Biomems and mens fertility

Title: Biomems and men’s fertility
Date: November-2014

Team B06-2014: Efstathios Madenidis
Student, Dept of Mechanical Eng, NTUA


Short abstract:
I documented the design of a device that measures men’s fertility ensuring low cost, speed and privacy for the user.


Introduction:
Biomems
is the abbreviation for “biological micro electro mechanical systems” and lead scientists everyday into designing new more efficient and more effective devices. Biomems are able to handle biological material. Today having acquired a great deal of knowledge about the configuration of the human sperm a great effort is being launched in measuring men’s fertility through the development of new devices that use biochips and lab on chips dispensing the need of the conventional spermodiagram

Presentation:



Project:


.


ΣΥΣΤΑΣΗ ΣΠΕΡΜΑΤΟΣ
Το σπέρμα είναι υγρό, παχύρρευστο, υπόλευκο με χαρακτηριστική οσμή και PH. Τα σπερματοζωάρια περιλαμβάνουν το 2 % του σπέρματος και παράγονται στους όρχεις.
Το σπερματικό υγρό περιέχει ουσίες σημαντικές και απαραίτητες για την επιβίωση του σπέρματος. Μερικές από αυτές είναι η φρουκτόζη, υδατάνθρακες όπως σορβιτόλη, ινοσιτόλη ,γλυκόζη και ριβόζη, λιπαρά οξέα καθώς και διάφορα οργανικά οξέα όπως το ασκορβικό και το γαλακτικό οξύ. Επίσης, εμπεριέχει διάφορα ένζυμα όπως η όξινη φωσφατάση και πρωτεολυτικά ένζυμα για την τήξη του σπέρματος, καθώς και άλλες οργανικές ουσίες όπως φλαβίνη, κιτρικό οξύ, χολήνη βιταμίνη C, μαγνήσιο, φρουκτόζη, κρεατίνη, χοληστερόλη, νάτριο, κάλιο, φώσφορο βιταμίνη Β12, ψευδάργυρο και άζωτο.
Το σπέρμα περιέχει επίσης σημαντικές ποσότητες διαφόρων προσταγλαδινών, του τύπου PGE και PGF οι οποίες προέρχονται από σπερματοδόχους κύστεις. Οι ουσίες αυτές προκαλούν στο γυναικείο γυναικολογικό σύστημα ρευστοποίηση της βλέννας του τραχήλου της μήτρας καθώς και αντιπερισταλτικές κινήσεις στη μήτρα και στους ωαγωγούς που βοηθούν την άνοδο των σπερματοζωαρίων προς την κατεύθυνση του ωαρίου.
1.jpg























Εικόνα όπου φαίνονται δύο σπερματοζωάρια σε επαφή με το ωάριο
Οι δύο κύριες λειτουργίες του σπερματοζωαρίου είναι η μεταφορά των 23 απλοειδών χρωμοσωμάτων στο ωάριο και η ενεργοποίηση της διεργασίας ανάπτυξης του ζυγωτή. Το σπερματοζωάριο έχει ολικό μήκος 50 μm και αποτελείται από τρεις μορφολογικές και λειτουργικές διακριτές περιοχές :κεφαλή, αυχένα ή μέσο τμήμα και την ουρά ή μαστίγιο
.jpg
.png

Ο σημαντικός τύπος ελέγχου του σπέρματος ή αλλιώς σπερμοδιάγραμμα, αποτελεί το πρώτο βήμα στον έλεγχο της ανδρικής γονιμότητας και κατευθύνει τη μετέπειτα κλινική και εργαστηριακή έρευνα. Μέσω του σπερματοδιαγραμματος προσδιορίζονται τα εξής:
.jpg
  • Κινητικότητα των σπερματοζωαρίων .
  • Φυσικά ή μακροσκοπικά χαρακτηριστικά του σπέρματος .
  • Παρατήρηση συγκολλήσεων και ύπαρξης άλλων κύτταρων πλην των σπερματοζωαρίων .
  • Ζωτικότητα των σπερματοζωαρίων.
  • Συγκέντρωση ανά ml.
  • Ολικό αριθμό σπερματοζωαρίων .
  • Μορφολογία των σπερματοζωαρίων
  • .Τον υπολογισμό των στρογγυλών κύτταρων αν υπάρχουν και τη διάκριση αυτών σε πυοσφαίρια και άωρα κύτταρα σπερματογένεσης.
ΤΙΜΕΣ ΑΝΑΦΟΡΑΣ ΣΠΕΡΜΑΤΟΔΙΑΓΡΑΜΜΑΤΟΣ


