1分鐘告訴你試管嬰兒胚胎“抗凍”的秘密
冷凍胚胎是一種世界上唯一一個成熟的保存生育功能的方法。這種技術是將通過試管培育技術得到的胚胎,存置于零下196℃的液氮環境中,得到長時間保存。
2017年3月16日,廣州媽媽冷凍胚胎18年后,成功生下二胎寶寶。1999年被冷凍的胚胎,沉睡18年后,被喚醒……
目前,全球有冰凍胚胎的時間長達20年,而且成功妊娠。
胚胎“抗凍”的“秘密”
離體的精子、卵子還有胚胎其實是非常嬌氣的,對溫度、濕度、CO2氣體濃度要求非常嚴格。但是,將試管嬰兒發育而成的胚胎凍進-196℃的液氮八年、十年乃至更久復蘇后胚胎依然成活,移入子宮后能夠發育成一個健康的嬰兒。嬌氣的胚胎怎么這么抗凍呢?
其實胚胎抗凍與冷凍原理和先進的冷凍技術有關。
冷凍最大的傷害就是細胞內的水在冷凍過程中形成冰晶。冰晶過大就會劃傷細胞膜和細胞器造成物理損傷,以及形成冰晶后改變電解質濃度造成化學損傷。
因此,盡可能的給細胞脫水減少冰晶的形成是各種冷凍保護試劑的主要作用,同樣,復蘇時,迅速升溫給細胞復水則是解凍后胚胎存活的關鍵。胚胎冷凍主要有兩種方法。
一種是程序化冷凍。
胚胎首先進入一個高濃度的滲透性冷凍保護劑中,因為濃度高,細胞外的滲透壓遠高于細胞內滲透壓,水分子就在這種壓力差的作用下逐漸外滲。所以,此時細胞脫水皺縮。在水分子外滲的過程中,后期滲透性保護劑也開始進入胞內,細胞由皺縮呈現膨脹狀態,恢復初始大小。
然后,再將胚胎移入非滲透性保護劑中,因為是非滲透性只增加了細胞外滲透壓,不進入細胞內,細胞繼續脫水至平衡狀態。平衡后,借助程序冷凍儀胚胎以0.2-2.0℃的速度程序降溫至-80℃,此過程進一步脫水,最后移入液氮中。
另一種是玻璃化冷凍。
胚胎冷凍的原理都是脫水之后降溫,相比程序化冷凍,玻璃化冷凍操作簡單,不需要設備,目前應用越來越廣。不同之處是,冷凍保護劑以更快的速度降溫,從而使液體直接轉變成玻璃狀態,沒有冰晶形成。
但這種冷凍試劑有濃度高、粘度大等特點同時胚胎毒性也大。因此在降溫階段,需要在幾十秒內完成,這對操作提出了更高要求。
如果是囊胚冷凍,除了借助冷凍保護劑脫水,還需要人工皺縮,也就是“放水”,通過顯微操作針或者激光在透明帶上穿一小孔,使囊胚腔內的液體自然流出,皺縮成一團后再進行冷凍。
相比較大和含水較多的囊胚而言,精子的冷凍則容易的多。精子多數是DNA,含水少,表面積大,脫水快,最重要的是精子數量多,易獲取,復蘇中損失少量老弱病殘也夠用。而對于嚴重少精無精的患者,可以多次冷凍或者單精子冷凍,這就需要更高的冷凍技術。
胚胎抗凍不是胚胎的天性,而是先進的冷凍技術。目前,冷凍卵巢組織技術已逐漸成熟。
冷凍胚胎的適用對象（適應癥）：
1、試管嬰兒（ICSI）治療周期過程中胚胎移植后剩余可以利用的胚胎；
2、本治療周期母體因子宮環境不適合懷孕 (例如：發生嚴重卵巢過度刺激征或子宮內膜不佳等)，也可先冷凍保存暫緩植入，待適當的時機再做解凍；
3、本治療周期有發熱、腹瀉等全身性疾病不能移植的；
4、對于有可能喪失卵巢機能的病人(例如：要接受化學治療、放射線治療或切除手術等)，也可選擇冷凍胚胎來保存其生育能力。
