CN108709827A - 一种凝胶屏障作用检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供一种凝胶屏障作用检测装置及检测方法。本发明提供的凝胶屏障作用检测装置，在底座的凹槽的内壁具有刻度，并且通过毛细管和底座的配合，就能够实现对精子在凝胶内的游动距离的测量，因而本发明提供的凝胶屏障作用检测装置具有结构简单的优点。本发明提供的凝胶屏障作用检测方法，能够检测凝胶对精子的屏障作用，具有操作简单易行的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种凝胶屏障作用检测装置及检测方法。
背景技术
外用避孕药具，即屏障避孕法，包括“外用避孕器具”和“外用杀精剂”。外用避孕器具包括各类材质的男用避孕套和女用避孕套、子宫帽、避孕海绵等。避孕套(Condoms)又称安全套、保险套，是以非药物的形式阻止受孕的简单方式之一，主要用于在性交中阻止人类的精子和卵子结合，防止非意愿妊娠；亦有防止淋病、艾滋病等性病传播的作用。随着计划生育系统普遍推行优质服务和避孕节育措施“知情选择”活动的开展，育龄人群对避孕药具(包括安全套)的需求总量持续增长。
近年来，科研人员研发了女性生殖道用避孕凝胶，又可称为“液体避孕套”。它是一种置于女性阴道内具有良好酸缓冲性能的亲水凝胶，可迅速在子宫颈和阴道黏膜表面形成一层半固态高分子共聚物保护膜，起到与传统避孕套相似的避孕和预防性传播疾病的作用。液体避孕套是在生殖道内，通过物理屏障作用阻挡精子到达子宫；或者通过化学屏障作用，内含药物制剂能在阴道内灭活精子；或者物理屏障和化学屏障相结合，以阻断精子和卵子相遇而达到避孕目的。外用避孕药的凝胶制剂，当置于阴道后，可在阴道壁上形成一层半固体聚合物保护膜，起到物理屏障的作用，当与精液接触后，能使其粘度增高，降低精子的活动力，阻挡精子进入子宫。女性生殖道用避孕凝胶适用于女性阴道用短效避孕，有时兼具一定的润滑和抑菌作用。
因此，检测凝胶对精子活动能力的物理屏障作用，是评估外用避孕凝胶的避孕效果的重要指标之一。然而，目前国内外尚无检测凝胶制剂对精子物理屏障作用的装置及检测方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种凝胶屏障作用检测装置，该凝胶屏障作用检测装置能够检测凝胶对精子的屏障作用。
本发明的目的还在于提供一种凝胶屏障作用检测方法，该凝胶屏障作用检测方法能够检测凝胶对精子的屏障作用。
为实现所述目的的凝胶屏障作用检测装置，用于检测凝胶对精液中的精子的屏障作用，包括毛细管和底座，所述底座上开设有与所述毛细管的形状互补配合的凹槽；
所述毛细管具有沿所述毛细管的长度方向延伸且贯穿所述毛细管的通道；所述通道在所述毛细管的端面上具有开口；所述开口被设置成容许所述凝胶进入并填满所述通道；
所述开口还被设置成容许所述精子进入所述通道并且沿所述通道的长度方向游动，从而穿入所述凝胶；
所述凹槽的内壁具有刻度，所述刻度用于在所述毛细管放入所述凹槽后测量出所述精子在所述凝胶内的游动距离。
在一个实施例中，所述凹槽在所述凹槽的长度方向上具有开口端和封闭端，所述毛细管被设置成能够从所述开口端滑入所述凹槽，所述封闭端用于与所述开口相抵。
在一个实施例中，所述刻度设置在所述凹槽的侧壁或者底壁上。
在一个实施例中，所述底座的外表面凹陷，以形成所述凹槽；放入所述凹槽后的所述毛细管的表面与所述外表面相平齐。
在一个实施例中，所述刻度沿所述凹槽长度方向设置；其中，所述刻度包括密部和疏部，所述密部自所述封闭端向所述开口端延伸，所述疏部自所述密部向所述开口端延伸；
所述密部的长度小于所述疏部的长度，并且所述密部的分度值小于所述疏部的分度值。
在一个实施例中，所述密部的长度为10mm，分度值为0.1mm；所述疏部的长度为35mm，分度值为1mm。
在一个实施例中，所述凹槽和所述毛细管均为长方体形。
为实现所述目的的凝胶屏障作用检测方法，用于检测凝胶对精液中的精子的屏障作用，其特征在于，包括以下步骤：
a.确定所述精子的游动方向；
b.在所述精子的游动方向上设置凝胶；
