綜合外媒報導,澳洲蒙納許大學(Monash University)最新研究發現,精子游泳時不僅依靠尾部擺動,還會在周圍流體中產生獨特的螺旋狀渦流,如同自帶推進器,為生命競賽提供額外動力及方向穩定性。該研究近日刊登於國際期刊《細胞報告-物理科學》(Cell Reports Physical Science)。團隊利用先進的3D成像技術,首次成功同時捕捉到精子鞭毛(尾部)的擺動動態及其周圍立體流場細節。
研究主要作者、蒙納許大學機械與航太工程系教授諾斯拉蒂(Professor Reza Nosrati)解釋,精子鞭毛擺動會在流體中產生旋轉渦流,形態宛如開瓶器。他指出,這些渦流會附著於精子細胞上,並與精子同步旋轉,猶如橡皮筋扭成螺旋後再加一圈,形成超螺旋結構(superhelix),有效增強精子的推進力及直線運動能力。
這項研究由諾斯拉蒂領導的應用微流體與生物工程實驗室(AMB Lab),與墨爾本大學馬魯西奇教授(Professor Ivan Marusic)領導的流體力學研究群(Fluid Mechanics Group)合作完成。諾斯拉蒂表示,這種特殊渦流結構,可能優化精子在生殖道內的前進效率。他進一步指出,這些螺旋渦流的大小及強度,可能影響精子與鄰近表面、其他精子,甚至卵子的互動方式。研究團隊相信,這項發現不僅有助於深化生殖科學的理解,亦有望推動流體力學、細菌運動及生物膜(biofilm)形成機制等領域的進一步研究。諾斯拉蒂指出,未來或可藉此理解細菌如何在不同流體環境下移動、附著及擴散,為醫學及生物工程領域帶來新啟示。


