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Künstliche Befruchtung

Mikromotoren transportieren Sperma zur Eizelle

Sich von Spermarobotern befruchten lassen? Das soll vielleicht eines Tages möglich werden. Forscher wollen schwimmfaule Samenzellen künstlich motorisieren.
"Sperma-Roboter" an einer Eizelle

Eine ungewöhnliche Methode der künstlichen Befruchtung könnte zukünftig durch Mikromotoren, so genannte Spermbots, funktionieren. Die ersten Schritte gelangen Forschern im Labor, indem sie mit kleinen motorisierten Spiralen Spermien zu einer Eizelle transportierten.

Das Forscherteam um Oliver Schmidt vom Institut für Integrative Nanowissenschaften in Dresden setzte in seinem Experiment helixförmige Spiralen auf bewegungsunfähige, aber befruchtungsfähige Spermien an. Diese Spermbots nähern sich dabei von hinten und umschließen die Geißel der Spermien: Die Helix sitzt richtig, wenn sie das hintere Ende der Samenzelle ganz umfasst, der Kopf aber noch herausschaut, schreiben die Forscher. Der Mikromotor schiebt dann seine Fracht in üblicher Spermiengeschwindigkeit vor sich her. Ist die Eizelle erreicht, legt er den Rückwärtsgang ein und entlässt die Samenzelle.

© American Chemical Society
Spermbots transportieren bewegungsunfähige Spermien zur Eizelle

Die Spermbots sind mit einer magnetischen Schicht aus Nickel und Titan überzogen und werden von rotierenden magnetischen Feldern angetrieben und gesteuert. Die Helixform ermöglicht dabei die Navigation im dreidimensionalen Raum. Um möglichst körperähnliche Bedingungen zu schaffen, verwendeten die Forscher für ihre Versuche Parafilm und Glasröhren, die mit einer 38 Grad Celsius warmen Flüssigkeit gefüllt waren.

Die Experimente beweisen vorerst, dass die Mikromotoren Spermien aufnehmen, zur Eizelle transportieren und dort absetzen können. Das zukünftige Potenzial ihrer Methode sehen die Forscher in der Möglichkeit, mit den Spermbots gezielt eine Eizelle im Körper zu befruchten. Bis dahin sei es aber noch ein weiter Weg, betonen sie in ihrer Studie. So haben Wissenschaftler, die an Mikromotoren forschen, generell noch Schwierigkeiten, diese im Körper in Echtzeit und auch im Tiefengewebe hochauflösend sichtbar zu machen. Um eine Befruchtung mit den Spermbots in einer Frau durchzuführen, wäre es aber unverzichtbar, die Spermien zielgenau zur Eizelle zu navigieren. Das Immunsystem, das sich möglicherweise gegen die Fremdkörper zur Wehr setzen könnte, stellt eine weitere Herausforderung dar. Dennoch habe ihre Vorgehensweise Vorteile gegenüber herkömmlichen, künstlichen Befruchtungsmethoden wie der Intrazytoplasmatischen Spermieninjektion (ICSI) oder der In-vitro-Fertilisation (IVF), meinen die Forscher. Die Probleme, die bei der Entnahme und Kultivierung der Eizellen und beim Embryotransfer entstehen können, würden bei einer direkten Befruchtung im Körper wegfallen.

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