紡錘體觀測新技術(shù)提升“試管嬰兒”胚胎受精率
什么是紡錘體觀測儀？
紡錘體觀測儀是利用光線經(jīng)過雙折射性的物體時產(chǎn)生的光程差，對卵母細胞內(nèi)的紡錘體進行動態(tài)及無創(chuàng)觀察的顯微觀測系統(tǒng)。
紡錘體觀測儀主要有什么用處？
紡錘體觀測儀主要用于ICSI注射時紡錘**置觀測，避免ICSI注射時對卵子的紡錘體損傷。
目前的ICSI注射方法是：假定成熟的MII卵母細胞的紡錘體靠近***極體，通過定位***極**置于6點或12點方向，在垂直于***極體的3點鐘方向注入精子。但事實上，紡錘體的位置不是固定不變的，***極體不能精細預測所有卵母細胞紡錘體的位置，約39%的紡錘體并不能通過***極體預測。傳統(tǒng)的ICSI注射很可能損壞紡錘體，若紡錘體損傷很可能導致卵母細胞死亡或染色體異常。因此，在ICSI注射時對紡錘體進行觀察，對于ICSI操作和受精結(jié)局都有非常重要的意義，可以顯著提高ICSI受精率，有大量文獻報道正常受精率在觀察到紡錘體的卵子中***高于未觀察到紡錘體的卵子（83.3% VS 77.2%）。
紡錘體儀還有什么作用？
紡錘體觀測儀還可以對一代受精后的卵母細胞受精情況進行評估，選擇未受精的卵母細胞進行補救ICSI***。 紡錘體在細胞分裂后期通過收縮力推動染色體分離。上海紡錘體實時成像紡錘體加熱臺
隨著科技的進步，冷凍與解凍技術(shù)也在不斷創(chuàng)新。例如，玻璃化冷凍技術(shù)因其快速冷凍和解凍的特點，能夠有效減少冷凍過程中的冰晶形成和滲透壓變化對紡錘體的損傷。此外，一些研究者還嘗試將微流控技術(shù)應用于卵母細胞的冷凍保存中，以實現(xiàn)更精確的溫度控制和更均勻的冷凍保護劑分布。無損觀察技術(shù)如偏光顯微鏡（Polscope）和冷凍電鏡（Cryo-EM）等的應用為MI期紡錘體卵冷凍研究提供了新的視角。這些技術(shù)能夠在不破壞卵母細胞活性的情況下實時觀察紡錘體的形態(tài)和變化，從而更準確地評估冷凍保存的效果。昆明MII期紡錘體揭示卵母細胞關鍵結(jié)構(gòu)紡錘體微管的動態(tài)不穩(wěn)定性是其功能的基礎。
隨著科學技術(shù)的不斷進步和研究的深入，成熟卵母細胞紡錘體冷凍保存技術(shù)有望迎來更加廣闊的發(fā)展前景。一方面，研究者們將繼續(xù)優(yōu)化冷凍保護劑的配方和濃度，降低其對細胞的毒性；另一方面，通過改進冷凍速率和程序，減少冷凍過程中對細胞的機械損傷。此外，隨著基因檢測和遺傳病篩查技術(shù)的發(fā)展，未來有望實現(xiàn)對冷凍卵母細胞的遺傳病篩查，進一步保障后代健康。同時，隨著法律倫理環(huán)境的逐步改善和公眾對卵母細胞冷凍保存技術(shù)的認知度提高，該技術(shù)有望在更多國家和地區(qū)得到普及和應用。這將為更多女性提供生育能力保存的機會，同時也為生殖醫(yī)學領域的發(fā)展注入新的活力。
選擇合適的冷凍保護劑是減少冷凍損傷的關鍵。然而，不同濃度的冷凍保護劑對MI期卵母細胞紡錘體的影響各異，需要通過大量實驗進行優(yōu)化。此外，冷凍保護劑的滲透性和毒性也是需要考慮的因素。冷凍和解凍過程中的溫度控制、時間控制以及操作手法等都會對MI期卵母細胞的紡錘體造成影響。因此，需要不斷優(yōu)化冷凍和解凍程序，以減少對紡錘體的損傷。近年來，研究者們通過不斷嘗試和優(yōu)化冷凍保護劑的配方，取得了進展。例如，一些研究表明，使用高濃度的蔗糖作為冷凍保護劑可以提高MI期卵母細胞的存活率和紡錘體穩(wěn)定性。此外，還有一些新型冷凍保護劑如乙二醇、丙二醇等也被應用于MI期卵母細胞的冷凍保存中。研究紡錘體有助于理解細胞分裂的分子機制。
紡錘體是如何形成的(1)
紡錘體是動植物細胞分裂期形成的與染色體正常分離直接相關的分裂器，紡錘體的裝配在有絲分裂的前期完成。動物細胞紡錘體由星體微管、極間微管、動粒微管及其結(jié)合蛋白構(gòu)成，因含有星體微管故稱有星紡錘體。無中心體的動物細胞和植物細胞也能形成紡錘體，因不含有星體微管而稱之為無星紡錘體。微管是由α、β微管蛋白異源二聚體及少量微管結(jié)合蛋白聚合而成的亞穩(wěn)定動態(tài)結(jié)構(gòu)。動物細胞的中心體由一對相互垂直的圓筒狀中心粒及中心體基質(zhì)構(gòu)成。它是紡錘體微管向外生長的**，又稱微管組織中心。在有絲分裂前間期的S期初期，中心體開始復制倍增，在G2期結(jié)束時完成。在細胞分裂期前期，間期復制倍增的兩個中心體分離，每一個中心體形成放射狀排列的微管，稱為星體，每個中心體是它自身星體的**。在有絲分裂細胞周期的分裂期，微管通過持續(xù)增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基來實現(xiàn)微管的聚合和解聚，微管始終處于生長和縮短的更替中。在分裂前期，紡錘體微管由游離的微管蛋白組裝而成，介導染色體的運動；分裂末期，紡錘體微管解聚，又組裝形成細胞質(zhì)微管網(wǎng)絡。紡錘體微管包括動粒微管、極間微管和星體微管. 紡錘體在細胞分裂中的功能受到嚴格的時間和空間控制。武漢成熟卵母細胞紡錘體卵冷凍研究
紡錘體微管的排列方向決定了染色體分離的方向。上海紡錘體實時成像紡錘體加熱臺
無需染色紡錘體觀察技術(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)化冷凍保護劑的配方和濃度，以及改進冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細胞的存活率和發(fā)育潛能。解凍后的卵母細胞在無需染色的情況下，可以直接通過Polscope系統(tǒng)進行紡錘體觀察。這一技術(shù)能夠迅速評估解凍后卵母細胞的質(zhì)量，包括紡錘體的形態(tài)、位置、穩(wěn)定性等關鍵指標，為后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育提供重要參考。上海紡錘體實時成像紡錘體加熱臺
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