JP2015512629A - 精子細胞の処理 - Google Patents

Abstract

電気泳動で精子細胞を化合物から分離するための処理であって、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソード及びアノードの間の電位にかけることを含む処理であって、前記精子細胞を子宮腔内授精に用いる方法を含む方法に関連する。

Description

［背景技術］
人のカップルの７組に１組が妊娠の問題があると推定される。男性パートナーに起因する不妊症のケースの割合が、人口によるが、２５％から４０％の間になると推定される。男性に起因する不妊症の主な原因は、精液の質が低いことである。精液の質が低いことは、精子（精子細胞）の数が少ないこと、及び／または存在するこれらの細胞の運動性が低いこと（精子無力症）が原因となり得る。子宮頸内授精（ＩＣＩ）及び人工授精（ＩＵＩ）を含む男性及び女性両方の不妊症ため、多くの治療方法が適用可能である。基本的に、これらの手順は、最近採取した精子または冷凍され解凍された精子の何れかを子宮頸管内に置き、通常は洗浄後、人工的な手段により子宮内に設置する。ＩＵＩは、体外受精（ＩＶＦ）により現在処置される不妊症の多くのケースにおいて用いられる大きな潜在的可能性を有する。しかしＩＵＩは、通常、主に精子の質が低いことに起因して、低い成功率に甘んじている。

このような技術は、弱い動物の繁殖力が商業的または保全的な目標への障害となり得る、家畜繁殖及び保全生物学を含め、獣医学的にも重要である。もし、使用する精子細胞が可能な限り高質のものであれば、ＩＵＩ処置の機会を得ることにより、妊娠が大きく増える結果となる。質は、下記の何れかまたは全てにより改善できる；
− 精液、白血球及び運動性の無い精子を取り除くため、例えば、Ｌグルタミンを含まないＨａｍｓＦ−１０媒体内での精子の事前洗浄、
− 例えば、非連続勾配の構成や電気泳動により（例えば、ＷＯ２００５／０３３２９５参照）、試料の質を高めて高質の細胞を得る分離技術、
− 運動性の増加、またはその他、受精能力の改善のため、体外における化学薬品を用いた細胞の処置。

女性パートナー、受精体及び胎芽が化学薬品にさらされるのを防ぐこと、及び授精が起こったときに精子細胞が”消耗する”、または先体反応の早まった引き金を引くといったような、長引きすぎた期間、運動性が刺激された場合に結果として生じる精子細胞の”燃え尽き”を防ぐことの両方のために、通常、洗浄工程に引き続いて、受精能力を改善するための化学薬品を用いた細胞の前処理が行われる。全ての前処理の手順に共通して、極力速く手順を行い（精子の質は体外にいる間に低下するので）、可能な限り、細胞を損傷する物理的及び化学的な傷（例えば、剪断力）を避けることが肝要である。

ジョンエートケン教授及び同僚は、細胞の準備における従来の濃度勾配遠心分離技術よりもＤＮＡの損傷が少ない、細胞を含む授精に用いるための試料となる人の精子の分離（エインスワースらの２００５年、Ｈｕｍ．Ｐｅｐｒｏ．２０（８）２２６１−２２７０、及びエートケンらの２０１１年、Ｈｕｍ．Ｒｅｒｏ．２６（８）１９５５−１９６４）のための電気泳動システム（システ中”エートケンプロセス”または”エートケン技術”として参照）を開発した。基本的に、エートケンの技術は、イオン及び精子細胞を透過可能な膜によって分離された、緩衝液で満たされた２つのチャンバを含む分離カセットの使用を含む。精液の試料は１つのチャンバに配置され、電界がカセットに渡って印加される。数秒以内に、精子細胞が、電界内を、膜を通って第２のチャンバに移動する。小型の精子細胞は、特に電界内を動き易くなり、細胞表面のシアル酸が正極への移動を引き起こす。汚染した細胞、例えば、白血球、損傷及び／または死んだ細胞、または不適切に成熟した細胞は動きが大幅に悪く、これにより、細胞試料は、引き続き実施される不妊治療に用いられる高質の精子細胞を得るため、質が高められることが可能となる。

