在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)之一。尤其是針對卵母細(xì)胞內(nèi)部高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu)，其冷凍過程中的穩(wěn)定性與完整性直接關(guān)系到解凍后卵母細(xì)胞的存活率及發(fā)育潛能。紡錘體作為卵母細(xì)胞內(nèi)部的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，由微管等高分子物質(zhì)有序排列而成，具有雙折射性。這種特性使得紡錘體在偏振光下能夠呈現(xiàn)出獨(dú)特的形態(tài)和特征，從而被Polscope等偏振光顯微鏡捕捉并觀察。雙折射性紡錘體的形態(tài)、穩(wěn)定性和完整性對于卵母細(xì)胞的正常減數(shù)分裂及胚胎發(fā)育至關(guān)重要。紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的形成和維持需要消耗大量能量。香港MII期紡錘體觀測儀

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)一直是研究的熱點(diǎn)，旨在提高女性生育能力的保存與利用。然而，傳統(tǒng)的紡錘體觀察方法往往需要對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色處理，這不僅破壞了細(xì)胞的活性，還限制了對其發(fā)育潛能的深入評估。偏光成像技術(shù)，特別是Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)，通過利用紡錘體微管結(jié)構(gòu)的雙折射性，實現(xiàn)了對紡錘體的無損觀察。這種技術(shù)無需對卵母細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，能夠在保持細(xì)胞活性的同時，實時、動態(tài)地觀察紡錘體的形態(tài)和變化。這不僅提高了觀察的準(zhǔn)確性和可靠性，還避免了傳統(tǒng)染色方法可能帶來的細(xì)胞損傷和誤差。香港紡錘體提高冷凍保存效率紡錘體在細(xì)胞分裂末期逐漸解體，為細(xì)胞質(zhì)分裂做準(zhǔn)備。

冷凍電鏡技術(shù)（Cryo-EM）近年來在結(jié)構(gòu)生物學(xué)領(lǐng)域取得了重大突破，也為紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角。通過將生物樣品冷凍至極低溫并在電子顯微鏡下進(jìn)行觀察和成像，冷凍電鏡能夠揭示生物大分子的高分辨率結(jié)構(gòu)，包括紡錘體微管等精細(xì)結(jié)構(gòu)。這一技術(shù)不僅克服了傳統(tǒng)電鏡技術(shù)對樣品制備的嚴(yán)格要求，還能夠在接近生理狀態(tài)下觀察紡錘體的形態(tài)和功能，為無損觀察紡錘體提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。無損觀察紡錘體技術(shù)能夠?qū)崟r監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，以及改進(jìn)冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能。

紡錘體觀測儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用

我們知道，成熟的卵母細(xì)胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時間的推移，卵子的紡錘體會將染色單體拉向兩極，進(jìn)而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時，雌雄原核會出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對于那些沒有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時間窗，發(fā)現(xiàn)沒有受精時再去補(bǔ)救ICSI，往往錯過了卵子的比較好受精時間，因為沒有受精的卵子會在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們在加精后的4-6小時，通過觀察第二極體的排出來初步判斷是否受精，**的增加了那些受精障礙患者的受精率，也避免了卵子的老化。

當(dāng)然，偶爾也會出現(xiàn)錯誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報道對IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救，實驗組用紡錘體觀測儀觀察并統(tǒng)計紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個紡錘體，17.3%含有兩個紡錘體，并對含有一個紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對照組并未用紡錘體觀測儀觀察紡錘體，只對未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。 紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動染色體向細(xì)胞兩極移動。

隨著科技的不斷發(fā)展，無損觀察技術(shù)將不斷得到優(yōu)化和創(chuàng)新。未來有望開發(fā)出更加便捷、高效、低成本的成像設(shè)備，進(jìn)一步降低設(shè)備成本并提高操作簡便性。同時，通過優(yōu)化成像算法和數(shù)據(jù)處理技術(shù)，可以實現(xiàn)對紡錘體形態(tài)變化的更精細(xì)、更準(zhǔn)確的評估。無損觀察紡錘體卵冷凍研究涉及生殖醫(yī)學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、材料科學(xué)等多個領(lǐng)域。未來通過加強(qiáng)不同學(xué)科之間的交叉融合和協(xié)同創(chuàng)新，可以推動該領(lǐng)域取得更多突破性進(jìn)展。例如，結(jié)合分子生物學(xué)和遺傳學(xué)的研究成果，可以進(jìn)一步揭示紡錘體在卵母細(xì)胞發(fā)育和受精過程中的作用機(jī)制。紡錘體微管的正極朝向細(xì)胞兩極，負(fù)極則靠近染色體。上海紡錘體胚胎植入

紡錘體微管的微妙調(diào)整，確保了遺傳信息在細(xì)胞分裂中的準(zhǔn)確無誤傳遞。香港MII期紡錘體觀測儀

什么是紡錘體？它有多重要？

紡錘體主要由微管蛋白組成，微管蛋白是一種含有α和β亞單位的異二聚體。紡錘體不是一成不變的，常常處于組裝和去組裝的動態(tài)變化過程中，一般在細(xì)胞分裂的中、后期，紡錘體結(jié)構(gòu)較為典型。紡錘體主要有兩個作用：其一，排列與分配染色體；其二，決定細(xì)胞胞質(zhì)分裂的分裂面。紡錘體的完整性決定了染色體分裂過程在時間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體就像一位聰明的大力士的雙手，在細(xì)胞分裂過程中，能精細(xì)的將等位染色體平均拉向細(xì)胞的兩極，確保分裂后的2個子細(xì)胞中的染色體數(shù)目相等。但是，如果這個大力士多了一只或幾只手，染色體的分配將紊亂，導(dǎo)致非整倍體。紡錘體損傷的增加多見于高齡婦女，或接觸某些化學(xué)物質(zhì)的卵母細(xì)胞。

在細(xì)胞分裂過程中，紡錘體對卵母細(xì)胞染色體的平衡、運(yùn)動、分配、和極體的排出非常關(guān)鍵。卵母細(xì)胞成熟過程中的兩次減數(shù)分裂形成兩次紡錘體，卵母細(xì)胞受精、雌雄原核融合后又會形成有絲分裂紡錘體。 香港MII期紡錘體觀測儀