c.对所述精子穿入所述凝胶的情况进行检测，以确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
在一个实施例中，测量出所述精子在所述凝胶内的游动距离，根据所述游动距离确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
在一个实施例中，测量出所述精子在所述凝胶内的最远游动距离；
计算出在所述最远游动距离的二分之一处的所述精子数量的第一平均数，并将所述第一平均数与对照组在相同距离处的精子数量的第二平均数做对比，以获得所述第一平均数占所述第二平均数的百分比；
根据所述百分比来确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的凝胶屏障作用检测装置，在底座的凹槽的内壁具有刻度，并且通过毛细管和底座的配合，就能够实现对精子在凝胶内的游动距离的测量，因而本发明提供的凝胶屏障作用检测装置具有结构简单的优点。
本发明提供的凝胶屏障作用检测方法，能够检测凝胶对精子的屏障作用，具有操作简单易行的优点。
附图说明
本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：
图1为本发明一个实施例中底座的示意图；
图2为本发明一个实施例中毛细管的示意图；
图3为图2中A处的放大图；
图4为本发明一个实施例中凝胶屏障作用检测装置的示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本发明作进一步说明，在以下的描述中阐述了更多的细节以便于充分理解本发明，但是本发明显然能够以多种不同于此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下根据实际应用情况作类似推广、演绎，因此不应以此具体实施例的内容限制本发明的保护范围。
下述公开了多种不同的实施的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。例如在说明书中随后记载的第一特征在第二特征上方或者上面形成，可以包括第一和第二特征通过直接联系的方式形成的实施方式，也可包括在第一和第二特征之间形成附加特征的实施方式，从而第一和第二特征之间可以不直接联系。另外，这些公开内容中可能会在不同的例子中重复附图标记和/或字母。该重复是为了简要和清楚，其本身不表示要讨论的各实施方式和/或结构间的关系。进一步地，当第一元件是用与第二元件相连或结合的方式描述的，该说明包括第一和第二元件直接相连或彼此结合的实施方式，也包括采用一个或多个其他介入元件加入使第一和第二元件间接地相连或彼此结合。
需要注意的是，图1至图4均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本发明实际要求的保护范围构成限制。
首先参考图4，凝胶屏障作用检测装置900包括毛细管1和底座2，毛细管1和底座2可以均采用透明的玻璃材料制作。
如图1所示，底座2上开设有与毛细管1的形状互补配合的凹槽20；在该图所示的实施例中，底座2的外表面2a凹陷，以形成凹槽20。形状互补配合的意思是，毛细管1放入凹槽20中后，不会在凹槽20内晃动。进一步地，放入凹槽20后的毛细管1的表面与外表面2a相平齐。
在图1、2、3、4所示的实施例中，凹槽20和毛细管1均为长方体形。
如图2、3所示，毛细管1具有沿毛细管1的长度方向延伸且贯穿毛细管1的通道10；通道10在毛细管1的端面上具有开口1a；开口1a被设置成容许凝胶进入并填满通道10。
凝胶可通过毛细管的虹吸作用而从开口1a进入并填满通道10，具体操作方法将在后文描述。凝胶可使用天然、半合成及合成高分子材料来制作，包括海藻酸盐、明胶、果胶、纤维素衍生物、淀粉及其衍生物、聚维酮、聚乙烯醉、聚丙烯酸类如卡波姆、聚丙烯酸等。
如图2所示，开口1a的数量为两个，分别位于毛细管1的两端。
开口1a还被设置成容许精子进入通道10并且沿通道10的长度方向游动，从而穿入凝胶；凹槽20的内壁具有刻度20a，刻度20a用于在毛细管1放入凹槽20后测量出精子在凝胶内的游动距离。在一个更具体的实施例中，刻度20a设置在凹槽201的侧壁或者底壁上。图1所示的实施例中，刻度20a设置在凹槽201的侧壁上。