本発明は、電気泳動を用いて精子細胞から化学薬品を除去するエートケン技術を、単独の技術として、または有利なことにエートケン技術との組み合わせとして適用することに基づき、これにより、前処理の化学薬品を洗浄すると同時に、高質の細胞を得るため細胞の質を高めることができる。このように、本発明は、特に、処理用の化合物の除去に引き続いて実施される、受精能力を増強するための化合物を用いた精子細胞の体外処理を含む方法に用いるのに適している。

［発明の概要］
本発明は、第１の実施態様において、電気泳動で精子細胞を化合物から分離するための処理であって、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソード及びアノードの間の電位にかけることを含む処理を提供する。

本発明では、本発明の第１の実施態様の処理により電気泳動で化合物から分離された精子細胞を、人工授精（ＩＵＩ）、体外受精（ＩＶＦ）または卵細胞質内精子注入法（ＩＣＳＩ）に用いることも提供する。

本発明では、精子細胞の受精能力を増すための化合物を用いた精子細胞の処理方法であって、精子細胞を化合物に接触させること、及び、その後、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソードとアノードの間の電位にかけることを含む電気泳動により、精子細胞を化合物から分離することを含む方法を提供する。

精子細胞及び帯電した化合物の電気泳動による移動の原理を示す模式図である。 本発明により精子細胞を化合物から分離するため、イオンを透過可能で、化合物を透過可能な膜を用いることを示す模式図である。 精子細胞の質を高めるためのエートケン法と併せて、本発明の処理を用いることを示した模式図である。

［詳細な説明］
本発明は、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソード及びアノードの間の電位にかけることを含む、電気泳動により精子細胞を化合物から分離する処理を提供する。

精子細胞
本発明に用いる精子細胞は、一般的に、自慰、前立腺マッサージ、人工膣の使用（例えば、雄馬、雄牛、他の雄の（人ではない）動物から採取するために用いられる擬牝台の一部）、振動射精、及び電気射精を含む何れかの適した方法により、雄の動物（例えば、人間被験者）から採取された。ある状況下においては、採取には、採取用コンドームの使用や、精巣内精子採取（ＴＥＳＥ）による試験からの直接回収を含むことができる。結果として、精液の中に浮いた精子細胞の試料となり、よって適切に成熟する可能性が高くなるので、射精を伴う採取が一般的に好ましい。精子細胞は、”新鮮な状態”で採取されるか、または予め採取されて貯蔵の間冷凍され、そして使用する必要があるときに解凍されることが可能である。これらの試料は、本発明の処理または方法に用いる前に、前処理のステップにかけることができる。

精子細胞源
本発明の様々な実施態様は、主に人に関する。しかし、家畜（特に、馬、牛、豚）、競走用動物（特に、馬、ラクダ）、コンパニオンアニマル（猫及び犬を含む）、野生動物（大型ネコ、カモシカ及びパンダを含む）及び研究用動物（ウサギ、マウス及びラットのような齧歯動物を含む）を含む他の動物（特に、他のほ乳類）に適用可能である。

化合物
凍結を助けるため、運動性促進剤を用いるように精子細胞の質を改善するため、その他、栄養を与えたり保護したりするため、または、その他、細胞の機能、生存性若しくは健康を高めるために、化合物は、一般的に、細胞が体外でさらされることになる化合物である。細胞が授精に用いられる前に、化合物を細胞から除去することが通常有利である。細胞は１以上の化合物にさらされ、化合物は、一般的に、電位にさらされるとき、化合物が電気泳動による移動を示すように、（物理的に適した状態において）正または負となり得る溶液中に電荷を有する。化合物は、本来備わった電位（例えば、酸または塩基）を有するか、または分子が電荷を有する成分に誘導されることにより、電荷が導入されたものである。好ましくは、化合物は、精子細胞（例えば、人の精子細胞）の電気泳動経路を除外するのに十分な孔サイズを有するサイズ除外膜を、化合物の電気泳動経路が通過することを許容するのに十分小さな分子量（例えば、５０、２０まやは１０ｋＤａ未満）からなる。

