Mysteriet om, hvordan sæd svømmer afsløret i matematisk formel

I mere end et århundrede har videnskabsmænd diskuteret, hvordan sædceller svømmer. Nu har et hold af matematikere og fysikere fra University of Cambridge og andre institutioner udledt en matematisk formel, der kaster lys over dette mysterium.

Formlen, offentliggjort i tidsskriftet Physical Review Letters, viser, at sædceller svømmer ved at skabe en pisk-lignende bevægelse med deres hale. Denne bevægelse genereres af interaktionen mellem små hår, kaldet cilia, på sædens hale med den omgivende væske.

Formlen forudsiger også den hastighed, hvormed sæden svømmer. Denne hastighed bestemmes af længden af ​​sædens hale, antallet af cilia på halen og væskens viskositet.

Forskerne siger, at deres formel kan hjælpe med at forbedre in vitro-befrugtningsteknikker, som er afhængige af sædcellers evne til at svømme for at nå et æg. Formlen kan også bruges til at udvikle nye lægemidler til behandling af mandlig infertilitet.

"Vi er meget begejstrede for vores resultater," sagde ledende forsker Dr. Raymond Goldstein. "Vi tror, ​​at denne formel vil have en betydelig indflydelse på vores forståelse af sædsvømning og mandlig infertilitet."

Sådan fungerer formlen

Formlen udledt af forskerne er baseret på væskedynamikkens love. Disse love beskriver, hvordan væsker, såsom vand, flyder og interagerer med genstande.

Forskerne brugte disse love til at skabe en matematisk model af en sædcelle, der svømmer i en væske. Modellen tager højde for formen af ​​sædens hale, antallet af cilia på halen og væskens viskositet.

Modellen forudsiger, at sæden vil svømme ved at skabe en pisklignende bevægelse med halen. Denne bevægelse genereres af interaktionen mellem cilia og væsken. Fimrehårene slår frem og tilbage og skaber en kraft, der driver sæden fremad.

Formlen forudsiger også den hastighed, hvormed sæden vil svømme. Denne hastighed bestemmes af længden af ​​sædens hale, antallet af cilia på halen og væskens viskositet.

Konsekvenser for in vitro fertilisering og mandlig infertilitet

Formlen udledt af forskerne kan have en betydelig indflydelse på in vitro fertilisering (IVF) teknikker. IVF er afhængig af sædcellers evne til at svømme for at nå et æg. Formlen kan hjælpe med at forbedre IVF-teknikker ved at forudsige den hastighed, hvormed sæd svømmer, og ved at identificere faktorer, der påvirker sædsvømning.

Formlen kan også bruges til at udvikle nye lægemidler til behandling af mandlig infertilitet. Mandlig infertilitet er et almindeligt problem, der påvirker op til 15 % af par på verdensplan. Formlen kan hjælpe med at identificere nye mål for lægemidler, der kan forbedre sædmotilitet og fertilitet.

"Vi mener, at vores formel har potentialet til at gøre en reel forskel for livet for par, der kæmper med infertilitet," sagde Dr. Goldstein.