“小蝌蚪”游走時 它們在想些什么？

男子的睪丸能產(chǎn)生正常的精子。正常成年男子一次射出的精液量為2-6毫升，每毫升精液中的精子數(shù)應在6000萬以上，有活動能力的精子達60%以上，異常精子在30%以下。如精子達不到上述標準，就不容易使女方受孕。

精子很小，其長度只有55微米，約為人體頭發(fā)直徑的一半，我們甚至無法用肉眼觀察到它，但精子的游動速度卻非常驚人，有些強壯的精子每分鐘甚至可游動4毫米。

據(jù)檢測發(fā)現(xiàn)，正常男性的精子運動速度的分布峰值為36微米/秒，其平均運動速度為35微米/秒，而低于這個數(shù)值的男性，通常會因為精子缺乏活力而患上不育癥。

總之精子是會游走的……

精子游走時，精子會想些什么？說實在的，精子什么都不想，因為精子沒有腦子，它只是自然而然的朝著卵子游去，這個是天性。

游走的精子

精子會游走，是一個常識性的問題，但是有一些牛人就看中了這點。于是想到了一個很巧妙的點子——改造精子。

2013年12月18日，德國德累斯頓綜合研究所的科學家們成功地將精子細胞放入了金屬納米管內(nèi)。于是，第一個精子機器人就誕生了，這種機器人不但能將精子送入卵子使卵子受精，還能將藥物攜帶到需要的位置上去。

這個精子機器人的運動方向是靠磁鐵來控制的。

由奧利弗·施密特教授帶領的一支科學隊伍發(fā)明的這個金屬納米管機器人的長度約為50微米，直徑約為5~8微米。

Wiley Online Library報道說，這種金屬納米管用一段會逐漸變細，這樣就可以使內(nèi)容物保留在金屬納米管中。這個精子的功能就相當于一個馬達，在預定的方向上來驅(qū)動這個金屬納米管。

就在最近，德國科學家表示可以利用精子機器人將藥物運送到婦科癌癥的癌細胞中，相關的研究于2017年3月在arXiv預印本服務器上發(fā)表。

藥物運送、釋放的過程中有很多的問題。比如胰島素，如果口服的話，什么作用都沒有，因為還沒有到達目的地，就被消化分解了，只有通過注射才有效。

而對于一些疾病，比如癌癥，這些藥物即使達到目標，也不能輕易地穿透癌組織，所以迫切需要一種更好的方式來克服這些問題來提供藥物。

德國的科學家創(chuàng)造了一種獨特的藥物遞送系統(tǒng)，使用精子將活性成分攜帶到腫瘤中。他們的新方法專門針對女性生殖道疾病，如婦科癌癥、子宮內(nèi)膜異位癥、盆腔炎等疾病。

精子機器人示意圖

上圖中精子機器人的原理很簡單。

精子置于活性藥物中，精子能吸收這些活性成分，使得精子細胞中含有大量活性藥物。然后，他們在精子頭部加裝上一種極小的、含鐵的微型結構，同時該結構為改造后的精子提供了快速釋放機制，使之成為一個攜帶治療癌癥藥物的小型機器人。

這種精子機器人通過外部磁場牽引，會根據(jù)磁場方向前進，而醫(yī)生可以將其引導到腫瘤。

最妙的要屬這步了。

當精子機器人撞到腫瘤組織時，微型結構便會與精子脫離，而自由了的精子它可以自己進入組織并進入癌細胞。

研究小組發(fā)現(xiàn)，頭部的微型結構使得精子的運動速度降低了43%，但這并沒有影響其作用于癌組織和癌細胞。

體外實驗表明，基于精子微型電動機的婦科癌癥治療藥物運載系統(tǒng)，具有一定的功效。他們表明機制有效地殺死了癌細胞，精子可以穿透癌細胞，有助于殺死癌細胞。

精子機器人與其它藥物遞送系統(tǒng)（如細菌）相比具有顯著的優(yōu)勢，細菌會引發(fā)免疫反應。與細菌不同，精子細胞不會增殖，不會有細菌做機器人導致的那些問題。

當然，研究人員也表示，他們的實驗不是人體實驗，而是基于母牛上的實驗。他們用的是公牛精子而不是人類精子。

如果要運用于人體，應該思考其造成意外懷孕的可能，精子的數(shù)目，攜帶藥物的種類、劑量、精子頭部微型結構的自脫離機制以及倫理與臨床應用等等問題。

寫到這里，不由得感慨，科學家真是厲害，各種不可思議腦洞都能用上。

如果這個方法成熟了，那捐精的價格不知道是上漲呢，還是下降？

還有化學工作者，能不能把精子機器人引用到化學合成上了？