精子細胞の電気泳動による移動
健康で適切に熟成された精子細胞は、負の表面電化を与えるシアル酸残留物をその表面に発現し、電位にさらされたとき、精子細胞は電気泳動による移動が可能になる。精子細胞は、表面電荷、及び一般的により大きな細胞タイプよりも電界内をより速く移動することを意味する比較的小さなサイズの両方の理由により、電気泳動による移動を用いる技術に適している。比較的小さいサイズにより、他の大きな細胞を補足することができる孔サイズを有する膜を通過することもできる。電界に応じて精子細胞を速く動かすことを含む電気泳動技術を可能にし、これにより、細胞の存続への衝撃を最小化し易くするので、電位に応じて精子細胞が移動させる敏速さは有利なものである。

細胞の化合物からの簡易な分離
最も基本的な形態では、本発明は、精子細胞と化合物との混合物を電位にさらし、これにより、化合物が正の電荷を備えているか負の電荷を備えているかによって、化合物を、より高電位へ向けて移動させるか、またはより低電位に向けて移動させる。

例えば、図１を参照すると：
両者の間で電圧が印加されるアノード（１）及びカソード（２）を有し、生理学的媒体のような、イオン溶液を収納するチャンバ（１０）が提供される。表面シアル酸を発現する精子細胞（３）が、アノードに向かって移動する。負の電荷を有する化合物（４）が、アノードに向かって移動し、正の電荷を有する化合物（５）が、カソードに向かって移動する。

実際には、チャンバ（１０）は、好ましくは、例えば、図２に示すカセット（１５）のような、複数のチャンバを含むカセット（２５）の一部として提供される。

精子細胞の試料は、試料インプットチャンバ（１０）に導入され、図１を参照することにより示される電位の影響により、細胞が移動する。カソード（２）及びアノード（１）は、電解液が満たされたイオン化された別のチャンバ（３０）及び（２０）に提供され、これにより、試料インプットチャンバ（１０）との電気的な繋がりが形成される。チャンバ(３０)及び（１０）、並びにチャンバ（１０）及び（２０）は、精子細胞を透過可能でないイオン透過膜（３１，２１）によって分離されている。アノードチャンバ（３０）及びカソードチャンバ（２０）を提供することにより、細胞が電極から離れて維持され、インプットポート及びアウトプットポート（３２、３３及び２２、２３）により、新鮮な電界液が電極を超えて満たされるという有利な点を有する。このように、電極チャンバへの電解液の供給は、ＷＯ０１／７８８７８に記載されたように配置され、ＷＯ０１／７８８７８は参考として本明細書に組み込まれる。

もし、膜（３１）が、負に帯電した化合物（４）を透過可能であるが、精子細胞（３）を透過可能でないように形成される場合、負に帯電した化合物（４）は、チャンバ（１０）からチャンバ（３０）へ移動し、チャンバ（１０）に留められた細胞（３）から分離されることがわかる。

もし、膜（２１）が、正に帯電した化合物（５）を透過可能であるが、精子細胞を透過可能でないように形成される場合、正に帯電した化合物（５）はチャンバ（１０）からチャンバ（２０）へ移動し、チャンバ（１０）に留められた細胞（３）から分離されることがわかる。

図２に示し、ここに記載するように、カソードチャンバ（２０）はカソードを収納し、アノードチャンバ（３０）はアノードを収納する。しかし、本発明の全ての実施形態の範囲内において、１以上のそれぞれの電極が、それぞれのアノードチャンバ及びカソードチャンバと電気的に（例えば、イオン的に）繋がった場所（例えば、更なるチャンバ）に提供される構成もあり得る。全てにおいて要求されるのは、カソードチャンバ（２０）は、試料インプットチャンバ（１０）よりも低電位（より負）であり、アノードチャンバ（３０）は、試料インプットチャンバ（１０）よりも高電位（より正）であることである。

