項目研發背景及意義

根據中國人口協會、國家衛健委發布的數據顯示，中國育齡夫婦的不孕不育率近年來已高達12%-15%，患者人數超過5000萬。其中，女性因素占比50%，男性因素占比40%，夫婦雙方共同原因占比10%。隨著環境污染、生育年齡推遲、生活壓力等原因，不孕不育夫婦數量還在不斷增加。

受中國傳統觀念影響，現階段不孕不育檢查主要以女性檢測為主，男性檢測指標只有精液常規等基本指標。但研究表明，在男性不育人群中，仍有15%的患者精液常規檢測結果正常。精液常規分析僅能反映48%男性的生育能力，并不能很好地預測精子的受精能力和妊娠結局，因此臨床迫切需要引入一些新的檢測指標來正確評估精子功能，更準確得預測精子的受精能力和妊娠結局。

已有的研究結果表明，精子受精過程中最為重要的三個功能指標能更加全面地反映男性生育力，包括：精子持續運動潛能（線粒體功能）、精子穿過透明帶的能力（頂體功能）和受精后胚胎發育潛能（精子DNA碎片）：

1.精子線粒體為精子運動提供能量，線粒體功能異常會直接導致精子持續運動能力下降，進而影響精子穿越子宮、到達輸卵管與卵子結合；

2.精子頂體協助精子穿過透明帶，頂體功能的正常與否直接決定精子的授精能力；

3.精子提供了一半的遺傳物質（DNA），其完整與否可影響到受精卵原核的形成、受精卵卵裂能力、早期胚胎著床能力、后續胚胎的正常發育潛力及子代的健康。

上述指標異常，臨床上可導致不育、反復流產和助孕治療成功率低等病癥。除此之外，近年來也出現了一些新的精液質量評價指標，成為關注的熱點，包括：精子活性氧水平、精子質膜完整性：

1.精子細胞內的活性氧水平對精子核DNA的完整性、精子線粒體功能等均有影響，間接影響著精子細胞的損傷程度、精液質量、受精能力以及男性生育力；

2.精子質膜的完整性可以很好地反映精子的存活率，活精子是完成受精過程的前提。

上述指標異常，是導致精液質量下降、男性生育力降低的重要原因。因此，精液檢測指標的增加有助于臨床更全面地評價男性精液質量、預測男性生育力，并提出適合的治療方案或輔助生殖方案。

項目內容與創新性

在復旦大學云鋒基金的支持下，復旦大學生命科學學院呂旭楠與青島復諾生物醫療有限公司合作研發了精子DNA碎片、精子誘發頂體反應、精子線粒體膜電位、精子活性氧類物質（包括過氧化物和超氧化物）、精子質膜通透性等一系列用于檢測男性生育力評價新指標的體外診斷試劑，基于流式細胞術的檢測方法，擁有自主知識產權，實現了臨床應用所需的穩定性、便捷性、準確性和高效性。

本項目在整體實施過程中實現了以下創新：

① 計算機學科創新。本項目實現了三指標均能匹配專用的數據分析軟件，經過近千例大樣本量的算法設計和AI自我學習校準，實現了一鍵化結果分析和報告管理。不再依賴傳統的肉眼辨別和手動框圖計算，減少了人為誤差，提升了結果的準確度和重復性。本項目軟件均已取得軟件著作權證書，結果圖示展示如下：

② 生物技術學科創新。本項目優化了染料選擇和分組設計，其中頂體指標采用獨特的雙染法設計，規避了過去需要新鮮樣本、且樣本需要優選的冗雜過程，更符合臨床和實驗室開展的實際需求。本項目方法的創新使得原本單項目的檢測時間從3小時縮短至15分鐘，三項指標聯檢時間20分鐘，其中手工操作僅需5分鐘，在國際上處于領先水平。這一突破從根本上解決了實驗室因原技術手段耗時長、費人工、操作復雜而難以開展的技術問題，造成臨床報告周期長、受檢者取報告不便的難題。該項技術創新目前獲得發明專利授權。

③ 生物技術學科創新。本項目完全采用流式細胞儀的方法進行檢測，替代了傳統的熒光顯微鏡法，單樣本檢測覆蓋的細胞數量多（約5000個），降低了系統誤差，提高了準確度，提高了自動化程度和可重復性。

項目進展與取得成效

本項目目前已完成科研轉化，取得醫療器械監督管理部門的審批，獲得生產許可，具備臨床合規銷售的資格。市場推廣方面，除選擇原有的醫院生殖醫學中心作為合作伙伴外，還發起了與精子庫的聯合研究。現階段，本項目已取得以下成績：

1.臨床方面：目前，本項目已在浙江大學醫學院附屬邵逸夫醫院、華中科技大學同濟醫學院附屬同濟醫院、南京鼓樓醫院等多家三級及以上醫院開展合作。

2.精子庫方面：本項目單位已與國家衛健委出生缺陷與生殖健康重點實驗室建成生殖健康聯合實驗室，共同申報國家十四五計劃生殖健康領域重點項目，擬對精子庫精子進行更真實全面的篩選和評估，預計將為精子庫精子的受孕成功率提升十個百分點，致力于為適齡不孕不育人群解決生育難題，為可生育人群實現優生優育。