試管嬰兒反復失敗?可能你需要先定一個鉆石培養(yǎng)皿

時間：2018-01-22

去年網(wǎng)上流傳著一張關于受精的詼諧圖片：如果你抱怨生活這么艱辛，那當年的那場游泳比賽你就不該拿第一。

較近，來自德國烏爾姆大學(Ulm University in Germany)的一項研究或許會讓你更沒有理由喊累。

 

 

目前，體外受精在難孕癥治療中發(fā)揮著越來越重要的作用。體外受精獲得的孩子就是人們通俗上說的“試管嬰兒”。這項技術一直是不能通過自然方式受孕婦女的一個福音。但目前就我國而言，各大醫(yī)院試管嬰兒的成功幾率并不高，平均僅30%左右。

較近，德國烏爾姆大學的物理學家Andrei Sommer領導的一項研究發(fā)現(xiàn)，人類精子細胞在鉆石包被(a diamond petri dish)的培養(yǎng)皿上存活的時間和運動活性，都高于在傳統(tǒng)的聚苯乙烯培養(yǎng)皿上，而且用近紅外光照射也能提高精子的活性，兩者單獨或者聯(lián)合使用能夠提高體外受精的成功幾率。這對難孕癥的治療具有重要的意義。

傳統(tǒng)的體外受精過程是分別將精子與卵母細胞取出，置于培養(yǎng)液內(nèi)使精子鉆入卵母細胞內(nèi)形成受精卵，然后再將該受精卵移植回母體的子宮內(nèi)。臨床上通常是在培養(yǎng)皿上完成體外受精的，而目前常用的培養(yǎng)皿幾乎都是以聚苯乙烯為原料生產(chǎn)的。

像任何類型的細胞一樣，精子在代謝過程中也會產(chǎn)生對細胞有損害作用的活性氧類(ROS)。活性氧由于含有未配對的電子，因此化學性質(zhì)非常活躍，會與細胞膜、細胞內(nèi)的蛋白質(zhì)、脂質(zhì)等相互作用，引起一系列交聯(lián)反應，對細胞甚至機體造成各種損傷。在體內(nèi)，活性氧會與周圍的物質(zhì)相互作用，過程中會得到或失去一個電子而變成穩(wěn)定的結構，失去損傷細胞的能力。

聚苯乙烯材料會在其表面形成一道膠狀的納米厚度的水膜的性質(zhì)，但這層水膜會阻礙活性氧與周圍物質(zhì)的相互作用，因此不利于活性氧的中和消除。

 

 

一般來說，樣品中精子的運動活性越高，體外受精成功幾率越高，懷孕率也越高。

由于鉆石的表面形成的是一層光滑的水膜，不會阻礙自由基與周圍物質(zhì)的相互作用，可以保護細胞免受自由基的傷害。因此Sommer和他的同事們好奇，將精子培養(yǎng)于像鉆石這類材料的表面，是否會提高體外受精的成功幾率呢?

于是研究人員用少于一個微米的超薄鉆石層包被石英培養(yǎng)皿，并將人的精子培養(yǎng)于其中，并在聚苯乙烯包被的培養(yǎng)皿上重復相同的實驗作為對照。這些精子細胞的活性被分成從A(快速運動，較可能受精)到D(完全不動，不能受精)四個等級。

放置一個小時后，他們發(fā)現(xiàn)鉆石包被的培養(yǎng)皿中A等級精子的數(shù)目是聚苯乙烯培養(yǎng)皿中A等級精子數(shù)目的300%。該項研究結果發(fā)表在了轉(zhuǎn)化醫(yī)學年報《Annalsof Translational Medicine》上了。Sommer解釋說，這可能是因為在鉆石包被的培養(yǎng)皿表面，活性氧類不能聚集，很快地就被轉(zhuǎn)變?yōu)橹行缘奈镔|(zhì)，失去損害細胞的能力。

以前也有研究表明，特定波長的光，如波長670納米的光(在可見光譜的紅光末端)，可以提高細胞內(nèi)線粒體產(chǎn)生ATP(三磷酸腺苷)的含量，這使細胞更加具有活力。于是，該團隊又測試了光照對精子活性的影響。經(jīng)過三十分鐘該波段光的照射下，研究人員發(fā)現(xiàn)，實驗組A級精子的數(shù)目是對照組的兩倍。

這些研究結果表明，鉆石包被的培養(yǎng)皿和近紅外光照射的聯(lián)合使用，將會使精子存活時間更長，運動活性更高，進而顯著提高體外受精的效率。

 

 

當然，鉆石包被的培養(yǎng)皿的價格比較昂貴，像研究中用到的培養(yǎng)皿的價錢大概在100美元左右。但Sommer表示，考慮到體外受精大概要花費10,000美元甚至更多的時候，這個培養(yǎng)皿的價錢還是可以接受的。

美國俄亥俄州克利夫蘭診所生殖醫(yī)學中心的生物學家Ashok Agarwal說，這項研究不僅有趣，而且對生殖生物學的發(fā)展有重要的意義。

但是有一些研究人員擔心鉆石會對精子和受精卵造成損傷。Sommer也回應說，研究中確實會涉及到納米鉆石顆粒進入精子細胞的現(xiàn)象，但如果精子細胞位于惰性鉆石粒子表面則不會發(fā)生這種情況。盡管如此，該研究結果離臨床應用還有很長的路要走。

也許未來，獲得一個健康的試管嬰兒是從先訂購一個鉆石包被的培養(yǎng)皿開始的。

對于鉆石培養(yǎng)皿可能是一個傳說，未來是否可行還有點研究，對于試管嬰兒反復失敗的家庭，又應該如何選擇呢?

要不要做三代試管嬰兒PGS胚胎植入前染色體篩查?

一般人群中有1/5―1/4患有遺傳性疾病，平均每人攜帶5―6個隱性基因。但是不是所有問題都會影響孩子的健康，也不是所有問題都能夠被PGS/PGD技術檢出!

一、染色體問題有多嚴重?

首先要說明的是，能夠順利出生的健康嬰兒其實只是冰山一角，大多數(shù)有染色體異常的胚胎都會不著床、流產(chǎn)、或者胎停育，被自然淘汰。99%的流產(chǎn)是胎兒的原因，而不是母體的原因。

統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明：

· 在受精卵階段，染色體異常比例為45%

· 成功著床的胚胎，染色體異常比例為25%

· 度過第一妊娠期的胚胎，染色體異常比例為15%

如果夫婦雙方?jīng)]有已確診的染色體問題，一般患者都建議采用標準方案即可。如果夫婦雙方有明確的遺傳病史，或曾經(jīng)流產(chǎn)或生育過有染色體問題的孩子，請?zhí)峁z測報告，我們會為您建議合適案。

四、胚胎采樣技術降低風險

第三代試管嬰兒培養(yǎng)：

1)在第三天初期胚上打孔：從培養(yǎng)箱中取出胚胎，在專用顯微操作臺上用特定裝置將胚胎固定 ，然后用激光切除法在胚胎透明帶的合適位置上開一小孔，切除透明帶時避免損傷到內(nèi)部細胞。

2)胚胎繼續(xù)培養(yǎng)到第五天，形成囊胚：胚胎不斷分裂成長時，有部分細胞從開的小孔中滲出，從滲出細胞中吸取一個細胞進入微細導管中。

3)將取出的細胞送檢：通過染色體提取和分析，判斷該胚胎有無遺傳疾病和鑒定胚胎，通常檢測結果需要2-4周。

4)將囊胚冷凍存儲：所有囊胚都將被冷凍存儲，等到染色體結果出來后，患者可以選擇胚胎進行移植。