分離膜
電気泳動に対する分離膜の適用についての更なる説明は、ＵＳ５０３９３８６、ＵＳ５６５００５５、ＡＵ７３８３６１及びＷＯ０２／４３１４に見いだすことができ、これらは参考として本明細書に組み込まれる。

選択的に、カセット（１５）は、電解液リザーバからそれぞれの電極チャンバ（２０、３０）を通って、電解液を循環する手段を含む。イオン透過膜、及び実際には本発明に用いられる全ての膜が、好ましくは、隣接するチャンバの内容物の実質的な対流混合を防ぐ。

膜は、ＷＯ２００５／０３３２９５に記載され、これが参考として本明細書に組み込まれる。

溶液
本発明の処理において、チャンバに、イオン化した緩衝液（”電解液”）が満たされて使用される。

好ましい緩衝液の濃度は、約１から１００ｍＭの間である。任意の適した緩衝液または電解液を用いることができる。適した緩衝液には、精子対応生物学的緩衝液、及びＨＥＰＰＳ、ＨＥＰＥＳ、ＢｉｓＴｒｉｓ、塩化ナトリウム、リン酸緩衝塩、スクロース、グルコース及びマンニトールのような成分を含むが、これらに限られるものではない。下記に概要を示すように、１０ｍＭのＨＥＰＥＳの緩衝液、３０ｍＭのＮａＣｌ、及び０．２Ｍのスクロースは、特に有用であることがわかった。しかし、他の任意の適した緩衝液を用いることができることが好ましい。ほ乳類の精子に用いるのに適した緩衝液は、精子細胞の早過ぎる受精能獲得を生じさせることがない”非受精能獲得”なものでなければならない。

精子細胞の高質化技術を用いた処理の統合
少なくとも、本発明の処理は、電気泳動による精子細胞の化合物からの分離に関連する。しかし、本発明の処理が、特に、ＷＯ２００５／０３３２９５に記載された精子細胞の高質化のエートケン法に統合するのに適しているのが好ましい。

エートケン法は、より質の高い精子細胞はその表面により多くのシアル酸を備えているので、電位の影響下において、より大きな電気泳動による移動性を示すという認識に基づく。この理論により拘束されることを望まない場合でも、細胞の表面に強いレベルのシアル酸を示すことは、適正な精子細胞の成熟のためのマーカであると考えられる。

精子細胞の試料において、高質の精子細胞を得るため質が高められること及び化合物が洗浄されることの両方が実施される統合された処理に適した分離カセットが、図３に示される。

チャンバ（２０、３０）、電極（１及び２）、膜（３１、２１）、電解液処理装置（３２、３３、２２、２３）は、図２を参照して上記で説明された。アノードチャンバ（３０）とカソードチャンバ（２０）との間に、試料インプットチャンバ（１０）及び試料アウトプトチャンバ（４）が配置される。これらのチャンバは、イオン（従って、電流）を透過可能で、化合物（４、５）を透過可能で、そして精子細胞も透過可能な膜によって分離されている。好ましくは、膜（４１）は、精子細胞より大きな細胞（例えば、白血球）の電気泳動通過を許容せず、チャンバ（１０）及び（４０）の間の実質的な対流混合を許容しない。適合した膜の更に詳細な記載は、ＷＯ０５／０３３２９５に見いだすことができ、参考として本明細書に組み込まれる。

図３の装置は、好ましくは、精子細胞の試料を試料インプットチャンバ（１０）に配置することにより用いられる。電位によって、健康な精子細胞が、膜（４１）を通って、使用するため精子細胞が取り出さすことができる試料アウトプットチャンバ（４０）へ移動する結果となる。あまり健康でない精子細胞は、電気泳動でより低い移動性しか示さず、よって、試料インプットチャンバ（１０）内に留まる可能性が高い。

正の電荷を有する化合物（５）は、精子細胞と反対の方向に移動し、これによりチャンバ（１０）に留まるか、または膜（２１）を通ってカソードチャンバ（２０）へ移動し、これにより、試料アウトプットチャンバ（４０）の中の健康な精子細胞から分離されることが可能である。

