許多第一次接觸人工受孕的夫妻們，對於植入當天把精蟲送來，交給我們處理、洗滌的過程，仍是一頭霧水。為什麼精蟲需經處理後，才能送入太太子宮腔中呢？這就要從精液成份開始介紹起囉。精蟲在精液中的含量大約只佔1%左右，而其餘的成分則包括了精漿（儲精囊液約2.5ml，前列腺液約0.5ml及尿道球腺液約0.2ml）以及其它黏液、細胞碎屑、白血球等雜質。而精蟲在大量製造下，良率也無法達到百分之百，於是千萬大軍中包含了不少死掉的、活動力不佳、前進性不好或是顯微鏡下也無法辨識的DNA受損精蟲。
然而不論在自然受孕、人工受孕或是試管嬰兒過程中，我們總是希望是最好、最健康的那一隻精蟲與寶貴卵子見到面，因此要怎麼經過處理與篩選，去提升健康精蟲的比例，就是精液處理的最終目的。
而精液處理方式有許多種，目前最常用的有上泳法（Swim-up）與密度梯度離心法（Gradient-density Centrifugation）等。
上泳法
密度梯度離心法
最近幾年來，評估精蟲完整性（Sperm Integrity）開始被視為挑選健康精蟲的一項指標，其中包含DNA損傷（DNA damage）、精液中自由基（ROS）含量或是細胞凋亡（Apoptosis）反應等。細胞凋亡是程序性的細胞死亡過程，其中造成染色體濃縮與斷裂、細胞內胞器濃縮、細胞萎縮最終導致死亡。而近年來報導中也發現不孕男性的精蟲中，帶有較高比例的凋亡精蟲，而凋亡精蟲的比例越高，似乎會造成越低的受精率。因此，在人工生殖技術中，要如何避免挑選到步入凋亡的精蟲，或是如何減少凋亡精蟲的比例，就是處理精蟲中值得考量的。
在2009年二月，義大利生殖學家Gianni等人，利用流式細胞儀（Flow Cytometry）將精蟲染色並分析，不同精液處理方式後的精蟲與細胞凋亡的關係。
作者取樣62位難孕夫妻的先生，將精蟲分別經過處理後，以7-amino-actinomycin-D（7-AAD）為早期細胞凋亡時，出現在細胞膜上的染色指標，經過流式細胞儀以不同波長光譜分析後，得到的數據做統計分析。
由下表可發現，不論是使用上泳法或是密度梯度離心法，皆可大幅減少凋亡或壞死的精蟲比例（紅色）；而上泳法可回收到的精蟲數目雖較少，但存活度與良好前進性的精蟲比例較高（綠色），也帶有較少的凋亡精蟲，而密度梯度離心法回收到的存活與前進性的精蟲總數較多（藍色），因此回收率較好。
因此作者認為目前仍無法推薦哪一項精蟲處理法為最好，但可因目的不同而使用不同的處理法。例如針對人工受孕，過去統計顯示處理後『可動精蟲總數』（Total motile sperm count），可用來預測人工受孕懷孕率，因此可選用回收率較優的密度梯度離心法；而對於試管嬰兒療程中自然受精或是顯微授精，由於所需要的精蟲量不多，為了避免挑選到步入凋亡之精蟲，而負面影響受精率，作者則建議選用上泳法，來減少凋亡精蟲的比例。
而不約而同地，南非生殖醫學學者，也試著以流式細胞儀染色的方式，再加上細胞分選的功能（Cell Sorting），將染色到的凋亡精蟲（Annexin V-positive sperm）與未染色未凋亡精蟲（Annexin V-negative sperm）分群，並發現分選出的未凋亡精蟲，具有較好的型態。當培養師在操作顯微授精時，須以肉眼與經驗分辨及挑選型態正常之精蟲，流式細胞儀分選的功能，或許在未來將提供了一個嶄新、可行的方式做為選擇。
懷孕永遠是兩個人的事情，除了卵子品質以外，也越來越多學者在研究如何挑選到品質好的精蟲，以期得到品質優良的胚胎，將懷孕率提升，在科技日新月異的時代，相信總有一天，我們能為嬌貴的卵子公主，找到屬於她的Mr. Right。
參考資料
- 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等人研究發現，利用超高倍數（＞6000倍）的光學顯微鏡，加上微分干涉相位差（Differential interference contrast）加大折射率差異，使精蟲更具立體感，來挑選最佳的精蟲。
b. PICSI®：耶魯大學Jakab等人所研發的新穎方法篩選出健康的精蟲，利用成熟精子具有與玻尿酸結合的特性（Sperm hyaluronic acid binding），來挑選最佳的精蟲。
c. 偏光顯微鏡雙折射原理：由義大利Luca Gianaroli等人研究發現，在成熟的精蟲頭部（細胞核的位置），根據原生質內的核蛋白絲（Nucleoprotein filaments）縱向整齊排列的原理，可在偏光顯微鏡下觀察到雙折射、閃亮亮的現象。除此之外，成熟的頂體或健康的尾巴中，也會看到相似的雙折射現象。