许多第一次接触人工受孕的夫妻们，对于植入当天把精虫送来，交给我们处理、洗涤的过程，仍是一头雾水。為什么精虫需经处理后，才能送入太太子宫腔中呢？这就要从精液成份开始介绍起啰。精虫在精液中的含量大约只占1%左右，而其余的成分则包括了精浆（储精囊液约2.5ml，前列腺液约0.5ml及尿道球腺液约0.2ml）以及其它黏液、细胞碎屑、白血球等杂质。而精虫在大量製造下，良率也无法达到百分之百，于是千万大军中包含了不少死掉的、活动力不佳、前进性不好或是显微镜下也无法辨识的DNA受损精虫。
然而不论在自然受孕、人工受孕或是试管婴儿过程中，我们总是希望是最好、最健康的那一隻精虫与宝贵卵子见到面，因此要怎么经过处理与筛选，去提升健康精虫的比例，就是精液处理的最终目的。
而精液处理方式有许多种，目前最常用的有上泳法（Swim-up）与密度梯度离心法（Gradient-density Centrifugation）等。
上泳法
密度梯度离心法
最近几年来，评估精虫完整性（Sperm Integrity）开始被视為挑选健康精虫的一项指标，其中包含DNA损伤（DNA damage）、精液中自由基（ROS）含量或是细胞凋亡（Apoptosis）反应等。细胞凋亡是程序性的细胞死亡过程，其中造成染色体浓缩与断裂、细胞内胞器浓缩、细胞萎缩最终导致死亡。而近年来报导中也发现不孕男性的精虫中，带有较高比例的凋亡精虫，而凋亡精虫的比例越高，似乎会造成越低的受精率。因此，在人工生殖技术中，要如何避免挑选到步入凋亡的精虫，或是如何减少凋亡精虫的比例，就是处理精虫中值得考量的。
在2009年二月，义大利生殖学家Gianni等人，利用流式细胞仪（Flow Cytometry）将精虫染色并分析，不同精液处理方式后的精虫与细胞凋亡的关係。
作者取样62位难孕夫妻的先生，将精虫分别经过处理后，以7-amino-actinomycin-D（7-AAD）為早期细胞凋亡时，出现在细胞膜上的染色指标，经过流式细胞仪以不同波长光谱分析后，得到的数据做统计分析。
由下表可发现，不论是使用上泳法或是密度梯度离心法，皆可大幅减少凋亡或坏死的精虫比例（红色）；而上泳法可回收到的精虫数目虽较少，但存活度与良好前进性的精虫比例较高（绿色），也带有较少的凋亡精虫，而密度梯度离心法回收到的存活与前进性的精虫总数较多（蓝色），因此回收率较好。
因此作者认為目前仍无法推荐哪一项精虫处理法為最好，但可因目的不同而使用不同的处理法。例如针对人工受孕，过去统计显示处理后『可动精虫总数』（Total motile sperm count），可用来预测人工受孕怀孕率，因此可选用回收率较优的密度梯度离心法；而对于试管婴儿疗程中自然受精或是显微授精，由于所需要的精虫量不多，為了避免挑选到步入凋亡之精虫，而负面影响受精率，作者则建议选用上泳法，来减少凋亡精虫的比例。
而不约而同地，南非生殖医学学者，也试著以流式细胞仪染色的方式，再加上细胞分选的功能（Cell Sorting），将染色到的凋亡精虫（Annexin V-positive sperm）与未染色未凋亡精虫（Annexin V-negative sperm）分群，并发现分选出的未凋亡精虫，具有较好的型态。当培养师在操作显微授精时，须以肉眼与经验分辨及挑选型态正常之精虫，流式细胞仪分选的功能，或许在未来将提供了一个崭新、可行的方式做為选择。
怀孕永远是两个人的事情，除了卵子品质以外，也越来越多学者在研究如何挑选到品质好的精虫，以期得到品质优良的胚胎，将怀孕率提升，在科技日新月异的时代，相信总有一天，我们能為娇贵的卵子公主，找到属于她的Mr. Right。
参考资料
- Giuseppe R., Sandra P., Rita B., Marcella M., Secondo G., Gianni P., Semen preparation methods and sperm apoptosis: swim-up versus gradient-density centrifugation technique. Fertility and Sterility, 91(2): 632-638, 2009
- Christiaan F.H., Theunis F.K., Patric J.D., Bouic, Ralf R.H., A novel approach for the selection of human sperm using annexin V-binding and flow cytometry. Fertility and Sterility, 91(4): 1285-1292, 2009
- Said T, Agarwal T, Grunewald S, Rasch M, Baumann T, Kriegel , et al. Selection of nonapoptotic spermatozoa as a new tool for enhancing assisted reproduction outcomes: an in vitro model. Biol Reprod, 74:530-537, 2006
- Taylor SL, Weng SL, Fox P, Duran EH, Morshedi MS, Oehninger S, et al. Somatic cell apoptosis markers and pathways in human ejaculated sperm: potential utility as indicators of sperm quality. Mol Hum Reprod, 10:825-34, 2004
a. IMSI（Intracytoplasmic Morphologically Selected sperm Injection）：是由以色列Bartoov等人研究发现，利用超高倍数（＞6000倍）的光学显微镜，加上微分干涉相位差（Differential interference contrast）加大折射率差异，使精虫更具立体感，来挑选最佳的精虫。
b. PICSI®：耶鲁大学Jakab等人所研发的新颖方法筛选出健康的精虫，利用成熟精子具有与玻尿酸结合的特性（Sperm hyaluronic acid binding），来挑选最佳的精虫。
c. 偏光显微镜双折射原理：由义大利Luca Gianaroli等人研究发现，在成熟的精虫头部（细胞核的位置），根据原生质内的核蛋白丝（Nucleoprotein filaments）纵向整齐排列的原理，可在偏光显微镜下观察到双折射、闪亮亮的现象。除此之外，成熟的顶体或健康的尾巴中，也会看到相似的双折射现象。