  • Όγκος : 2 με 5 ml
  • Ρευστοποίηση : 15 με 60 λεπτά
  • Όψη : ημιδιαφανής
  • Xροιά : φαιών ιρiδίζον
  • Γλοιότητα : μηδενική
  • οσμή : ιδιάζουσα
  • PH : 7,2
  • Αριθμός σπερματοζωαρίων :>20.000.000/ ml
  • Ολικός αριθμός σπερματοζωαρίων : >40.000.000 /ml
  • Κινητικότητα σπερματοζωαρίων : >50 % έχουν προωθητική κίνηση ή >25% έχουν ζωηρή προωθητική κίνηση.
  • Μορφολογία σπερματοζωαρίων : >14% τυπικές μορφές :
  • Ζωτικότητα: >75% ζωντανά σπερματοζωάρια
  • Δείκτης Τερατοσπερμία : <1.6
  • Συγκολλήσεις : oχι
  • Στρογγυλά κύτταρα : <5.000.000 /ml
  • Πυοσφαίρια : <1.000.000/ml
  • Ερυθρά :0-5 κ. ο. π.
  • Μικροοργανισμοί : oχι


ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΜΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΣΠΕΡΜΑΤΟΣ ΩΣ ΠΡΟΣ ΤΙΣ ΤΙΜΕΣ ΚΑΙ ΤΗΝ ΑΙΤΙΑ ΤΟΥ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΟΣ
  • Νεκροσπερμία : νεκρά σπερματοζωάρια.
  • Ασπερμία : έλλειψη σπέρματος.
  • Υποσπερμία : όγκος σπέρματος < 2ml.
  • Υπερσπερμπία : όγκος σπέρματος >7ml.
  • Αζωοσπερμία : πλήρη απουσία σπερματοζωαρίων και κύτταρων σπερματογένεσης.
  • Ολιγοσπερμία : Χαμηλή συγκέντρωση σπερματοζωαρίων (<20.000.000/ml).
  • Σοβαρή ολιγοζωοσπερμία : Πολύ χαμηλή συγκέντρωση σπερματοζωαρίων (<5.000.000/ml).
  • Ασθενοσπερμία: Μειωμένη κινητικότητα (ζωηρή προωθητική κίνηση < 25% ).
  • Τερατοσπερμικό : Χαμηλό ποσοστό μορφολογικά φυσιολογικών σπερματοζωαρίων (<14%).
  • Ολιγο-τερατο-ασθενοσπερμικό : Το σύνδρομο αυτό ονομάζεται ιδιοπαθής ανεπάρκεια σπερματικού επιθηλίου.
  • Πυοσπερμία :μειωμένη κινητικότητα σπερματοζωαρίων και ταυτόχρονη παρουσία πυοσφαιρίων πάνω από 1χ10 6/ml.
  • Αιμοσπερμία : παρουσία μεγάλου αριθμού ερυθρών αιμοσφαιρίων στο σπέρμα (>5 κ.ο.κ ).
  • Νορμοζωοσπερμία :Φυσιολογικός αριθμός σπερματοζωαρίων, φυσιολογική μορφολογία και φυσιολογική κινητικότητα. Δηλαδή συνολικός αριθμός ανά εκσπερμάτιση >40.000.000 φυσιολογικές μορφές >14% και προωθητική κίνηση >50%.


Περισσότερες δυσπλασίες του σπερματοζωαρίου
.png

Subject Author Replies Views Last Message
No Comments


Date
Author
Comment
More Revisions
Nov 11, 2014 10:50 am
stathismad
stathismad
stathismad


Nov 11, 2014 10:47 am
stathismad
stathismad
stathismad