Das Erhitzen von Hoden mit Nanopartikeln kann als Empfängnisverhütung für den Mann dienen. Hier ist wie

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Frauen verfügen über unterschiedliche Methoden zur Empfängnisverhütung, für Männer stehen jedoch nur zwei Methoden allgemein zur Verfügung: Kondome und Vasektomien. Beide Methoden haben ihre Nachteile.

Kondome können brechen, und manche Männer Sie sind allergisch gegen den Latex in Standardkondomen . Vasektomien sind chirurgische Eingriffe, die durchgeführt werden können schmerzlich Und schwer rückgängig zu machen .

Also die Suche nach Es gibt weiterhin alternative Verhütungsoptionen für Männer , und eine Methode, die derzeit untersucht wird, ist Nanoverhütung .

Ein Ein-/Ausschalter

Die Nanoverhütung basiert auf der Idee, dass Nanopartikel – hier etwa 100 Nanometer im Durchmesser, also etwa ein Tausendstel der Breite eines Blattes Papier oder einer menschlichen Haarsträhne – auf irgendeine Weise in die Hoden gelangen und dort erwärmt werden können .

Wenn man die Hoden nur ein wenig erwärmen könnte, hätte man eine Möglichkeit, die Spermienproduktion nach Belieben ein- und auszuschalten, denn je wärmer sie werden, desto weniger fruchtbar werden sie . Es handelt sich jedoch um einen heiklen Vorgang, da die Hoden bei zu großer Erwärmung irreversibel zerstört werden können; Das Gewebe stirbt ab und kann keine Spermien mehr produzieren, selbst wenn die Hoden wieder ihre normale Temperatur erreichen.

Der Einsatz von Nanotechnologie zur Erwärmung von Hoden wurde erstmals 2013 an Mäusen vom Biologen Fei Sun und seinem multidisziplinären Forschungsteam untersucht. Seine frühen Experimente Dabei wurden Nanopartikel direkt in die Hoden von Mäusen injiziert .

Bei diesen Nanopartikeln handelte es sich um lange Nanostäbe (oder Nanozylinder) aus Goldatomen – stellen Sie sich eine Röhre mit einer Länge von 120 Goldatomen und einem Durchmesser von 30 Goldatomen vor –, die auf ihrer Oberfläche mit einigen langen Polymerketten beschichtet waren. Sie sahen aus wie längliche Bakterien mit abstehenden Haaren.

Anschließend wurde Infrarotstrahlung auf die Hoden der Mäuse angewendet. Dadurch erwärmten sich die Nanopartikel von etwa 30 °C auf 37 bis 45 °C. Die genaue Temperatur hing sowohl von der Konzentration der injizierten Nanopartikel als auch von der Intensität der Strahlung ab.

Die Strahlung verursachte Hitzeläsionen auf der Haut rund um die Hoden der Mäuse, sodass angenommen wurde, dass dieser Eingriff für die Tiere schmerzhaft war, obwohl es keine zuverlässige Möglichkeit gab, ihre Schmerzen zu messen. Die Forscher beschlossen, nach anderen Möglichkeiten zur Injektion der Nanopartikel zu suchen.

Eisenstangen

Im Juli 2021, Suns Team veröffentlichten einen Artikel über ihre neuesten Erkenntnisse . Die Nanostäbe der neuen Methode bestehen aus magnetischem Eisenoxid statt aus Gold und sind mit Zitronensäure statt Ethylenglykol beschichtet – haben aber die gleiche Größe und Form wie die früheren Nanostäbe.

Diese magnetischen Nanopartikel wurden in die Venen von Mäusen injiziert und anschließend wurden die Tiere betäubt. Anschließend wurde ein Magnet vier Stunden lang neben ihren Hoden platziert und zog die Nanopartikel dorthin.

Dieses Verfahren – Injektion und anschließende magnetische Ausrichtung – wurde ein bis vier Tage lang täglich durchgeführt.

Nach dem letzten Behandlungstag wurde eine elektrische Spule um die Hoden gewickelt, durch die ein Strom geleitet wurde. Dadurch wurde ein Magnetfeld induziert, das die Nanostäbe und damit die Hoden erhitzte. Ähnliche Temperaturanstiege – von einem Ausgangswert von 29 °C auf 37 bis 42 °C – wurden mit dieser Methode beobachtet. Je mehr Tage einer Maus Nanostäbchen injiziert wurden, desto heißer wurden ihre Hoden.

