《科學(xué)》子刊封面：5秒檢測(cè)精子質(zhì)量，手機(jī)就能做到

男性的不育在很大程度上同精子的活性相關(guān)，因而精子的檢測(cè)是篩查男性不育很重要的一個(gè)方面。

但是，對(duì)于很多人來(lái)說(shuō)，去醫(yī)院做精子檢測(cè)是件尷尬的事情，并且在有些不發(fā)達(dá)地區(qū)，達(dá)不到精子檢測(cè)所需要的實(shí)驗(yàn)條件，而人工檢測(cè)又存在一定程度上的主觀偏差。

哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院同布里格姆婦女醫(yī)院的研究人員合作，開(kāi)發(fā)了一種利用智能手機(jī)進(jìn)行精子檢測(cè)的方法，即使沒(méi)有經(jīng)過(guò)臨床訓(xùn)練的用戶(hù)，也可以在家中進(jìn)行，不但便利，且成本低廉。

傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)基于的是顯微鏡檢測(cè)及計(jì)算機(jī)輔助精液分析兩項(xiàng)技術(shù)，而精子的濃度和活力是評(píng)價(jià)精子最重要的兩項(xiàng)指標(biāo)。

在采集精液樣本時(shí)，有一個(gè)特殊的薄片裝置，這是一個(gè)微流體的光學(xué)附件，集成了圖像放大、設(shè)備定位和精液樣本處理于一體，一次性使用。

在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)中，研究人員要使用移液槍將精液樣本加到玻片上，然后再放置到顯微鏡載物臺(tái)上進(jìn)行觀察。在這款便捷設(shè)計(jì)中，裝置上存在一個(gè)用來(lái)提供負(fù)壓的橡膠囊。用戶(hù)可以將采樣的毛細(xì)管端接觸精液，然后通過(guò)橡膠囊創(chuàng)建負(fù)壓環(huán)境，樣本通過(guò)毛細(xì)管進(jìn)入裝置中。

如何讓智能手機(jī)替代顯微鏡的功能呢?

研究人員設(shè)計(jì)了一款3D打印的特殊手機(jī)配件，在大小僅為15.2×8.2×3.4厘米的殼體中，集成了一個(gè)成本低廉的白色發(fā)光二極管、兩個(gè)非球面透鏡、其他電子開(kāi)關(guān)附件等，以及非常小的低成本電池用以提供能量。

光學(xué)附件被設(shè)計(jì)成簡(jiǎn)單的滑動(dòng)機(jī)制，同手機(jī)的攝像頭聯(lián)合使用就可以放大精子的顯示，使得系統(tǒng)可以可視化檢測(cè)精子的頭部，達(dá)到顯微級(jí)別的分辨率。

附件的總材料成本為4.45美元，其中包括光學(xué)附件的3.59美元和微流體設(shè)備的0.86美元。

那么智能手機(jī)是如何達(dá)到與實(shí)驗(yàn)室相同級(jí)別的檢測(cè)精度的呢?

這是由于智能手機(jī)的App已經(jīng)可以和計(jì)算機(jī)的智能相媲美。

這款A(yù)pp采用了一款用戶(hù)友好的界面，引導(dǎo)用戶(hù)的每一步測(cè)試操作。應(yīng)用程序以每秒30幀的速度和886 x 886的像素監(jiān)測(cè)一段時(shí)間后進(jìn)入本地存儲(chǔ)。智能手機(jī)的App可以對(duì)存儲(chǔ)的圖像樣本進(jìn)行自動(dòng)分析，平均4.48秒后顯示測(cè)試結(jié)果。

手機(jī)中的App可以計(jì)算精子在精液中的數(shù)量以及當(dāng)中有多少精子是具有活性的(游動(dòng))，準(zhǔn)確率可以達(dá)到98%。

男性不育癥影響世界人口的20%。有了這款設(shè)備，嘗試懷孕的夫婦不必頻繁的去診所和醫(yī)院，將試劑盒放在家中就可以檢測(cè)身體精子的情況。對(duì)于很多條件不發(fā)達(dá)的地區(qū)來(lái)說(shuō)，有了這款設(shè)備，不需要建立昂貴的實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)系統(tǒng)。

簡(jiǎn)單，便捷，低成本，就是這款設(shè)計(jì)的優(yōu)越性。