負の電荷を有する化合物（４）は、健康な精子細胞と同じ方向に移動し、これにより、試料インプットチャンバ（１０）から試料アウトプトチャンバ（４０）へ通過する。そして、化合物は、化合物を透過可能であるが精子細胞を透過可能ではない膜（３１）によって、健康な精子細胞から分離される。これにより、負に帯電した化合物（４）がアノードチャンバ（３０）へ通過することを許容し、これによって、試料アウトプットチャンバ（４０）の中の健康な精子細胞と分離することができる。

統合した処理の優位性
ＷＯ２００５／０３３２９５に記載されたエートケン法は、細胞のＤＮＡを損傷することが少なく、精子細胞個体群の質を速く簡易に高める方法、並びに、次の受精処理における、高いレベルの生存可能性及び有用性というような優位性を提供する。

ここで記載される、化合物を精子細胞から分離する電気泳動を用いた処理は、同様に、迅速で介入が少なく、これにより、精子細胞の機能に与える損傷を最小にすることができる技術における優位性を提供できる。

本発明による２つの処理を統合することにより、両方の処理を同時に行なうことができ、これにより総介入時間を減らし（精子細胞の機能を失うというリスクを減らすという観点における優位性を有する）、１つの装置のみが提供されるという観点からのコスト削減を提供するという事実を含む更なる優位性を提供する。

更に、技術的優位性を提供するために実施されるのであるが、精子細胞を化合物にさらすことは、ある状況において、例えば、細胞を引き続いて使用するのにより適さないようにするかもしれないＤＮＡ損傷を含む、精子細胞の一部を損傷する潜在的なリスクをもたらすであろう。エートケン方を伴う統合により、化学処理により損傷されたかもしれない精子細胞を、細胞の試料から取り除くことができ、これにより、全体的な試料の質を改善することができる。

電気的及び他の処理パラメータ
本発明の処理に用いられる電位及び電流の強度、並びに他の関連するパラメータは、処理時間、チャンバの寸法、膜の特性、精子細胞の性質、化合物及び電解緩衝液に対して最適化することができる。更に、最適なパラメータを選択する手引きについては、上記で引用されたエインスワース及びエートケンの文献に見いだすことができ、ここには、分離前及び後における精子細胞の質をどのように判断するかについても記載されている。ある状況における条件は、下記の全てまたはいくつかの組み合わせとなる。

緩衝液は、２００から４００ｍオスモル／ｋｇ、例えば３００から３２０ｍオスモル／ｋｇ、例えば３１０ｍオスモル／ｋｇのモル透過圧濃度を有する細胞培養基に基づくことができる。適した緩衝液は、例えば、１０ｍＭのＨＥＤＥＳ、３０ｍＭの塩化ナトリウム及び０．２Ｍの砂糖、例えば、果糖またはスクロースを含むことができる。Ｐｈは、好ましくは、６から９であり、例えば７から８であり、例えばＰＨ７．４である。

伝導率は、１から１０ｍＳ／ｃｍ、例えば２から５、例えば３．８から４．２ｍＳ／ｃｍ、例えば４ｍＳ／ｃｍであることができる。

電流／電圧 適用する電流として、２０から２００ｍｌｍＡが適している。例えば、５０から１５０ｍＡ、例えば６０から１００ｍＡ、例えば７０から８０ｍＡ、例えば７５ｍＡが適している。電圧は、カソードとアノードとの間に、１０から３０Ｖ／ｃｍ、例えば１５から２０Ｖ／ｃｍ、例えば１６から１８Ｖ／ｃｍ、例えば１７Ｖ／ｃｍの電界強さを与えるために適用することができる。電圧は、時間におけるパルス状であることができ、すぐ上に記載の値が、全電気泳動期間で算出した平均値と理解される場合における任意の適した波形になるように、変調することができる。

温度 温度は、好ましくは、精子細胞がよく生存するように選択される。人の精子の場合、１５℃から４０℃、例えば２０℃から３０℃、例えば２０℃から２５℃、例えば２３℃であることができる。

