“小蝌蚪”游走時(shí) 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(yīng)在6000萬以上，有活動能力的精子達(dá)60%以上，異常精子在30%以下。如精子達(dá)不到上述標(biāo)準(zhǔn)，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(qiáng)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(yùn)動速度的分布峰值為36微米/秒，其平均運(yùn)動速度為35微米/秒，而低于這個數(shù)值的男性，通常會因?yàn)榫尤狈盍Χ忌喜挥Y。

總之精子是會游走的……

精子游走時(shí)，精子會想些什么？說實(shí)在的，精子什么都不想，因?yàn)榫記]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(diǎn)。于是想到了一個很巧妙的點(diǎn)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(xué)家們成功地將精子細(xì)胞放入了金屬納米管內(nèi)。于是，第一個精子機(jī)器人就誕生了，這種機(jī)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(jī)器人的運(yùn)動方向是靠磁鐵來控制的。

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

Wiley Online Library報(bào)道說，這種金屬納米管用一段會逐漸變細(xì)，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(dāng)于一個馬達(dá)，在預(yù)定的方向上來驅(qū)動這個金屬納米管。

就在最近，德國科學(xué)家表示可以利用精子機(jī)器人將藥物運(yùn)送到婦科癌癥的癌細(xì)胞中，相關(guān)的研究于2017年3月在arXiv預(yù)印本服務(wù)器上發(fā)表。

藥物運(yùn)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?yàn)檫€沒有到達(dá)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(dá)到目標(biāo)，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(xué)家創(chuàng)造了一種獨(dú)特的藥物遞送系統(tǒng)，使用精子將活性成分?jǐn)y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(jī)器人示意圖

上圖中精子機(jī)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(xì)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(jié)構(gòu)，同時(shí)該結(jié)構(gòu)為改造后的精子提供了快速釋放機(jī)制，使之成為一個攜帶治療癌癥藥物的小型機(jī)器人。

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

最妙的要屬這步了。

當(dāng)精子機(jī)器人撞到腫瘤組織時(shí)，微型結(jié)構(gòu)便會與精子脫離，而自由了的精子它可以自己進(jìn)入組織并進(jìn)入癌細(xì)胞。

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

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

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

當(dāng)然，研究人員也表示，他們的實(shí)驗(yàn)不是人體實(shí)驗(yàn)，而是基于母牛上的實(shí)驗(yàn)。他們用的是公牛精子而不是人類精子。

如果要運(yùn)用于人體，應(yīng)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(jié)構(gòu)的自脫離機(jī)制以及倫理與臨床應(yīng)用等等問題。

寫到這里，不由得感慨，科學(xué)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(jià)格不知道是上漲呢，還是下降？

還有化學(xué)工作者，能不能把精子機(jī)器人引用到化學(xué)合成上了？