精子追踪与回收(STAR)系统
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《柳叶刀》:世界首例!AI 助力不孕不育夫妇成功怀孕,20年求子路终见曙光
生物世界· 2025-11-02 17:17
无精症治疗现状与挑战 - 无精症是男性不育症中最难治疗的类型,患者拥有自己孩子的可能性几乎为零[2] - 传统治疗方法如睾丸穿刺手术往往不成功,且可能导致血管问题、炎症或睾酮水平暂时下降[2] - 人工搜寻精子方法时间漫长、价格昂贵且成功率很低[2] STAR系统技术突破 - 研究团队开发了人工智能引导的微流控平台STAR系统,能够对无精症精液样本中的稀有精子进行高速实时识别和分离[3] - 系统核心结合高速成像、微流控芯片和深度学习算法,精液样本以每小时400μL速度流经微流控通道,成像系统以每秒300帧速度连续捕获图像[4] - 深度学习模型实时分析图像,引入时间一致性过滤器,只有在连续十帧图像中至少三帧识别为精子才确认为阳性检测[4] 临床案例成功验证 - 研究团队对一对近20年未能成功怀孕的夫妇使用STAR系统,男性39岁经历过多次人工搜寻精子和两次睾丸穿刺手术,女性37岁存在严重卵巢储备功能下降[7] - STAR系统在3.5毫升精液样本中扫描250万张图像,检测到7个精子(2个活动,5个不活动),传统人工搜寻显示无精子[8] - 将2个活动精子注入两个成熟卵子后均成功发育为胚胎,移植13天后确认成功受孕,这是全球首例通过AI引导方法实现临床妊娠的案例[3][8] 技术优势与行业前景 - STAR系统具有非侵入性、全自动化和高精度优势,所有微流控组件一次性使用确保无菌状态并消除交叉污染风险[8] - 系统全封闭运行最大限度减少环境暴露,增强生物安全性[8] - 这一突破可能意味着从无路可走到有望得子的根本转变,研究团队正在进行更大规模临床研究以评估系统在更广泛患者群体中的可重复性和有效性[8]