Onvruchtbaarheid: nanorobot geeft luie zaadcellen een zetje
Mannelijke onvruchtbaarheid wordt vaak veroorzaakt door een gestoorde beweeglijkheid van de zaadcellen. Om die te verhelpen, hebben Duitse onderzoekers 'spermbots' ontwikkeld, nanorobots die dienstdoen als taxi voor zaadcellen die in de richting van de eicel zwemmen. Een originele benadering.
De innovatie bevindt zich nog in het stadium van het prototype, maar belooft een aanwinst te worden voor de kunstmatige bevruchting en is minder duur dan in-vitrofertilisatie.
Het objectje is gemaakt van nanopartikels van ijzer, titanium en een polymeer en is 50 micrometer lang met een diameter van 5 micrometer. Het bevat een gespecialiseerde micromotor en is omgeven door een soort metalen blad in de vorm van een helix dat als doel zal hebben om de zaadcel te beschermen en ze veilig op haar bestemming te brengen.
Het systeem werkt vrij eenvoudig. Zodra hij zich rond de staart van een immobiele zaadcel heeft gewikkeld, activeert de 'spermbot' de kleine helix met zijn micromotor. Om controle te hebben over de richting waarin het hulpmiddel zich verplaatst, gebruikt het team uitwendige roterende magnetische velden waarop de nanorobot reageert. Op die manier stimuleert het systeem de 'luie' zaadcel en stuwt het die in de vloeistof voort tot bij de eicel.
Vervolgens verandert de helix van richting om de zaadcel los te laten zodra die zijn bestemming bereikt heeft. Als de zaadcel zich vasthecht aan de wand van de eicel, maakt de 'spermbot' zich los zodat de bevruchting kan plaatsvinden.
Het hulpmiddel is al uitgetest in een petrischaaltje en de eerste resultaten van het team lijken vrij overtuigend te zijn. Die tonen aan dat het mogelijk is om levende zaadcellen te controleren, te leiden en weer los te laten in met vloeistof gevulde kanalen die de fysiologische omstandigheden nabootsen. Bovendien is het systeem biocompatibel, wat belangrijk is voor eventuele toepassingen in vivo.
Toch moeten er nog enkele technische problemen opgelost worden, zoals het feit dat de helix kan blokkeren hoewel de zaadcel zijn bestemming bereikt heeft. Bovendien vereist de methode gesofisticeerde beeldvormingstechnieken zodat de robot gevolgd en geleid kan worden in de menselijke eileiders.
Als die problemen opgelost zijn, kunnen de onderzoekers hun eerste klinische tests bij de mens uitvoeren, in 'echte' omstandigheden. In afwachting daarvan stellen de onderzoekers dat hun nieuwe benadering van begeleide voortplanting op lange termijn veelbelovend is, en dat in een tijd waarin de mannelijke vruchtbaarheid afneemt.