เฟ้นหา ‘ที่สุดของอสุจิ’ ด้วย Microfluidic เพิ่มโอกาสสำเร็จในการทำ ICSI

ทำไมตัวอ่อนถึงหยุดพัฒนา? ทำไมทำ ICSI แล้วยังไม่ตั้งครรภ์? หนึ่งในคำตอบอาจอยู่ที่คุณภาพทางพันธุกรรมของอสุจิ… วันนี้เรามีเทคโนโลยี Microfluidic หรือ ‘Sperm Chip’ นวัตกรรมใหม่ที่ช่วยแก้ปัญหาอสุจิอ่อนแอและ DNA เสียหาย ช่วยคัดกรองเฉพาะ ‘สุดยอดอสุจิ’ เพื่อส่งต่อโอกาสการเป็นคุณพ่อคุณแม่อย่างมั่นใจ

Microfluidic Sperm Selection (หรือ Sperm Chip) เป็นเทคโนโลยีใหม่ในการคัดเลือกอสุจิเพื่อนำไปใช้ในกระบวนการทำเด็กหลอดแก้ว IVF/ICSI โดยการเลียนแบบการว่ายของอสุจิในร่างกายมนุษย์ตามธรรมชาติ

ทำไมถึงต้องใช้ Microfluidic?

โดยปกติแล้ววิธีการดั้งเดิมจะใช้การปั่นเหวี่ยง (Centrifugation) ซึ่งอาจทำให้เกิดอนุมูลอิสระและความร้อน ส่งผลให้ DNA ของอสุจิเสียหายได้ แต่ Microfluidic มีข้อแตกต่างดังนี้

1. ลดความเสียหายของ DNA เนื่องจากไม่ต้องผ่านกระบวนการเหวี่ยง ทำให้ได้อสุจิที่มีความสมบูรณ์ทางพันธุกรรมสูงกว่า

2. คัดเฉพาะตัวที่ว่ายตรงและแรงเท่านั้นที่จะผ่านช่องแคบในชิปไปได้

3. ช่วยคัดกรองสิ่งเจือปนและอสุจิที่ตายแล้วออกได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยใช้เวลาเตรียมตัวอย่างประมาณ 30 นาที

Microfluidic เหมาะกับใครบ้าง

1. ฝ่ายชายที่มีอสุจิรูปร่างผิดปกติ (Teratozoospermia) ในกรณีที่ผลตรวจน้ำเชื้อระบุว่าอสุจิส่วนใหญ่มีรูปร่างไม่สมบูรณ์ เทคโนโลยีนี้จะช่วยคัดเฉพาะตัวที่มีรูปร่าง (Morphology) และการเคลื่อนที่ (Motility) ที่ดีที่สุดให้ผ่านช่องแคบในชิปออกมา

2. ตรวจพบ DNA Fragmentation สูง มีความเสียหายทางพันธุกรรมในอสุจิสูงกว่าเกณฑ์

3. คู่สมรสที่มีประวัติ “ตัวอ่อนหยุดการพัฒนา” หากเคยทำ ICSI แล้วพบว่าตัวอ่อนหยุดการเจริญเติบโตในวันที่ 3 หรือวันที่ 5 (Blastocyst) บ่อยครั้ง สาเหตุอาจมาจากคุณภาพทางพันธุกรรมของอสุจิ การใช้ Microfluidic จะช่วยเลือกอสุจิที่ส่งผลดีต่อการพัฒนาของตัวอ่อนได้มากขึ้น

4. ผู้ที่มีประวัติการแท้งซ้ำ (Recurrent Miscarriage) ในบางกรณี การแท้งอาจเกิดจากความผิดปกติทางพันธุกรรมที่ส่งต่อมาจากอสุจิ การคัดเลือกอสุจิที่แข็งแรงที่สุดจึงเป็นการลดความเสี่ยงเบื้องต้นเพื่อให้ได้ตัวอ่อนที่มีโอกาสรอดสูงขึ้น

5. คู่ที่เคยทำ IVF/ICSI แล้วไม่สำเร็จหลายครั้ง หากพยายามมาหลายรอบแต่ยังไม่ตั้งครรภ์ หรืออัตราการปฏิสนธิ (Fertilization Rate) ต่ำ แพทย์มักจะแนะนำให้ลองใช้เทคนิคนี้เพื่อเพิ่มโอกาสความสำเร็จในรอบถัดไป

หลักการทำงานของ Microfluidic Sperm Selection คือการนำเทคโนโลยีทางวิศวกรรมระดับไมโครมาจำลองสภาวะแวดล้อมภายในท่อนำไข่ของสุภาพสตรี เพื่อคัดเลือกอสุจิด้วยวิธีทางธรรมชาติ (Biomimicry) โดยมีขั้นตอนสำคัญดังนี้

1. โครงสร้างของชิป (The Chip Structure)

ตัวอุปกรณ์จะมีลักษณะเป็นแผ่นชิปใสที่มี “ช่องทางไหลขนาดจิ๋ว” (Microchannels) ซึ่งมีความละเอียดระดับไมโครเมตร ภายในจะประกอบด้วย:

• Inlet (ช่องใส่ตัวอย่าง): สำหรับวางน้ำอสุจิที่ยังไม่ได้คัดกรอง

• Micro-filter / Membrane: ตัวกั้นที่มีรูพรุนขนาดเล็กมาก เพื่อคัดกรองสิ่งเจือปน

• Outlet (ช่องเก็บตัวอย่าง): พื้นที่สำหรับรวบรวมอสุจิที่ “สอบผ่าน” เข้ามาได้

2. กระบวนการ “ว่ายแข่ง” (Self-Selection Process)

แทนที่จะใช้แรงเหวี่ยงจากเครื่องจักร ระบบนี้จะใช้ “แรงขับเคลื่อนของตัวอสุจิเอง” เป็นตัวตัดสิน

• การว่ายทวนกระแส: อสุจิจะต้องว่ายผ่านชั้นของเหลวและตัวกั้นเข้าไปในช่องแคบ

• คัดกรองด้วยความเร็วและทิศทาง: เฉพาะอสุจิที่มี Motility (การเคลื่อนที่) ดีเยี่ยม และว่ายตรงเท่านั้นที่จะสามารถผ่านอุปสรรคเข้าไปถึงช่องทางออกได้

• การคัดกรองรูปร่าง: อสุจิที่มีรูปร่างผิดปกติ (Morphology) เช่น หัวโตเกินไป หรือหางลีบ จะไม่สามารถมุดผ่านช่องทางขนาดไมโครนี้ได้

3. การปกป้อง DNA (DNA Protection)

หัวใจสำคัญคือ “ความอ่อนโยน”:

• No Centrifugation: กระบวนการนี้ไม่มีการปั่นเหวี่ยง (Spinning) ซึ่งเป็นสาเหตุหลักที่ทำให้เกิด ROS (Reactive Oxygen Species) หรืออนุมูลอิสระที่เข้าไปทำลายสาย DNA ในหัวอสุจิ

• Healthy Sperm: ผลลัพธ์ที่ได้คืออสุจิที่ DNA มีความสมบูรณ์สูง (Low DNA Fragmentation) ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อคุณภาพของตัวอ่อนในอนาคต