時間 処理が、数秒または数分、例えば１０から１０００秒、例えば、３０から３００、５０から５００、１０〜１００秒続くのが好ましい。

膜
試料インプットチャンバ及び試料アウトプットチャンバの間を分離する分離膜（４１）が存在し、電気泳動力をかけたとき、イオンを透過可能であり、ここで規定した化合物も透過可能であり、精子細胞を透過可能である。好ましくは、他の細胞タイプ、例えば、白血球を透過可能でない。任意の適した材料、例えば、ポリカーボネート、オリスチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンのようなプラスチック材料から構成することができる。ポリカーボネートは、特に適している。５０μｍまでの孔サイズ（例えば、５μｍまたは１０μｍ）は、特に適している。

１または２の試料チャンバ及びそれぞれのカソード及びアノードチャンバの間の制限膜（２１及び３１）は、イオンを透過可能であり、化合物も透過可能であるが、精子細胞を透過可能ではない。１００ＫＤａ以下の分子カットオフ値、例えば、８０、５０、４０、２０または１０ＫＤａ以下の分子カットオフ値を有する膜が特に適していることが判明した。様々な材料を用いた様々な技術により作成された膜を、使用することができる。例えば、支持構造体に選択的に備えられたポリアクリルアミド膜が適している。

カセットの構造
カセット（１５）は、任意の適した材料で構成することができる。射出成形プラスチック（例えば、ポリカーボネート）が、製造及び殺菌の場合において適している。ここに図面に示すチャンバの構造は、単に模式的なものであり、他の構造を用いることができる。例えば、チャンバの容積が、０．５μｌから５ｍｌの間、例えば５０μｌから１ｍｌの間、例えば１００μｌから８００μｌの間、例えば２００μｌから６００μｌの間、例えば約４００μｌであることができる。カセットは、材料をチャンバへ導入したり取り出したりするためのインプット及びアウトプット手段を含むことができる。

精子細胞の引き続いての使用
本発明の処理では、選択的に、精子細胞を試料アウトプットチャンバ４０から取り除く分離後ステップを含み、選択的に、精子の質を検査すること（例えば、エオシン排除検査、ＴＵＮＥＬ検査のようなＤＮＡ損傷検査、移動検査、または単に細胞の数えること）、細胞を適切な媒体中に形成し、そして細胞を子宮腔内授精のような授精に適した装置に載置する。更に選択的に、処理は、例えば子宮腔内授精による雌の動物または婦人の授精を実行するステップを含む。本発明の最初の実施態様により処理された精子細胞は、ＩＶＩまたはＩＣＳＩの使用に適した装置の中に載置されることができる。選択的に、処理は、更に、ＩＶＦまたはＩＣＳＩ手順における精子細胞を用いたステップを含む。

これにより、本発明では、本発明の第１の実施態様の処理によって化合物から分離された精子細胞を、子宮腔内授精の使用に提供することができる。

精子細胞の化学前処理の方法
本発明は、精子細胞の受精能力を増すため、化合物を用いて精子細胞を処理する方法であって、精子細胞を化合物に接触させることと、その後、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソード及びアノード間の電位にかけることを含む電気泳動により、精子細胞を化合物から分離することを含む方法を提供する。

本発明のこの実施態様によれば、精子細胞及び化合物は、本発明の他の実施態様を参照しながら上述されている。化合物は、好ましくは、精子細胞の運動性を促進するための化合物である。分離プロセス及び装置は、本発明の第１の実施態様を参照して上述されている。精子細胞は、引き続いて、子宮腔内授精またはそれに用いるための準備に用いられる。

Claims (14)

