Skip to main content

Grup Operatiu SORTYX: Desenvolupament d'un nou sistema microfluídic per controlar la població espermàtica del porcí

  • Tipus Grup operatiu
  • Estat En curs
  • Execució 2025 -2028
  • Pressupost assignat 600.000,00 €
  • Àmbit Supraautonómico
  • Comunitat Autònoma Castilla y León; Cataluña
  • Font principal de finançament PAC 2023-2027
Abstract
Aquest resultat té com a objectiu caracteritzar l'espermatozoide porcí i identificar diferències entre els portadors de cromosomes X i Y. Per fer-ho, es realitza un estudi integral que inclou l'anàlisi del potencial Z, la mida i la qualitat espermàtica, així com l'avaluació de la seva supervivència en diferents condicions iòniques. Es desenvolupen i optimitzen protocols de citometria i PCR per separar i quantificar poblacions X/Y, i s'estudia la influència de calci i magnesi en la viabilitat diferencial. A més, es validen possibles diferències en el potencial Z entre les dues poblacions. Aquests resultats proporcionen una base científica sòlida per al desenvolupament de tecnologies de selecció espermàtica per sexe en porcí.

Aquest resultat té com a objectiu dissenyar un sistema microfluídic capaç de separar la població espermàtica per sexe en porcí. Es desenvolupa un prototip mitjançant impressió 3D i materials biocompatibles, integrant canals microfluídics i un sistema d'elèctrodes per aplicar camps elèctrics controlats. S'analitzen diferents geometries i paràmetres físics per optimitzar la focalització i la separació espermàtica. El sistema es valida mitjançant assaigs funcionals que avaluen motilitat, viabilitat, integritat acrosomal i sexatge genètic. Els resultats permeten ajustar el disseny i millorar l'eficiència i la seguretat del procés, avançant cap a un dispositiu optimitzat per a la selecció espermàtica per sexe.

Aquest resultat té com a objectiu optimitzar el disseny del xip microfluídic mitjançant simulació computacional. Es desenvolupa un model a COMSOL Multiphysics que integra dades experimentals per ajustar paràmetres del fluid i del comportament espermàtic, aconseguint una alta correlació entre simulació i resultats reals. Posteriorment, s'optimitzen els paràmetres elèctrics per induir la separació d'espermatozoides X i Y en funció de la càrrega, avaluant voltatge, disposició i distància entre elèctrodes. Finalment, es fan simulacions avançades dels dissenys finals del xip per definir les condicions òptimes de funcionament, maximitzant l'eficiència del sistema de selecció espermàtica per sexe.

Aquest resultat té com a objectiu verificar leficiència del sistema microfluídic per obtenir mostres espermàtiques enriquides en el sexe desitjat de forma innòcua. Es fabrica el dispositiu final i es valida mitjançant assaigs biològics en 50 ejaculats, avaluant la qualitat espermàtica abans i després del procés (motilitat, viabilitat, integritat acrosomal i paràmetres cinètics). Així mateix, s'analitza la proporció d'espermatozous seleccionats i l'eficàcia del sexatge mitjançant potencial Z, citometria i PCR. Finalment, s'optimitza el dispositiu i es fa una anàlisi estadística dels resultats, generant un informe complet sobre l'efectivitat del sistema.

Aquesta activitat valida l'eficiència del sistema microfluídic per produir embrions i progenie del sexe desitjat sense afectar-ne la fertilitat. Es fan fertilitzacions in vitro amb 25 mostres, avaluant paràmetres de penetració, decondensació, formació de pronuclis, divisió cel·lular i desenvolupament fins a blastocist, amb determinació del sexe embrionari. El sistema s'implementa a centres d'inseminació artificial (CIAs), avaluant temps, facilitat d'ús, problemes tècnics i pèrdues d'espermatozoides. Finalment, es duu a terme un pilot in vivo amb 40 femelles mitjançant inseminacions postcervicals, amb diagnòstic de gestació a dies 21 i 30 i anàlisi al part, registrant nombre de nascuts vius, morts, momificats i sexe dels garrins.

RD1 se centra a dissenyar una estratègia efectiva de divulgació i transferència del projecte, incloent-hi les eines necessàries per a la seva implementació. Sestableixen bases estratègiques i operatives per comunicar i explotar els resultats, desenvolupant canals, continguts i materials que compleixin amb la identitat visual del projecte i la normativa vigent (ex. RGPD). Aquest resultat garanteix una comunicació professional des del començament, amb imatge coherent, canals eficaços i planificació de recursos per assegurar la difusió i el compliment de les obligacions de publicitat de la convocatòria.

