Characterization of ultrastructural morphology of human sperms by field-emission scanning electron microscopy using the NanoSuit method

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K09557
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 56030:Urology-related
• Research Institution: Hamamatsu University School of Medicine
• Principal Investigator: So Shuhei 浜松医科大学, 医学部, 特任講師 (30647607)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高久 康春 浜松医科大学, 光尖端医学教育研究センター, 特任研究員 (60378700)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 精子 / 精子形態 / 男性不妊症 / 電子顕微鏡 / ナノスーツ法 / 不妊治療

Outline of Final Research Achievements

Light microscopy has low resolution to define the "normality" of sperm morphology at a few nanometers. The NanoSuit method is a technique for observing a wet and alive biological sample with an electron microscop.
In this study, we optimized the Nanosuit method for sperm samples and confirmed that this method is useful for detailed analysis of sperm morphological abnormalities. In addition, by using this method, we established a method to quantitatively evaluate the electron density and element distribution in the sperm head, as well as the morphological characteristics of the head and the binding pattern of lectins involved in sperm function.

Free Research Field

精子学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で確立したNanoSuit法を用いた電子顕微鏡観察技術による精子形態評価法は、これまでの光学顕微鏡観察像を正確にするだけでなく、精子の形態そのものについても新たな超微形態的知見を与えることを可能にした。また、本法を基礎とした精子頭部における電子密度および元素分布などの解析結果は、精子の形態と機能の関係を理解するための新たな視点をもたらし、さらにそれらを定量的に評価する手法の確立は、これまでにない男性不妊症評価法の開発に貢献できる可能性がある。