Rev. Phys. Appl. (Paris) 14, 391-404 (1979)
DOI: 10.1051/rphysap:01979001402039100

Méthode de mesure objective de la mobilité des spermatozoïdes humains par diffusion de la lumière. Application à l'immunologie de la reproduction

B. Volochine¹ et J. Bosq-Rolland<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Diffusion Inélastique de la Lumière, Orme des Merisiers, C.E.N. Saclay B.P. no 2, 91190 Gif sur Yvette, France.
²  Laboratoire de Biophysique du Professeur C. Benezech, Faculté de Médecine, Montpellier 34000, France.

Abstract
The method is based upon the detection of the optical Doppler effect by the heterodyne photon beating technique, which allows the analysis of small frequency changes. The monochromatic light source is a low power helium-neon laser. Mobility is described by several dynamical parameters : the absolute number of motile spermatozoa, the percentage of motile spermatozoa, the characteristic velocity of the population, the velocity distribution. Moreover, an appreciation of the spermatozoa concentration is also obtained. Some possible applications are illustrated by the results of the analysis of spermatozoa motility in semen, in cervical mucus, and under the action of anti-bodies of a given serum. The absolute activity of a serum is thus characterized by the measurement of a characteristic decay time.

Résumé
La méthode est basée sur la détection de l'effet Doppler optique par la technique des battements de photons hétérodyne permettant l'analyse de faibles changements de fréquences. La source de lumière monochromatique est un laser hélium-néon de faible puissance. La mobilité est traduite par plusieurs paramètres : nombre absolu de spermatozoïdes mobiles, pourcentage des spermatozoïdes mobiles, vitesse caractéristique de la population, distribution des vitesses. On obtient également une appréciation de la concentration en spermatozoïdes. Les applications possibles sont illustrées par des résultats relatifs à l'analyse de la mobilité des spermatozoïdes dans le sperme, dans le mucus cervical, et en immunologie en présence d'anticorps immobilisants. On caractérise ainsi l'activité d'un sérum par un temps caractéristique.

PACS
8725D - Biological transport: cellular and subcellular transmembrane physics.
8760G - Microwaves and other electromagnetic waves medical uses.
8780 - Biophysical instrumentation and techniques.

Key words
biomedical measurement -- cell motility -- Doppler effect -- light scattering -- measurement by laser beam -- human spermatozoa -- reproduction immunology -- optical Doppler effect -- heterodyne photon beating technique -- monochromatic light source