dei fasci di luce LED rossi e blu provenienti da diverse direzioni. Ogni spermatozoo lanciava due diversi segnali, di colore differente, che venivano registrati dal sensore. Poi, un programma informatico combinava i due insiemi di dati per ricostruire le tortuose traiettorie delle cellule.

In qualsiasi momento, i tradizionali microscopi ottici "possono osservare soltanto un numero molto limitato di spermatozoi" in tre dimensioni, spiega Ozcan. Ma grazie alla nuova tecnica, che si avvale del sensore, "possiamo facilmente tracciare più di 1.500 spermatozoi nel corso di una sola osservazione".

Spermatozoi "iperattivi"

I dati hanno rivelato chiaramente che gli spermatozoi "nuotavano" in modi del tutto differenti. La maggior parte seguiva il percorso "tipico", più o meno in linea retta.

Alcuni, però, seguivano una traiettoria elicoidale o a spirale, in precedenza rivelata solo in modo parziale dal microscopio tradizionale. Gli altri spermatozoi sono stati etichettati come "iperattivi", per i loro repentini cambi di direzione, che a volte li facevano "sbandare" e procedere in senso inverso.


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