近日，四川大学科学技术发展研究院发布科技成果转化公示，科研院通过专利实施许可方式，拟将“一种化合物RCPH及其合成方法、作为比率型PH探针的应用和产品”相关专利转让，交易价格为“2.5万元+提成”。
该技术披露了一种化合物RCPH及其合成方法、作为比率型pH探针的应用和产品，属于精子内pH检测技术领域。团队合成了一种新的化合物RCPH，将其用作比率型pH探针，并应用于精子pH检测试剂中，实现了对精子细胞内pH的精确定量检测，检出限小于0.15个pH单位，进而能够区分正常人与弱精患者之间的差异，还可实现药物筛选与遗传学优选。
男性不育已成为全球高发的生殖健康问题。根据世界卫生组织的数据，全球约9%的夫妇面临生育挑战，其中因男性因素导致的占比达30%-50%。
精子功能评估是男性不育诊断的核心环节。精子细胞内pH（pHi）作为调控精子活力激活与受精能力的关键因素，对其开展精准检测，对于明确不育病因、指导辅助生殖治疗极为重要。
在“附睾酸性环境（pH 6.5 - 6.8）→女性生殖系统碱性环境（pH 7.6 - 7.8）”这一正常生理过程中，正常精子需精准调控pHi，以完成“能力化”激活。一旦pHi出现异常，将直接导致精子活力降低、受精失败。
然而，目前精子pHi检测技术长久以来面临着“精度不足、时空分辨率低、临床适配性差”等多重难题，难以契合临床诊断的需求。
从检测精度方面来看，现有技术存在明显的局限性。临床研究显示，成功与失败的体外受精（IVF）组的精子pHi差异仅为0.11个pH单位，而像BCECF探针、AuNPs系列探针等常规检测工具的检出限均超过0.15个pH单位，无法察觉这一细微的差异。这就致使15%“pHi异常但精液常规指标正常”的不育男性被漏诊，从而错失了精准干预的时机。
时空分辨率不足进一步限制了该技术的临床应用。在时间维度方面，现有的AuNPs探针在孕酮刺激后，需要10分钟以上才能检测到pHi变化。然而，在精子“获能”过程中，pHi会动态波动（例如，从pH6.70上升至6.84仅需数分钟）。这种缓慢的响应速度无法实时追踪生理过程，因而难以解析pHi与精子功能激活之间的关联机制。
在空间维度方面，几乎所有现有的方法仅能提供整个精子的平均pH读数，无法精准定位头部、中段（线粒体集中区）等关键区域的局部pH变化。而线粒体pH异常正是弱精症患者精子能量代谢障碍的核心诱因，局部信息的缺失使得病因诊断只能“治标不治本”。
此外，现有的检测技术还存在“细胞毒性高、适用场景有限”的弊端。传统的 BCECF 探针虽能在一定程度上实现 pHi 定量，但对精子存活率具有显著的负面影响；AuNPs 探针尽管毒性稍低，却依旧会干扰精子的运动功能。而在辅助生殖（如 IVF）检测中，“保持精子活性”是必要前提，这一矛盾致使多数技术难以应用于临床实际操作。
同时，现有的检测大多依赖大型仪器（如高端共聚焦显微镜），并且操作流程繁杂（需要专业人员进行样本前处理），难以在基层医院和生殖中心普及，从而限制了该技术的临床覆盖范围。
更为关键的是，现有技术缺失“分型指导治疗”的核心价值。目前的检测仅能判定 pHi 是否异常，却难以与治疗方案相关联。例如，无法辨别 pHi 异常究竟是由“碳酸氢盐转运体缺陷”还是“离子通道功能障碍”所引发，也无法预估患者对“谷氨酰胺调控 pHi”等干预手段的响应效果。这使得临床治疗依旧处于“盲目尝试”的阶段，治疗有效率不足 40%。
此次转化的“化合物 RCPH 比率型 pH 探针”专利技术，核心优势在于以“双荧光比率设计”与“多维度性能优化”构建完整解决方案，从检测灵敏度、临床适配性到功能拓展实现全维度突破，彻底改变传统精子 pH 检测依赖低精度工具的局限。
该技术率先在分子设计领域实现了颠覆性创新，成功突破了传统荧光探针“单信号易受干扰、毒性高”的局限，开创性地设计出“绿色 - 红色双荧光通道比率型结构”。
传统的 BCECF 探针仅依赖单一荧光信号，极易受到探针浓度和光源强度的影响，并且会显著抑制精子的存活率。AuNPs 探针虽然毒性稍低，但响应 pH 值变化却需要 10 分钟以上的时间。
而本专利所研发的化合物 RCPH，通过 7 -（二乙胺基） - 2 - 氧代 - 2 - 苯并吡喃 - 3 - 羧酸与荧光素衍生物的精确耦合，能够凭借两种荧光信号的比值（Ired/Igreen）来计算 pH 值，有效避免了单一信号产生的误差。
