Grupo Operativo SORTYX: Desarrollo de un nuevo sistema microfluídico para controlar la población espermática del porcino
- Tipo Grupo operativo
- Estado En curso
- Ejecución 2025 -2028
- Presupuesto asignado 600.000,00 €
- Alcance Supraautonómico
- Comunidad Autónoma Castilla y León; Cataluña
- Principal fuente de financiación PAC 2023-2027
Este resultado tiene como objetivo diseñar un sistema microfluídico capaz de separar la población espermática por sexo en porcino. Se desarrolla un prototipo mediante impresión 3D y materiales biocompatibles, integrando canales microfluídicos y un sistema de electrodos para aplicar campos eléctricos controlados. Se analizan distintas geometrías y parámetros físicos para optimizar la focalización y separación espermática. El sistema se valida mediante ensayos funcionales que evalúan motilidad, viabilidad, integridad acrosomal y sexaje genético. Los resultados permiten ajustar el diseño y mejorar la eficiencia y seguridad del proceso, avanzando hacia un dispositivo optimizado para la selección espermática por sexo.
Este resultado tiene como objetivo optimizar el diseño del chip microfluídico mediante simulación computacional. Se desarrolla un modelo en COMSOL Multiphysics que integra datos experimentales para ajustar parámetros del fluido y del comportamiento espermático, logrando una alta correlación entre simulación y resultados reales. Posteriormente, se optimizan los parámetros eléctricos para inducir la separación de espermatozoides X e Y en función de su carga, evaluando voltaje, disposición y distancia entre electrodos. Finalmente, se realizan simulaciones avanzadas de los diseños finales del chip para definir las condiciones óptimas de funcionamiento, maximizando la eficiencia del sistema de selección espermática por sexo.
Este resultado tiene como objetivo verificar la eficiencia del sistema microfluídico para obtener muestras espermáticas enriquecidas en el sexo deseado de forma inocua. Se fabrica el dispositivo final y se valida mediante ensayos biológicos en 50 eyaculados, evaluando la calidad espermática antes y después del proceso (motilidad, viabilidad, integridad acrosomal y parámetros cinéticos). Asimismo, se analiza la proporción de espermatozoides seleccionados y la eficacia del sexaje mediante potencial Z, citometría y PCR. Finalmente, se optimiza el dispositivo y se realiza un análisis estadístico de los resultados, generando un informe completo sobre la efectividad del sistema.
Esta actividad valida la eficiencia del sistema microfluídico para producir embriones y progenie del sexo deseado sin afectar la fertilidad. Se realizan fertilizaciones in vitro con 25 muestras, evaluando parámetros de penetración, decondensación, formación de pronúcleos, división celular y desarrollo hasta blastocisto, con determinación del sexo embrionario. El sistema se implementa en centros de inseminación artificial (CIAs), evaluando tiempo, facilidad de uso, problemas técnicos y pérdidas de espermatozoides. Finalmente, se lleva a cabo un piloto in vivo con 40 hembras mediante inseminaciones postcervicales, con diagnóstico de gestación a días 21 y 30 y análisis al parto, registrando número de nacidos vivos, muertos, momificados y sexo de los lechones.
RD1 se centra en diseñar una estrategia efectiva de divulgación y transferencia del proyecto, incluyendo las herramientas necesarias para su implementación. Se establecen bases estratégicas y operativas para comunicar y explotar los resultados, desarrollando canales, contenidos y materiales que cumplan con la identidad visual del proyecto y la normativa vigente (ej. RGPD). Este resultado garantiza una comunicación profesional desde el inicio, con imagen coherente, canales eficaces y planificación de recursos para asegurar la difusión y el cumplimiento de las obligaciones de publicidad de la convocatoria.
RD2 busca implementar una divulgación efectiva hacia la comunidad científica y técnica del sector porcino. Se generará y difundirá conocimiento original sobre el desarrollo de un sistema microfluídico para la selección espermática por sexo en porcino, con el fin de obtener progenie del sexo deseado. Además, se comunicará a la sociedad en general información sobre el proyecto, sus objetivos, resultados esperados y la financiación recibida del Ministerio, asegurando visibilidad y comprensión del impacto del proyecto.
RD3 busca asegurar la transferencia y explotación de los resultados a ganaderos y técnicos del sector porcino. Se facilitará la adopción de las innovaciones y soluciones desarrolladas, demostrando su aplicabilidad y beneficios económicos, ambientales y de bienestar animal en condiciones reales. Además, se comunicarán las vías de explotación y acceso a los resultados mediante un Plan de Explotación, promoviendo la implementación práctica de los avances del proyecto.
El proyecto ha generado conocimiento avanzado sobre las características de los espermatozoides porcinos y las diferencias entre los de cromosoma X e Y. Se ha desarrollado un prototipo funcional de chip microfluídico para la selección espermática según sexo, apoyado por un software de simulación optimizado para porcino. Se ha caracterizado la población de espermatozoides seleccionados, demostrando la eficiencia del sistema para el sexaje en la producción embrionaria in vitro. Finalmente, se ha implementado el sistema microfluídico en la rutina de trabajo de un centro de producción de dosis seminales, avanzando hacia una aplicación práctica y efectiva en el sector.
La Actividad 1, liderada por la Universidad de Zaragoza, analiza las diferencias entre espermatozoides porcinos X e Y mediante potencial Z, citometría y PCR, con apoyo de Semen Cardona, generando protocolos estándar y publicaciones científicas.
La Actividad 2, a cargo de Beonchip, desarrolla un prototipo microfluídico que utiliza campos eléctricos para separar espermatozoides por sexo, evaluando motilidad, viabilidad e integridad para optimizar el dispositivo.
En la Actividad 3, Agrofluidics optimiza el chip mediante simulaciones computacionales ajustadas a datos experimentales para mejorar la eficiencia de separación.
La Actividad 4 valida in vitro el prototipo en 50 muestras, evaluando calidad espermática y eficacia en la selección sexual, ajustando el sistema y generando un informe final.
La Actividad 5, liderada por Semen Cardona, confirma la eficiencia del sistema para producir embriones y progenie del sexo deseado sin afectar la fertilidad, mediante validaciones in vitro, implementación en centros de inseminación artificial y prueba piloto in vivo con diagnóstico de gestación y análisis al parto. Este enfoque integral cubre desde la caracterización biológica hasta la aplicación práctica, asegurando un desarrollo sólido y eficiente del sistema microfluídico para el sexado espermático porcino.
SORTYX tiene como objetivo el desarrollo de una plataforma microfluídica para la selección espermática por sexo en la especie porcina, abordando la necesidad del sector de mejorar la eficiencia reproductiva y la planificación productiva. Los métodos actuales presentan limitaciones en coste, accesibilidad y posible impacto sobre la viabilidad espermática. Como oportunidad, la tecnología microfluídica permitirá separar espermatozoides X e Y de forma precisa y no invasiva. La solución propuesta busca optimizar la selección, aumentar la productividad y reducir costes.
- Nombre coordinador/entidad: CLUSTER ESPAÑOL DE PRODUCTORES DE GANADO PORCINO
- Dirección postal: C/ María de Luna 11,50018, ZARAGOZA
- Email coordinador/entidad: acanut@imasporc.com
- Teléfono: 633790262
- CLUSTER ESPAÑOL DE PRODUCTORES DE GANADO PORCINO
- AGROFLUIDICS.S.L.
- SEMEN CARDONA.S.L.
- BEINCHIP.SL.