近19年来,Rosie和她的丈夫一直试图扩大他们的家庭。他们的旅程经历了15次体外受精(IVF)周期、无数次医生就诊以及令人心力交瘁的情感起伏,但仍抱持着希望。每次尝试都伴随着失望的隐痛,但他们始终坚持自己的梦想。
2025年3月,情况发生了变化。哥伦比亚大学生育中心的医生帮助这对夫妇实现了他们一直以来感到遥不可及的目标——成功怀孕。带来这一变化的并非新药物或程序,而是生殖科学的一次突破:人工智能(AI)。
由Dr. Zev Williams领导的团队开发的一种AI驱动工具,在她丈夫的精液样本中发现了医生们此前从未能检测到的东西——可行的精子。这一发现促成了世界上首次通过这种新技术实现的怀孕。
为什么男性不育常被忽视且难以治疗
长期以来,生育护理的重点一直是女性,尽管男性因素导致了近40%的不孕案例。无精子症(azoospermia)是一种在射出的精液中找不到精子的情况,是最难治疗的病症之一。即使使用高级显微镜,精子也几乎不可能被检测到,而选择通常仅限于手术或供体精子。
对于许多夫妻,尤其是因宗教或文化原因避免使用供体受孕的人来说,几乎没有其他选择。这种护理缺口揭示了在评估生殖健康时长期存在的不平衡。
被称为STAR(Sperm Track and Recovery,精子追踪与恢复)的系统专门设计用于以非侵入性和保护精子的方式处理无精子症病例——为男性不育问题提供了一种期待已久的解决方案。
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AI如何帮助科学家找到肉眼无法察觉的东西
为了应对无精子症,哥伦比亚大学的研究人员开发了STAR,它利用人工智能和微流控芯片扫描数百万张显微图像,识别并分离那些原本会被忽视的稀有精子。
如果检测到精子,该系统会隔离并收集它们——动作足够轻柔,可用于体外受精。在测试中,STAR在人类胚胎学家花了数天分析却无果的样本中找到了数十个精子。
灵感来自天文学领域,AI在那里帮助识别满天繁星中的恒星。在这里,同样的方法被应用于生物学宇宙——扫描、检测并分离微观精子。当STAR检测到精子时,它会将那微小部分转移进行收集,保存可存活的细胞用于受精。
在一次早期测试中,胚胎学家花了两天时间梳理一个样本却没有成功,而STAR在不到一小时内找到了44个精子。这为那些曾被告知没有选择的夫妻带来了新的希望。
这是首个报告的案例,AI不仅用于检测复杂样本中的精子,还用于物理回收它们以用于生育治疗——为之前几乎没有或完全没有选择的家庭提供了新的希望。
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Rosie的故事:从15次失败的IVF周期到一次成功的测试
近二十年来,Rosie和她的丈夫一直梦想着组建家庭。经过15次不成功的体外受精周期和多年寻找答案后,他们被告知她丈夫的无精子症让他们几乎没有其他选择,除了使用供体精子——这是他们不愿接受的。
然后他们听说了STAR。
通过一个社区小组,Rosie联系上了Dr. Zev Williams的团队,并了解到了这种新的AI技术。这是第一次有一种工具可以以非侵入性、无化学物质的方式潜在地找到可行的精子。这足以给他们勇气再尝试一次周期。
这次,STAR找到了精子——足够用来使Rosie的卵子受精。仅仅几天后,她接到了她从未想过会收到的电话:她怀孕了。现在怀孕四个月了,她说自己仍然难以置信地醒来。但扫描结果是真实的——她的宝宝也是。
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STAR对生育护理的意义
STAR的成功标志着一项技术里程碑,并预示着理解和治疗不孕症的新前沿。传统上,面对无精子症的夫妻除了供体精子外几乎没有其他选择。现在,STAR提供了一条潜在的前进路径,通过定位和回收甚至极其稀少的精子而不损害它们。
以下是STAR对未来生育护理可能意味着的内容:
- 更快、更精确的精子选择:STAR每小时扫描数百万帧,实时识别和隔离可行的精子。
- 扩展面对男性因素不育夫妻的选择:这项技术可能帮助那些曾被告知没有可行选择的人。
- 减少对侵入性或昂贵程序的依赖:通过改善精子检测,STAR可能减少对更具侵略性干预的需求。
- 临床不孕症处理方式的变化:STAR的成功可能标志着诊断和治疗路径的广泛重新思考。
- 潜在普及先进生育护理的机会:随着技术变得更加可扩展,它可能会增加可用性和可负担性。
正如Dr. Zev Williams解释的那样,这种AI并不取代人类的触觉;它延伸了人类的能力。使用STAR,目标是给面临巨大困难的夫妻更好的机会——这是长期以来感觉遥不可及的事情。
总结
AI正在重塑生育挑战的诊断和治疗方法,家庭已经开始看到其影响。像STAR这样的工具正帮助医生检测曾经看似不可能的东西,为多年的痛苦提供了新的出路。
随着研究的继续,像这样的创新可能会给更多家庭一条更清晰的育儿之路——减少不确定性,带来更多希望。
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