更为关键的是，其分子结构中不包含细胞毒性基团。经 CASA 检测验证，以 20μM 浓度对精子进行染色 10 分钟后，精子的总活力、前向运动速度等核心参数与空白组相比无显著差异（P > 0.05），彻底化解了“检测与保活难以兼顾”的临床难题，尤其适用于体外受精（IVF）等需要维持精子活性的场景。
在核心性能优化上，该探针以“三高一窄”特性精准匹配临床需求，实现“高灵敏定量 + 高时空分辨率”的协同统一。
其一，凭借高灵敏度突破细微pH差异检测的瓶颈：该探针的检出限小于0.15个pH单位，远优于传统BCECF探针（其检出限超过0.15个pH单位）。通过流式细胞仪构建的标准曲线（y = 190.3x - 1217，R² = 0.9908）显示，即便精子内部的pH仅波动0.11个单位（这是成功与失败IVF组之间的关键差异），也能够被精准捕捉到。对68例正常精子样本与30例弱精患者样本的检测结果证实，该探针能够清晰区分两组之间0.15个pH单位的差异（P < 0.01），为“精液常规正常但pHi异常”的15%不育男性提供了确诊依据。
其二，凭借高时空分辨率实现动态生理过程追踪：在时间维度方面，传统AuNPs探针需10分钟方可检测到孕酮诱导的精子碱化现象，而RCPH探针的响应时间不到1分钟，能够实时捕捉精子“能力化”过程中pH值从6.70升至6.84的动态变化。
在空间维度方面，借助激光共聚焦成像（激发波长405nm，发射波长465nm/543nm），可以精准定位精子头部（顶体区域）与中段（线粒体集中区）的局部pH变化。实验表明，经孕酮刺激后，精子中段线粒体的pH值提升了0.2个单位。这一局部信息为解析弱精症“能量代谢障碍”的病因提供了关键数据，弥补了传统检测仅能获取平均pH值的局限性。
其三，狭窄的pH响应范围增强了临床适配性：探针的pH灵敏响应区间为6.0 - 8.0，恰好覆盖精子的生理pH范围（附睾为6.5 - 6.8、女性生殖系统为7.6 - 7.8），避免了传统探针在非目标pH区间产生的信号干扰，有效降低了非目标pH区间的信号干扰，提高了检测的特异性。
同时，通过优化探针的终浓度（流式检测为2μM、共聚焦检测为20μM），能够适配不同的临床场景：基层医院可使用流式细胞仪进行批量样本筛查，生殖中心则可用共聚焦仪开展精细化的病因分析，兼顾了普适性与精准性。
此外，该项技术在“多功能拓展”与“产业化适配”方面亦实现了突破。
在功能拓展层面，RCPH 探针不仅能够应用于临床诊断，还可支持药物筛选与遗传学优选。例如，借助定量检测谷氨酰胺引发的精子 pHi 变化，来评估药物对精子活力的改善成效；通过监测 pH 调节对精子 DNA 突变频率的影响，为 IVF 技术中的精子选择提供分子依据。
在产业化方面，探针的合成工艺简便且可控。通过四步化学反应（羧基活化、水解、环化取代、偶联）便可制备，所使用的原料（如荧光素、3 - 羟基苯基哌嗪）均为市售分析纯，无需特殊设备。而且，试剂稳定性良好，在 4℃条件下储存 6 个月后，检测性能并无显著衰减，具备大规模量产的潜力。
在男性不育诊断赛道，围绕“精子功能精准评估”的核心需求，多家企业与研究机构已从传统精液分析向分子功能检测延伸，形成“基础指标检测+创新功能评估”的竞争格局。
目前市场上的同类型产品主要聚焦精子活力、DNA 损伤等常规参数，少数企业开始探索精子 pH、离子通道功能等深层指标，不同主体的技术路线与研发进度各有侧重，共同推动男性不育诊断从“形态评估”向“功能解析”进阶。
北京伟力新世纪科技发展有限公司的核心产品“计算机辅助精液分析系统（CASA）”，已在各级医院生殖中心得到广泛应用。该系统借助图像识别技术，可检测精子浓度、活力、运动轨迹等常规参数。此产品已获得 NMPA 注册，具备检测速度快（单样本分析时间≤5 分钟）、数据自动化处理的显著优势。
目前，该产品处于成熟推广阶段，市场渗透率较高，是基层医院进行精液分析的主力设备。
美国CooperSurgical公司（原Origio）提供的“精子活力染色试剂盒”，通过SYBR-14/碘化丙啶双染法评估精子膜完整性，作为辅助生殖中的常规功能筛查手段。
回归到此次交易涉及的技术层面，该化合物RCPH比率型pH探针技术融合了高敏定量检测以及低毒临床适配特性，为化解精子pH检测在精度、时空分辨率和细胞安全性方面的核心矛盾，提供了一种集合诊断、药物筛选和遗传学优选功能于一体的新思路。
渝公网安备 50011202502165号
