香港城市大學(xué)（城大）高級副校長（創(chuàng)新及企業(yè)）、楊建文講座教授（生物醫(yī)學(xué)）楊夢甦教授團(tuán)隊(duì)，與內(nèi)地跨院校、跨學(xué)科研究團(tuán)隊(duì)合作，利用微流控液滴技術(shù)與智能轉(zhuǎn)化凝膠技術(shù)，研發(fā)單細(xì)胞水準(zhǔn)的無標(biāo)記細(xì)胞代謝平衡分析系統(tǒng)「BLASTO-Chip」，並完成高通量、無損生化精子分選，為患有不孕癥的夫婦、尤其是嚴(yán)重或完全精子無力癥的患者帶來新希望。

研究成果已於國際知名出版社Cell Press旗下的綜合性醫(yī)學(xué)旗艦期刊《Med》發(fā)表。

細(xì)胞的分選通常須利用細(xì)胞表面或細(xì)胞內(nèi)的蛋白質(zhì)或其他分子作為標(biāo)記。然而，細(xì)胞標(biāo)記在某些情況的應(yīng)用受到限制，例如細(xì)胞異質(zhì)性使單一標(biāo)記物無法鑑定某些細(xì)胞類型（例如循環(huán)腫瘤細(xì)胞和間充質(zhì)幹細(xì)胞等），或分析後須要對標(biāo)記物進(jìn)行洗脫。

研究團(tuán)隊(duì)利用微流控液滴技術(shù)與智能轉(zhuǎn)化凝膠設(shè)計(jì)，基於單細(xì)胞的代謝平衡水準(zhǔn)，無須利用細(xì)胞標(biāo)記，達(dá)至對特定細(xì)胞群體進(jìn)行分離和富集的效果。BLASTO-Chip系統(tǒng)的首個(gè)應(yīng)用案例，是在輔助生殖中篩選不動(dòng)精子。

精子篩選是輔助生殖技術(shù)中的關(guān)鍵步驟，目前都是運(yùn)用基於精子運(yùn)動(dòng)能力和形態(tài)學(xué)的物理方法。由於精子無力癥患者的精子活動(dòng)能力極差或完全欠奉，現(xiàn)有技術(shù)無法判斷此類患者精子的活性，只能根據(jù)形態(tài)「盲選」可能的活精子進(jìn)行體外受精。在臨床實(shí)踐中，透過「盲選」進(jìn)行的輔助生殖受精率僅約10-20%，大大低於超過80%的正常受精率。

因此，開發(fā)精子優(yōu)選新技術(shù)極為重要。棘手的是，優(yōu)選後的精子要進(jìn)一步用於後續(xù)的受精和胚胎發(fā)育，因此開發(fā)的技術(shù)必須具備「無標(biāo)記、無損」的特點(diǎn)。既要檢測精子的生化活性，又要不侵入和損傷精子，技術(shù)難度極高，是目前臨床上亟需填補(bǔ)的空白。

楊教授說︰「開發(fā)非侵入式和無損的精子篩選技術(shù)，是多年來輔助生殖領(lǐng)域的瓶頸。是次研究利用創(chuàng)新的生物分析技術(shù)和生物材料技術(shù)，突破了傳統(tǒng)技術(shù)的盲點(diǎn)，為精子無力癥患者帶來轉(zhuǎn)機(jī)。」

BLASTO-Chip系統(tǒng)可以從極少的活精子樣本中，篩選出高比例的活性精子。例如在精液樣本篩選前，只得約1%活性精子；使用系統(tǒng)篩選後，即大幅增加至76%活性精子。另外，BLASTO-Chip系統(tǒng)篩選出的活性精子的受精率、卵裂率、早期胚胎率和囊胚率均有顯著的提高。

此研究的共同通訊作者、華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院生殖健康研究所肖先金教授表示，項(xiàng)目以創(chuàng)新方式，結(jié)合微流控系統(tǒng)、水凝膠動(dòng)態(tài)響應(yīng)體系及精子生理活性，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化、高通量、無標(biāo)記式單精子生化分選，填補(bǔ)了臨床空白，應(yīng)用廣泛，前景可觀。

另外，楊教授指BLASTO-Chip系統(tǒng)亦成功應(yīng)用於單細(xì)胞確定性包裹、高通量單克隆挑選，以及脂肪幹細(xì)胞分離富集等領(lǐng)域。目前團(tuán)隊(duì)已完成開發(fā)平臺原型，下一步將與醫(yī)院合作，進(jìn)行試驗(yàn)。他補(bǔ)充，團(tuán)隊(duì)期望借助粵港澳大灣區(qū)國際科技創(chuàng)新中心發(fā)展的契機(jī)，結(jié)合國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈和市場的優(yōu)勢，儘快完成臨床驗(yàn)證，將產(chǎn)品推出市場，造福人類健康。