由于在底座2的凹槽20的内壁具有刻度，并且通过毛细管1和底座2的配合，就能够实现对精子在凝胶内的游动距离的测量，因而本发明提供的凝胶屏障作用检测装置900具有结构简单的优点。
继续参考图1，凹槽20在凹槽20的长度方向上具有开口端201和封闭端202；毛细管1被设置成能够从开口端201滑入凹槽20，封闭端202用于与开口1a相抵。这一方案可以实现毛细管1在凹槽20内的定位。
继续参图1，刻度20a沿凹槽20长度方向设置；其中，刻度20a包括密部20a-1和疏部20a-2，密部20a-1自封闭端202向开口端201延伸，疏部20a-2自密部20a-1向开口端201延伸；密部20a-1的长度小于疏部20a-2的长度，并且密部20a-1的分度值小于疏部20a-2的分度值。刻度20a的最小格所代表的被测的量的数值叫做分度值，即最小刻度。这一设计能够提高测量精度。
更具体地，密部20a-1的长度可以为10mm，分度值可以为0.1mm；疏部20a-2的长度可以为35mm，分度值可以为1mm。在这一实施例中，凹槽20的长度可以为45mm，毛细管1的长度可以为50mm，底座2的总长度可以为65mm。
以下凝胶屏障作用检测装置900的使用方法进行描述：
1.取液化精液，先进行上游实验，获得高活力精子，然后调整精子浓度至1×107个/ml，作为备用；
2.将毛细管1没入待检测的凝胶中，在虹吸作用下，使毛细管1的通道10中充满该凝胶；
3.将毛细管1的一端的开口1a用石蜡或者其他密封剂封闭；
4.将毛细管1整体水平地没入步骤1中的精子溶液中，分别在10、20、30分钟后取出，擦去毛细管1表面的精子；
5.将毛细管1放入底座2的凹槽20中，使毛细管1的另一端的开口1a与凹槽20的封闭端202相抵；
6.在显微镜下观察记录毛细管1的通道10内是否有精子、精子数量以及精子运动的最远距离；
7.将步骤6中记录的数据与对照组进行比较，确定凝胶对精子的屏障作用。其中，对照组使用上述同样的凝胶屏障作用检测装置900，只是将凝胶替换成EBSS培养基(含1％牛血清白蛋白)。
根据上述凝胶屏障作用检测装置900使用方法的描述，本领域技术人员可以得到一种更加通用的凝胶屏障作用检测方法，该方法的步骤包括：
a.确定精子的游动方向；这一步骤可通过上述的毛细管1来实现，由于毛细管1内的通道10的限制，精子的游动方向被确定为沿通道10的长度方向；
b.在精子的游动方向上设置凝胶；这一步骤可通过将毛细管1没入待检测的凝胶中，在虹吸作用下来实现；
c.对精子穿入凝胶的情况进行检测，以确定凝胶对精子的屏障作用。这一步骤可通过在显微镜下观察精子在凝胶中的位置来实现。
更具体地，凝胶屏障作用检测方法可以通过刻度20a测量出精子在凝胶内的游动距离，再根据游动距离确定凝胶对精子的屏障作用。精子在凝胶内的游动距离越远，说明凝胶对精子的屏障作用越小。
凝胶屏障作用检测方法还可以通过刻度20a测量出精子在凝胶内的最远游动距离；计算出在最远游动距离的二分之一处的精子数量的第一平均数，并将第一平均数与对照组在相同距离处的精子数量的第二平均数作对比，以获得第一平均数占第二平均数的百分比；然后根据百分比来确定凝胶对精子的屏障作用。
计算第一平均数的方法是，在显微镜下拍摄精子在凝胶内的最远游动距离的二分之一处5个视野的活动精子图片，计算图片中活动精子平均数(头部与尾部的能完整拍摄到的活动精子记作一个精子)，该平均数即为第一平均数。计算第二平均数的方法是，在显微镜下拍摄精子在相同距离处5个视野的活动精子图片，计算图片中活动精子平均数(头部与尾部的能完整拍摄到的活动精子记作一个精子)，该平均数即为第二平均数。
在一个实施例中，凝胶中的精子游动最远距离为4.15mm，在1/2最远距离处(2.07mm)，活动精子的第一平均数约为26，对照组的毛细管的该处(2.07mm)的活动精子的第二平均数约为56，第一平均数占第二平均数的百分比为46.43。该百分比越小，则说明凝胶对精子的屏障作用越好，该百分比越大，则说明凝胶对精子的屏障作用越弱。