Heißere Hoden führten zu einer Atrophie und Schrumpfung der Hoden, aber sowohl 30 als auch 60 Tage nach der Behandlung erholten sie sich allmählich, solange die Hodentemperaturen nicht 45 °C erreichten. Sieben Tage nach der Behandlung war die Fruchtbarkeit zurückgegangen – in einigen Fällen war die Fruchtbarkeit vollständig verschwunden – es zeigte sich aber auch eine allmähliche (wenn auch nicht vollständige) Erholung nach 60 Tagen.

Obwohl die Fruchtbarkeit nicht wieder normal war, gab es keinen merklichen Unterschied in der Wurfgröße der von den behandelten Mäusen geschwängerten Weibchen und es wurden bei keinem der Mäusewelpen morphologische Defekte beobachtet. Es schien keinen Unterschied bei den Spermien zu geben, die durchkamen.

Und Sun und seine Kollegen fanden heraus, dass die Eisen-Nanostäbchen im Gegensatz zu den Gold-Nanostäbchen, die auf unbestimmte Zeit in den Hoden von Mäusen verblieben, nach und nach in Leber und Milz ausgeschieden und später vollständig aus dem Körper ausgeschieden wurden. Dadurch wurde das Risiko einer Langzeittoxizität verringert.

Kontrollierte Zucht

Die Kosten und die Irreversibilität der chirurgischen Kastration Viele Tierbesitzer suchen daher nach alternativen Verhütungsmethoden . Die Nanoverhütung sei für den Einsatz bei Haustieren bereit, sagt Sun und fügt hinzu, dass diese Methode in China bereits bei Katzen angewendet werde.

Chirurgische Kastration ist in Europa weniger beliebt als in Nordamerika, daher könnte Nanokontrazeption dort von größerem Interesse sein, sagt David Powell, Direktor des Reproductive Management Center der Association of Zoos and Aquariums in St. Louis, Missouri.

„In den USA gibt es wirklich keinen großen Markt für Verhütungsmittel für Haustiere“, sagt Powell.

Er fügt hinzu, dass Verhütungsmittel bei Nutztieren wie Schafen und Kühen normalerweise nicht angewendet werden.

„Sie werden für den Verzehr und die Schlachtung gezüchtet, daher betreibt die Agrarindustrie kaum oder gar keine Forschung zur Empfängnisverhütung bei Tieren.“

„Zoos sind ein sehr kleiner Markt, und daher haben Pharmaunternehmen nicht viel Motivation, Verhütungsmittel für Tiere herzustellen“, sagt Powell. Aber einige von ihnen tun es, und die Zentrum für reproduktives Management sammelt Daten, um zu bewerten, wie Verhütungsmittel bei verschiedenen Arten wirken.

Nanoverhütung könnte eines Tages Teil des Reproduktionsinstrumentariums von Zoos sein. Doch bevor dies geschieht, müssten laut Powell weitere Studien klären, wie schmerzhaft es ist und bei welchen Arten die Eisen-Nanostäbe eingesetzt werden können. Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Säugetiere – wie Nashörner, Lemuren und Delfine – möglicherweise Eisen ansammeln, die in größeren Mengen giftig sein können .

Reversible Optionen

Ein potenzieller Vorteil der Nanoverhütung ist ihre Reversibilität, da Zoos oft versuchen, Brutereignisse im Laufe des Lebenszyklus der Tiere genau zu steuern. Aber wie reversibel es ist, muss noch weiter untersucht werden. Bei allen Experimenten von Sun wurden Mäuse nur einmal behandelt; Sie erhielten nie eine zweite Injektion von Nanopartikeln, nachdem ihre Hoden verheilt waren.

Suns ultimatives Ziel ist die Empfängnisverhütung beim Menschen, obwohl er zugibt, dass dies noch in weiter Ferne liegt. Wie bei Zootieren sind detaillierte Studien erforderlich, um festzustellen, dass die Nanoverhütung für Männer nicht toxisch ist.

Es ist auch schwieriger, einen Mann vier Stunden lang zu betäuben und eine elektrische Spule um seine Hoden zu wickeln, als das Gleiche bei einer Maus zu tun. Stattdessen hofft Sun, die magnetischen Nanostäbe oral verabreichen zu können und einen anderen Weg zu finden, sie zu den Hoden zu leiten.

Und es ist ungewiss, wie viele Männer sich mit geschrumpften Hoden wohlfühlen, selbst wenn sie mit der Zeit ihre ursprüngliche Größe wiedererlangen.

Bis dahin solltest du besser die Kondome rausholen.

Jeffrey Mo , Global Journalism Fellow, Dalla Lana School of Public Health, Universität von Toronto .

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