人类精子细胞在微通道中的游动

体内活动人类精子的迁移能力对自然生育至关重要，但究竟是什么特性使得最终找到卵子的那几十个精子从射精的百万个精子中脱颖而出，仍然是个谜。为了到达受精部位，精子必须穿过狭窄且曲折的通道，其中充满粘性液体。为了阐明在复杂的女性生殖道三维环境中可能发生的个体和群体行为，我们研究了迁移精子在各种微通道几何形状中的行为。细胞很少在通道横截面的中心部分游动，而是沿着通道壁的交汇处（“通道角落”）行进。当通道急转弯时，细胞离开角落，继续向前直到撞到通道的对侧壁，离开角度呈一定分布，后者受流体粘度调节。如果通道弯曲平滑，当曲率半径小于约150微米的阈值时，细胞会离开内壁。特定的壁形状能够优先引导活动细胞。由于沿着角落游动，细胞占据的区域本质上变成一维的。这导致频繁的碰撞，在模拟迁移细胞群体的行为以及考虑精子如何填充和导航女性生殖道时需要考虑这一点。在未来的精子化学吸引体外研究中，应考虑粘度和三维结构的综合影响。