شبیه‌سازی عددی جداسازی سلول‌های اسپرم متحرک از طریق ویژگی‌های ذاتی در یک تراشه‌ی میکروسیالی

با توجه به افزایش روز افزون ناباروری در زوجین، انتخاب اسپرم سالم و با تمامیت dna بالا از اهمیت زیادی در لقاح مصنوعی برخوردار است. در پژوهش پیشرو با استفاده از علم میکروسیالات و با روشی غیر فعال، شبیه‌سازی سه بعدی جداسازی اسپرم‌های متحرک از طریق دو ویژگی ذاتی رئوتاکسی و نفوذ اسپرم؛ انجام شده است. در ابتدا طرح تراشه به صورت مفهومی و نحوه‌ی فعال سازی دو ویژگی ذاتی بررسی شده است. سپس میدان سرعت و برش محاسبه شده و نشان داده می‌شود که در این میدان سرعت رئوتاکسی اتفاق می‌افتد. بعد از آن با ایجاد یک نوآوری در معادله چرخش اسپرم یا همان معادله‌ی ادلر در یک کد متلب، چرخش ذرات اسپرم متحرک که قابلیت چرخش و شنا در خلاف جهت جریان را دارند، ردیابی شد. در ادامه به عنوان یک نوآوری کوپل نیروی مهاجرت پخشی با اتصال(دیفیوزفورسیس) و معادلات انتقال جرم پخش و همرفتی انجام شده و نفوذ ذرات اسپرم متحرک در جریان بافری با دبی 5/1 برابر دبی جریان اسپرم، بررسی شد. با بررسی نتایج مشاهده شد که راندمان جداسازی در اثر رئوتاکسی در حدود 100% و از طریق نفوذ یا همان شکاف جریان در حدود 65% می‌باشد که نشان از کارکرد مناسب طرح می‌باشد. نهایتاً می‌توان گفت که با توجه به نتایج، جداسازی با دو روش موثر در یک طرح ساده، بدون هیچ گونه اعمال نیروی خارجی و روش‌های آزمایشگاهی نظیر شست و شوی اسپرم، تنها از طریق ویژگی ذاتی خود اسپرم انجام شده که این نحوه‌ی جداسازی به خوبی باعث جداسازی اسپرم سالم و بارور می‌شود.