توليد اسپرم از سلولهاي بنيادي اسپرماتوگونياي بيماران آزواسپرميا معمولا جهت كشت سلولهاي بنيادي اسپرماتوگوني ابتدا از جداسازي و خالص سازي سلولهاي بنيادي اسپرماتوگوني بواسطه ماركرهاي مختلف بهره گرفته مي شودو ادامه روند كشت با هدف تكثير و حفظ قابليت حيات سلولها با استفاده از فاكتورهاي مختلف رشد تامين مي شود، كه بدليل هزينه بر بودن و عدم وجود سيستم كنترل كننده بر هم كنشهاي موجود در اين سيستم، چنين روشهايي قابليت اجرايي و تكرار پذيري بالايي را ندارند و از طرفي در مورد انسان تا كنون هيچ گزارشي از توليد اسپرم كه نشان دهنده عملكردي بودن سلولهاي بنيادي اسپرماتوگوني حاصل از كشت در چنين سيستم هايي مي باشد ، داده نشده است. سيستم كشت معرفي شده در راستاي ارتقاء شرايط كشت و هر چه نزديكتر نمودن آن به شرايط موجود در داخل بدن و بهره مندي از سلولهاي خود فرد و عدم استفاده از سلولهايي با منشاء غير انساني و به حداقل رساندن نياز به فاكتورهاي رشد بيروني جهت كنترل رفتار سلول و كاهش هزينه براي بيمار طراحي شده است. در اين سيستم از سلولهاي موجود در خود بيضه بصورت كشت مستقيم استفاده شده كه بر هم كنش ميان اين سلولها خود قادر به تامين فاكتورهاي رشد مورد نياز براي تكثير سلولهاي بنيادي اسپرماتوگوني را فراهم مي اورد و منجر به توليد سلولهاي بنيادي اسپرماتوگوني با ماهيت عملكردي داخل بدن مي شود كه پس از پيوند قادر به جايگزيني در قاعده لوله هاي مني ساز بيضه گيرنده و توليد اسپرم مي باشد. استفاده از اين سيستم علاوه بر كاربردهاي فراوان در زمينه ارزيابي هاي داروها و توكسين ها و كمك به كشف بيولوژي روند اسپرم زايي بعنوان يك مدل، همچنين در زمينه سلول درماني نيز كاربرد دارد. از طرفي افرادي با مشكل ناباروري به دليل آزواسپرمي و يا افرادي كه بدليل سرطان تحت شيمي درماني قرار خواهند گرفت قادر خواهند بود جهت بازيابي باروري خود از مزاياي اين طرح بهره مند شوند.

زمينه فني: پزشكي در صورتي كه يك زوج بعد از گذشت يك سال بدون استفاده از روش هاي پيشگيري از بارداري باردار نشوند، نابارور محسوب مي شوند. يكي از علل ناباروري افزايش ميزان راديكال هاي آزاد اكسيژن در بدن است. توليد مقادير بالاي راديكال هاي آزاد اكسيژن تاثيرات منفي بر اسپرم دارد ازجمله سبب كاهش بقاي اسپرم، آسيب به ساختار و تماميت هسته اسپرم مي شود. فرآيند اخير با ميزان لقاح تخمك- اسپرم و همچنين با كاهش تحرك اسپرم ها ارتباط دارد و مي تواند سبب ناباروري شود. آنتي اكسيدان ها تركيباتي هستند كه از سلول در برابر آسيب هاي ناشي از راديكال هاي آزاد اكسيژن حفاظت مي كنند. اين تركيبات به دو دسته مصنوعي و طبيعي تقسيم مي شوند. در بسياري از گونه هاي گياهان آنتي و با نام بوميCalligonum گونه comosumاكسيدان هاي طبيعي يافت مي شوند، از جمله اين گياهان اسكنبيل از راسته علف هفت بند مي باشد. ثابت شده است كه عصاره اين گياه داراي خواص آنتي اكسيداني مي باشد و در صورت تجويز مي تواند بر كارايي سيستم توليد مثل تاثير بگذارد و از ميزان ناباروري كه از معضلات جوامع پيشرفته محسوب مي شود، بكاهد.