RD2 cerca implementar una divulgació efectiva cap a la comunitat científica i tècnica del sector porcí. Es generarà i difondrà coneixement original sobre el desenvolupament d'un sistema microfluídic per a la selecció espermàtica per sexe en porcí, per obtenir progènia del sexe desitjat. A més, es comunicarà a la societat en general informació sobre el projecte, els seus objectius, els resultats esperats i el finançament rebut del Ministeri, assegurant visibilitat i comprensió de l'impacte del projecte.

RD3 busca assegurar la transferència i explotació dels resultats a ramaders i tècnics del sector porcí. Es facilitarà l'adopció de les innovacions i solucions desenvolupades, demostrant-ne l'aplicabilitat i els beneficis econòmics, ambientals i de benestar animal en condicions reals. A més, es comunicaran les vies dexplotació i accés als resultats mitjançant un Pla dExplotació, promovent la implementació pràctica dels avenços del projecte.

Descripció

El projecte ha generat coneixement avançat sobre les característiques dels espermatozoides porcins i les diferències entre els de cromosoma X i Y. S'ha desenvolupat un prototip funcional de xip microfluídic per a la selecció espermàtica segons sexe, recolzat per un programari de simulació optimitzat per a porcí. S'ha caracteritzat la població d'espermatozoides seleccionats i s'ha demostrat l'eficiència del sistema per al sexatge en la producció embrionària in vitro. Finalment, s'ha implementat el sistema microfluídic a la rutina de treball d'un centre de producció de dosis seminals, avançant cap a una aplicació pràctica i efectiva al sector.

Descripció de les activitats

L'Activitat 1, liderada per la Universitat de Saragossa, analitza les diferències entre espermatozous porcins X i Y mitjançant potencial Z, citometria i PCR, amb suport de Semen Cardona, generant protocols estàndard i publicacions científiques.

L'Activitat 2, a càrrec de Beonchip, desenvolupa un prototip microfluídic que utilitza camps elèctrics per separar espermatozoides per sexe, avaluant motilitat, viabilitat i integritat per optimitzar el dispositiu.

A l'Activitat 3, Agrofluidics optimitza el xip mitjançant simulacions computacionals ajustades a dades experimentals per millorar l'eficiència de separació.

L'Activitat 4 valida in vitro el prototip en 50 mostres, avaluant qualitat espermàtica i eficàcia a la selecció sexual, ajustant el sistema i generant un informe final.

L'Activitat 5, liderada per Semen Cardona, confirma l'eficiència del sistema per produir embrions i progenie del sexe desitjat sense afectar la fertilitat, mitjançant validacions in vitro, implementació a centres d'inseminació artificial i prova pilot in vivo amb diagnòstic de gestació i anàlisi al part. Aquest enfocament integral cobreix des de la caracterització biològica fins a l'aplicació pràctica, assegurant un desenvolupament sòlid i eficient del sistema microfluídic per al sexat espermàtic porcí.

Objectius

SORTYX té com a objectiu el desenvolupament d'una plataforma microfluídica per a la selecció espermàtica per sexe a l'espècie porcina, abordant la necessitat del sector de millorar l'eficiència reproductiva i la planificació productiva. Els mètodes actuals presenten limitacions en cost, accessibilitat i possible impacte sobre la viabilitat espermàtica. Com a oportunitat, la tecnologia microfluídica permetrà separar espermatozoides X i Y de manera precisa i no invasiva. La solució proposada cerca optimitzar la selecció, augmentar la productivitat i reduir costos.

Informació de contacte
  • Nom coordinador/entitat: CLUSTER ESPANYOL DE PRODUCTORS DE BESTIAR PORCÍ
  • Adreça postal: C/ María de Lluna 11,50018, SARAGOSSA
  • Email coordinador/entitat: acanut@imasporc.com
  • Telèfon: 633790262
Coordinadors
  • CLUSTER ESPAÑOL DE PRODUCTORES DE GANADO PORCINO
Beneficiaris
  • AGROFLUIDICS.S.L.
  • SEMEN CARDONA.S.L.
  • BEINCHIP.SL.