世界衛(wèi)生組織指出，不孕癥與腫瘤、心血管病是全球三大高發(fā)疾病類型。20年前，我國育齡人群中的不孕不育率僅為3%，處于全世界較低水平。如今，全國平均每8對育齡夫婦中就有1對面臨生育方面的困難，不孕不育率攀升到12.5%~15%，接近發(fā)達(dá)國家15%~20%的比率。
誘發(fā)不孕癥的原因是綜合性的，環(huán)境污染、過早婚前性行為、性傳播疾病的感染、婚前人流藥流次數(shù)增加、工作壓力大、生育年齡延遲等等，這些因素都會容易導(dǎo)致不孕不育。不少城市上班族夫妻，在精神和環(huán)境的雙重壓力下已經(jīng)付出沉重的“生命代價”。
近日，德國的科學(xué)家宣稱，他們的新發(fā)明納米機(jī)器人可以幫忙“造人”。 聽起來很科幻，科學(xué)家們已經(jīng)初步實(shí)驗(yàn)證明，這種納米機(jī)器人可以順利檢測并摧毀血液中的癌細(xì)胞，能輸送藥物，也能夠把精子細(xì)胞送達(dá)目的地。
這是世界上首個以精子為動力的納米機(jī)器人，由德國德累斯頓納米科學(xué)研究所的科學(xué)家們精心打造。因?yàn)榭梢詭椭茉欣щy的夫妻解決生寶寶的各種難題，這個納米機(jī)器人被視為是當(dāng)前最安全的新型醫(yī)學(xué)“體內(nèi)受精”輔助手段。
研究人員奧利弗·施密特(Oliver Schmidt)和他的研究小組研發(fā)了一個50微米長、5-8微米直徑的金屬磁性納米管，因?yàn)榧{米管的一頭較寬，另一頭則狹窄，從寬頭游進(jìn)納米管的精子頭部會被困當(dāng)中，類似尾巴的精子細(xì)胞鞭毛便會粘在納米管一端的外邊緣。
因?yàn)檫@個納米管是可以根據(jù)磁場而旋轉(zhuǎn)的，這樣就能保證精子游動的方向正確指向“卵子”。當(dāng)精子的鞭毛自由游動的時候，便能成功驅(qū)動生物機(jī)器人。
實(shí)驗(yàn)人員把磁納米機(jī)器人放進(jìn)充滿公牛精液的液體中，在成功捕獲了精子細(xì)胞后，磁場控制了游動方向，溫度控制了運(yùn)動速度，這樣就可以順利夾帶精子送達(dá)特定的位置。
在這個過程中，精子相當(dāng)于充當(dāng)了馬達(dá)，在預(yù)定的方向上驅(qū)動了金屬納米管。施密特表示，精子細(xì)胞是這類研究非常具有吸引力的選擇，因?yàn)樗鼈儾⒉恍枰~外的驅(qū)動電源，且對身體無害，非常適合在粘稠的液體里游過。
此前施密特在接受英國媒體采訪時表示，最大的挑戰(zhàn)是調(diào)整納米管的尺寸，使其稍大于精子頭同時又能讓精子尾自由活動。“精子尾從納米管一端伸出，起到推進(jìn)器的作用，為生物機(jī)器人提供動力。直到現(xiàn)在，科學(xué)家只能借助各種化學(xué)物質(zhì)和磁場對細(xì)胞群進(jìn)行操控。”
相比傳統(tǒng)的人工受孕治療方法，納米機(jī)器人不但準(zhǔn)確率更高，而且還更安全。在當(dāng)前不孕癥的治療手段中，試管嬰兒是最普遍的治療選擇，不過這種體外受精技術(shù)其實(shí)也存在一定的風(fēng)險。因?yàn)檫@種治療方法通常會在女性子宮中放入多于1個的胚胎，因此媽媽懷上雙胞胎或三胞胎的幾率比正常情況都要高。
實(shí)驗(yàn)證明，通過體外受精成功懷孕的夫妻中，每4對就有1對會懷上雙胞胎，而在總體人群中每80對夫妻中大約才有1對，而多胎妊娠是會增加流產(chǎn)以及其他孕期并發(fā)癥的風(fēng)險，醫(yī)療費(fèi)用也會相應(yīng)增高。
精子動力納米機(jī)器人不僅提高了現(xiàn)階段體外受精技術(shù)的效率，也減少了人工受孕技術(shù)導(dǎo)致的多胞胎意外。據(jù)不完全統(tǒng)計，雙胞胎的懷孕分娩成本要比單胎高出5倍，三胞胎甚至高出20倍。這意味著使用精子動力機(jī)器人輔助受孕，媽媽需要承擔(dān)的風(fēng)險和成本都將大幅降低。
事實(shí)上，除了可以幫助人類解決受孕困難之外，納米機(jī)器人的醫(yī)學(xué)應(yīng)用前景有著無限的潛力，例如癌癥的治療。雖然化療是可以阻止或延緩腫瘤細(xì)胞生長，但這項(xiàng)技術(shù)對分裂速度比較快的健康細(xì)胞也會造成傷害，并產(chǎn)生一些嚴(yán)重的副作用。
但有了納米機(jī)器人，醫(yī)生們就可以讓這些機(jī)器人圍剿癌細(xì)胞，讓化療等治療手段指向特定的目標(biāo)，從而避免治療過程中其他內(nèi)臟和細(xì)胞受到化療藥物的傷害。除此之外，治療動脈粥樣硬化、去除血塊、清潔傷口納米機(jī)器人也能大派用場。
盡管目前精子動力納米機(jī)器人還處在試驗(yàn)階段，但對于這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景，施密特表示非常有信心：盡管利用磁導(dǎo)航精子輔助受孕還有很長的路要走，但沒有理由懷疑這項(xiàng)技術(shù)的光明前途。
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