文│張小香 張士海(北京市昌平區(qū)畜牧水產(chǎn)技術推廣站)
朱寬峰(北京田園奧瑞生物科技有限公司)
精液質(zhì)量分析系統(tǒng)測定精子密度方法:在固定顯微鏡放大倍數(shù)和攝像頭的情況下,攝像機的視野大小固定,以米尼圖分析系統(tǒng)為例,20倍物鏡下攝像頭視野大小為563微米×563微米。此時采用厚度為20微米的精子計數(shù)板,則視野中精液體積為(0.563×0.563×0.02)毫米3=6.34×10-6(毫升),計數(shù)多個全視野精子數(shù)求平均值x,則可計算出檢測樣品精子密度=0.158x×106/毫升,再乘以稀釋倍數(shù)則可計算出原始樣品精子密度。
血球計數(shù)板法:計數(shù)5個面積為0.2毫米×0.2毫米,厚度為0.1毫米(中方格尺寸)區(qū)域的精子數(shù)x,然后可計算出精子密度=x/(0.2×0.2×0.1×5)=5x×104,再乘以稀釋倍數(shù)即得到原始樣品精子密度(圖1)。
綜上所述,以上兩種方法的物理原理一樣,都是通過固定計數(shù)范圍和特定厚度計數(shù)室來規(guī)定抽樣樣品的體積,然后對規(guī)定范圍內(nèi)的精子進行計數(shù),根據(jù)計數(shù)結(jié)果計算出單位體積的精子數(shù),即精子密度。
這兩種方法主要的不同之處在于,血球計數(shù)板法一般是由人工計數(shù),而精液質(zhì)量分析系統(tǒng)是由計算機計數(shù)。受限于人工計數(shù)能力,5個中方格精子數(shù)超過200就很難數(shù)了,這就要求更大的稀釋倍數(shù),并且只能檢測不動的精子。而計算機計數(shù)一個視野幾百個很正常,幾個視野下來累計計數(shù)1000個以上很容易,并且能和精子活力同時檢測,并且不用高倍稀釋。計數(shù)數(shù)量小和高倍稀釋會導致血球計數(shù)板法抽樣誤差更大,計算機檢測相反。根據(jù)不重復抽樣誤差公式,從一支牛凍精約0.25億總精子數(shù)中計數(shù)200個精子的抽樣誤差為u血=Sx×[(1-200/2.5億)/200]0.5=0.071Sx,而計數(shù)1000個的抽樣誤差為u機=Sx×[(1-1000/2.5億)/1000]0.5=0.032Sx,其中Sx表示樣本標準差??梢娪嬎銠C計數(shù)的抽樣誤差僅為血球計數(shù)板法的1/4~1/2。
◎圖1 血球計數(shù)板計數(shù)室示意圖
人工計數(shù)準確性更高,計算機計數(shù)要低一些,文獻和實際經(jīng)驗顯示,計算機識別準確率可達95%以上。
血球計數(shù)板法計數(shù)是在事先劃好線的方格內(nèi),精液質(zhì)量分析系統(tǒng)的計數(shù)范圍是整個攝像頭視野。由于邊緣精子會導致精子無法被計算機識別,存在邊緣精子識別誤差。以米尼圖分析系統(tǒng)為例,按精子一半落在視野外就不被識別計算,豬精子的頭部長度為8微米,一半即為4微米,邊緣區(qū)面積占視野總面積比例為(563×4×4-4×4×4)/5632=2.82%,精子落在此范圍內(nèi)的概率即為2.82%,即邊緣精子識別導致的誤差為2.82%。由于精子取向不同,上述情況只是誤差最大的情形,因此是最大誤差。最小誤差情形是精子一半寬度在邊緣外,豬精子寬約4微米此時誤差為(563×2×2-2×2×4)/5632=0.71%。即邊緣誤差在0.71%~2.82%,平均為1.76%。實際誤差和精子與視野相對大小有關,精子越小,視野越大則邊緣誤差越小。
血球計數(shù)板計數(shù)室厚度為100微米,加工誤差為1微米的情況下由厚度導致的誤差為1%,而20微米的計數(shù)板則為5%,10微米的計數(shù)板則達到了10%。因此,在相同誤差要求的情況下,計數(shù)室厚度越小,對加工精度要求越高,一次性的精子計數(shù)板均難以達到1微米的精度,據(jù)筆者經(jīng)驗,有的標稱20微米的計數(shù)板實際可能只有16微米,誤差達到20%。
由以上分析可知,血球計數(shù)板法主要的誤差來自抽樣誤差,而精液質(zhì)量分析系統(tǒng)的誤差主要來自計數(shù)板加工精度和精子識別準確率。