某些凝胶中可能含有杀灭精子或者抑制精子运动的药物成分，精子无法在凝胶中运动或成活，因此可能在含该凝胶的毛细管中无法观察到活动精子，则活动精子的第一平均数直接记作0，上述百分比也记作0。
本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种凝胶屏障作用检测装置，用于检测凝胶对精液中的精子的屏障作用，其特征在于，包括毛细管(1)和底座(2)，所述底座(2)上开设有与所述毛细管(1)的形状互补配合的凹槽(20)；
所述毛细管(1)具有沿所述毛细管(1)的长度方向延伸且贯穿所述毛细管(1)的通道(10)；
所述通道(10)在所述毛细管(1)的端面上具有开口(1a)；所述开口(1a)被设置成容许所述凝胶进入并填满所述通道(10)；
所述开口(1a)还被设置成容许所述精子进入所述通道(10)并且沿所述通道(10)的长度方向游动，从而穿入所述凝胶；
所述凹槽(20)的内壁具有刻度(20a)，所述刻度(20a)用于在所述毛细管(1)放入所述凹槽(20)后测量出所述精子在所述凝胶内的游动距离。
2.如权利要求1所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述凹槽(20)在所述凹槽(20)的长度方向上具有开口端(201)和封闭端(202)；
所述毛细管(1)被设置成能够从所述开口端(201)滑入所述凹槽(20)，所述封闭端(202)用于与所述开口(1a)相抵。
3.如权利要求1所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述刻度(20a)设置在所述凹槽(201)的侧壁或者底壁上。
4.如权利要求1所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述底座(2)的外表面(2a)凹陷，以形成所述凹槽(20)；放入所述凹槽(20)后的所述毛细管(1)的表面与所述外表面(2a)相平齐。
5.如权利要求2所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述刻度(20a)沿所述凹槽(20)长度方向设置；
其中，所述刻度(20a)包括密部(20a-1)和疏部(20a-2)，所述密部(20a-1)自所述封闭端(202)向所述开口端(201)延伸，所述疏部(20a-2)自所述密部(20a-1)向所述开口端(201)延伸；
所述密部(20a-1)的长度小于所述疏部(20a-2)的长度，并且所述密部(20a-1)的分度值小于所述疏部(20a-2)的分度值。
6.如权利要求5所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述密部(20a-1)的长度为10mm，分度值为0.1mm；所述疏部(20a-2)的长度为35mm，分度值为1mm。
7.如权利要求1所述的凝胶屏障作用检测装置，其特征在于，所述凹槽(20)和所述毛细管(1)均为长方体形。
8.一种凝胶屏障作用检测方法，用于检测凝胶对精液中的精子的屏障作用，其特征在于，包括以下步骤：
a.确定所述精子的游动方向；
b.在所述精子的游动方向上设置凝胶；
c.对所述精子穿入所述凝胶的情况进行检测，以确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
9.如权利要求8所述的凝胶屏障作用检测方法，其特征在于，测量出所述精子在所述凝胶内的游动距离，根据所述游动距离确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
10.如权利要求9所述的凝胶屏障作用检测方法，其特征在于，测量出所述精子在所述凝胶内的最远游动距离；
计算出在所述最远游动距离的二分之一处的所述精子数量的第一平均数，并将所述第一平均数与对照组在相同距离处的精子数量的第二平均数作对比，以获得所述第一平均数占所述第二平均数的百分比；
根据所述百分比来确定所述凝胶对所述精子的屏障作用。
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