امروزه ناباروري از مشكلات شايع و پر هزينه براي زوج‌هاي جوان است. تقريبا 50 درصد از موارد ناباروري به دليل مشكلات مردانه است كه عمده ترين عامل آن كيفيت پايين اسپرم مي باشد. يكي از فاكتورهاي تعيين كننده در كيفيت اسپرم مورفولوژي اسپرم است. محيط هاي شيب غلظت به ما امكان جداسازي اسپرمهاي با كيفيت مناسب را بطور زنده و فعال مي دهند. به نحوي كه اين اسپرمها قابليت استفاده براي روش ترزيق درون سيتوپلاسمي و تشكيل جنين براي زوج نابارور را دارند. در حال حاضر اين محيطها از كمپاني‌هاي خارجي و باقيمت گزاف تهيه مي‌شود. توليد اين محيطها در داخل كشور گام مهم و ارزشمندي در راستاي خود كفايي در اين زمينه مي‌باشد. دستاورد ديگري كه از توليد داخلي اين محيطها انتظار مي رود بهبود نتايج حاصل از درمان بيماران است. زيرا تازه بودن محيطها و بهينه بودن شرايط نگهداري آنها باعث بهبود حفظ كيفيت آنها شده و در نتيجه كيفيت جنين‌هاي حاصل از آنها بهبود مي‌يابد. كيفيت بالاتر جنين تشكيل شده در آزمايشگاه به مفهوم بالاتر بودن احتمال لانه گزيني و وقوع بارداري است. لازم به ذكر است كه اين محيطها قابليت استفاده براي تحقيقات را نيز داشته و به همين دليل در مراكز تحقيقاتي نيز كاربرد دارد.

محيط كشت اختراع شده حاوي سرم 5 درصد از پلاسماي غني از فاكتورهاي رشد (PRGF) است كه مي¬تواند روند اسپرماتوژنزيس را در سلول¬هاي بنيادي اسپرماتوگوني بافت بيضه موش نوزاد 5 روزه نژاد NMRIدر مدت 56 روز كشت بر روي آگارز در انكوباتور 34 درجه سانتي¬گراد تا مرحله توليد اسپرم پيش ببرد و لوله¬هاي سمني¬فروس در ناحيه پريفرال بافت بيضه را سالم حفظ نمايد. اين محيط كشت بر پايهα-MEMاست كه در آن علاوه بر غلظت 5 درصد از پلاسماي غني از فاكتورهاي رشد (PRGF)، حاوي پروژسترون با حداكثر غلظت 60 نانوگرم در هر ميلي ليتر، بتا استراديول با حداكثر غلظت 30 نانوگرم در هر ميلي ليتر، EGF با حداكثر غلظت 20 نانوگرم در ميلي ليتر،hbFGF با حداكثر غلظت 10 نانوگرم در هرميلي ليتر، GDNF با حداكثر غلظت 10 نانوگرم در هر ميلي ليتر و همچنين LIF با حداكثر غلظت 10 نانوگرم در هر ميلي ليتر است. از مشكلات محيط كشت حاوي KSR كه تا پيش از اين براي كشت بافت بيضه از آن استفاده مي¬شد اين است كه از سرم گاوي توليد شده و شامل تركيبات زنو بيوپروداكت است لذا براي استفاده در كلينيك انساني داراي محدوديت است اما محيط كشت حاوي پلاسماي غني از فاكتورهاي رشد (PRGF) از خون انساني تهيه شده است لذا مي¬توان از آن در كلينيك¬هاي انساني هم استفاده نمود. محيط كشت كنوني كه حاوي سرم PRGF است بر خلاف محيط كشت حاوي KSR داراي تركيبات و ميزان مشخصي از فاكتور¬هاي رشد است كه مي¬توان با تغيير در هر فاكتور، اثرات آن را بر روند اسپرماتوژنزيس بررسي نمود. تهيه اين محيط كشت شامل سرم 5 درصد از PRGF نسبت به نمونه داراي KSR بسيار آسان، سريع و قابل تكرار است و قيمتي معادل 1/30 نمونه خارجي آن دارد كه حاوي KSR است.

زمينه فني: پزشكي امروزه ناباروري از مشكلات شايع زوجهاي جوان است و در حدود 15 درصد از زوجهاي جوان درجاتي از مشكلات باروري را تجربه مي نمايند. متاسفانه به دليل وارداتي بودن تمام مواد و وسايل مصرفي در كلينيكهاي درمان ناباروري اين روش درماني نسبتا پرهزينه است. يكي از پر مصرف ترين مواد مورد استفاده براي تكنيكهاي كمك باروري محيط هاي نگهداري، دست ورزي و كشت جنين و اسپرم انسان است. توليد اين محيط در داخل كشور گام مهم و ارزشمندي در راستاي خودكفايي در اين زمينه مي باشد. دست آورد ديگري كه از توليد داخلي اين محيط ها انتظار مي رود بهبود نتايج حاصل از درمان بيماران است. زيرا تازه بودن محيطهاي كشت و بهينه بودن شرايط نگهداري آنها باعث بهبود و حفظ كيفيت آنها شده و در نتيجه كيفيت جنينهاي كشت يافته در آنها بهبود مي يابد. كيفيت بالاتر جنين رشد يافته در آزمايشگاه به مفهوم احتمال بالاتر لانه گزيني و وقوع بارداري است. لازم به ذكر است كه اين محيط ها قابليت استفاده براي جنين هاي موش و ساير حيوانات آزمايشگاهي را نيز داشته و به همين دليل در مراكز تحقيقاتي نيز كاربرد دارند.