スキャン電子顕微鏡を使用して、レーザー支援と機械的固定化ヒト精子間の外部物理的損傷の比較

スキャン電子顕微鏡（SEM）を使用して、機械的およびレーザー支援の固定化されたヒトの精子ゾアとの間の外部物理的損害と明確な外部表現型効果を視覚化することを目指しています。ヒトの精子は、SEM検査のために機械的に固定されていないか、SEM検査のためのレーザー支援を受けており、両方のタイプの固定化された精子で膜の分配をチェックしました。機械的にねじれた精子に関するSEMレベルでの外部損傷の証拠が見つかりましたが、レーザー支援固定化された精子では見つかりませんでした。レーザーアシストの固定化精子には外部損傷は見つかりませんでしたが、精子が赤外線レーザーに襲われたとき、2つの異なるタイプの形態学的変化がありました。レーザーパルスが精子エンドピース領域に適用されたときにコイル状の尾がすぐに形成されましたが、レーザーは精子の主要ピース領域に適用されたため、精子尾の鋭い曲がりが生じました。レーザーに固定された精子は、レーザーが画面上の中央ターゲットゾーン内でヒットしなかった場合、またはレーザーが精子ミッドピースまたはヘッドに当たった場合、形態学的変化を示しませんでした。私たちの修飾された膜完全性アッセイは、レーザー支援の固定化された精子の半分以上の外部膜がそのままのままであることを明らかにしました。結論として、機械的固定化は膜損傷を引き起こしましたが、レーザー支援固定化は、SEMレベルでの形態学的変化以外の外部膜損傷をもたらさなかった。

We aim to visualize the external physical damages and distinct external phenotypic effects between mechanical and laser-assisted immobilized human spermatozoa using scanning electronic microscopy (SEM). Human spermatozoa were immobilized mechanically or with laser assistance for SEM examination and the membrane integrities were checked on both types of immobilized spermatozoa. We found evidence of external damages at SEM level on mechanically kinked sperm, but not on laser-assisted immobilized sperm. Although no external damage was found on laser-assist immobilized sperm, there were two distinct types of morphological changes when spermatozoa were stricken by infra-red laser. Coiled tails were immediately formed when Laser pulse was applied to the sperm end piece area, whereas laser applied to the sperm principal piece area resulted in a sharp bend of sperm tails. Sperm immobilized by laser did not exhibit any morphological change if the laser did not hit within the on-screen central target zone or if the laser hit the sperm mid piece or head. Our modified membrane integrity assay revealed that the external membrane of more than half of the laser-assisted immobilized sperm remained intact. In conclusion, mechanical immobilization produced membrane damages whilst laser-assisted immobilization did not result in any external membrane damages besides morphological changes at SEM level.