1. 電気泳動で精子細胞を化合物から分離するための処理であって、精子細胞が化合物から分離されるように、精子細胞をカソード及びアノードの間の電位にかけることを含む、処理。
2. 分離が、イオンを透過可能な仕切りを通ることにより行われる、請求項１に記載の処理。
3. 化合物が帯電している、請求項１または２に記載の処理。
4. 化合物が正に帯電し、これにより、電位の影響下においてカソードの方に移動する、請求項１から３の何れか１項に記載の処理。
5. 精子細胞またはその一部が、電位の影響下においてアノードの方に移動する、請求項１から４の何れか１項に記載の処理。
6. 精子細胞が、白血球のような他の細胞タイプを排除する精子細胞を透過可能な膜を通って移動する、請求項５に記載の処理。
7. 化合物が負に帯電し、これにより、電位の影響下において精子細胞と同じ方向であるアノードの方に移動するが、化合物が、精子細胞が通過できない、化合物を透過可能な膜を通って移動する、請求項１から６の何れか１項に記載の処理。
8. Ｂ． 精液または精子細胞の生体外試料を、電気泳動カセットの試料インプットチャンバ内のイオン化された溶液中に入れるステップであって、前記試料インプットチャンバが、イオン及び精子細胞の両方を透過可能な第１の膜により、試料アウトプットチャンバから分離されているステップと、
   Ｃ． 試料アウトプットチャンバが試料インプットチャンバよりも高い電位を有する（より正に）なるように、試料インプットチャンバ及び試料アウトプットチャンバに渡って電位をかける電極を用いるステップと、
   Ｄ． 精子細胞またはその一部が試料インプットチャンバから試料アウトプットチャンバへ移動するのを許容するステップと、
   Ｅ． 試料アウトプットチャンバに隣接してアノードチャンバを提供するステップであって、前記アノードチャンバが、精子細胞がアノードと接触できないように、精子細胞を透過可能でない、イオンを透過可能な膜（第２の膜）によって、試料アウトプットチャンバから分離されているステップと、
   を含み、
   前記方法が、ステップＢの前に実施する更なるステップＡにより特徴付けられ、
   Ａ． 精子細胞の質を高めるため、精液または精子細胞の生体外試料を、化合物を用いて前処理するステップであって、前記化合物が、溶液中で正の電荷または負の電荷を有し、これにより電気泳動により移動可能なステップ、
   前記方法が、負に帯電した化合物が存在する場合に、化合物が電位の影響下において試料インプットチャンバから試料アウトウトチャンバへ移動し、その後、試料アウトプットチャンバから第２の膜を通ってアノードチャンバに移動し、これにより、精子細胞を負に帯電した化合物から分離することができ、
   正に帯電した化合物が存在する場合に、化合物が電位の影響下において試料インプットチャンバから、試料インプットチャンバに隣接して提供され、化合物を透過可能だが精子細胞を透過可能でない第３の膜によって試料インプットチャンバから分離されたカソードチャンバへ移動し、これにより、精子細胞を正に帯電した化合物から分離することができる、請求項１から７の何れか１項に記載の処理。
9. 精子細胞またはその一部の化合物からの分離を達成するため、電位を５分未満かける、請求項１から８の何れか１項に記載の処理。
10. 前記第１の膜は、４から１０μｍｏｌ／１孔サイズである、請求項８または９に記載の処理。
11. 精子細胞をアウトプットチャンバから取り除き、取り除いた精子細胞を子宮腔内授精に用いるための準備を行うステップを更に含む、請求項１から１０の何れか１項に記載の処理。
12. 子宮腔内授精に用いるために準備された精子細胞を用いるステップを更に含む、請求項１１に記載の処理。
13. 精子細胞の受精能力を増すための化合物を用いた精子細胞の処理方法であって、精子細胞を化合物に接触させ、その後、精子細胞が化合物から分離されるように、カソード及びアノードの間の電位に精子細胞をさらすことを含む電気泳動により、精子細胞を化合物から分離することを含む、方法。
14. 前記化合物が、凍結を助けるため、運動性促進剤を用いるように精子細胞の質を改善するため、その他、栄養を与えたり保護したりするため、または、その他、細胞の機能、生存性若しくは健康を高めるために、精子細胞が体外でさらされる化合物である、請求項１から１２の何れか１項に記載の処理、または請求項１３に記載の方法。

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