Làm sáng tỏ bí ẩn chuyển động của tinh trùng bằng toán học

Các nhà khoa học Anh vừa làm sáng tỏ một trong những bí ẩn lâu đời về sự sinh sản của con người: đó là, tại sao các tế bào tinh trùng có xu hướng hoạt động như các quả tên lửa nhỏ dò tìm bề mặt?

Hơn 40 năm qua, các nhà nghiên cứu đã biết rằng các tế bào tinh trùng trong một giọt chất lỏng có xu hướng tụ hợp tại một khoảng cách nhất định cách bề mặt tiếp xúc với các vật thể cứng ví dụ như bản kính hiển vi. Nhưng lý do chính xác của hiện tượng này vẫn là một câu đố.
Giờ đây, các nhà toán học của Anh tại trường Đại học Birmingham cho rằng họ đã tìm ra được lời giải. Đáp án của họ dựa trên một mô hình toán học của một tế bào tinh trùng đang bơi.
Nhóm nghiên cứu cho biết có những yếu tố khác nhau hoạt động kết hợp lại để tập hợp tinh trùng gần các bề mặt. Đầu tiên là một động lực lỏng kéo các tế bào về hướng bề mặt. Tuy nhiên, có một lực tác động ngược là việc đuôi của các tế bào tinh trùng có xu hướng dừng lại ở gần với bề mặt hơn là phần đầu. Việc này khiến cho tinh trùng bơi xa khỏi bề mặt.
Yếu tố cuối cùng là chuyển động quẫy đập của chiếc đuôi tinh trùng, hay roi, khiến cho nó có một chuyển động dốc khi bơi, thoạt tiên có vẻ ra xa nhưng sau đó lại hướng gần tới bề mặt. Khi các nhà nghiên cứu mô phỏng hiệu ứng của những lực này ở những quãng thời gian dài, họ nhận thấy quỹ đạo bơi của tinh trùng sẽ luôn có xu hướng hướng tới một khoảng cách nhất định cách bề mặt. Nhóm nghiên cứu cho biết, bề mặt không đơn giản là thu hút tế bào, nó gây ra chuyển động dốc hướng vào và hướng ra khỏi bề mặt xen kẽ nhau để định hướng tế bào ở một khoảng cách hữu hạn.
Nhóm nghiên cứu cho rằng, hiểu được quy trình chuyển động thông thường của tinh trùng sẽ giúp cho các nhà khoa học làm sáng tỏ được những vấn đề rắc rối về chuyển động của tinh trùng ở những người đàn ông bị vô sinh và tác động của chúng lên thực tiễn của y học trong tương lai.

QA (VISTA)