?激光破膜儀?主要用于輔助胚胎孵出和人工皺縮，具體應(yīng)用場景包括：?輔助孵出?：在胚胎發(fā)育過程中，透明帶會逐漸變薄并破裂溶解，釋放胚胎使其成功著床于宮腔內(nèi)。然而，當(dāng)透明帶過硬或過厚時(shí)，胚胎無法自行孵出，從而影響著床和妊娠成功率。此時(shí)，激光破膜儀可以對透明帶進(jìn)行人工打孔或削薄，幫助胚胎順利孵出?12。?人工皺縮?：在囊胚期，胚胎內(nèi)部可能形成一個巨大的含水囊腔，這個囊腔對高滲液體置換細(xì)胞內(nèi)的水構(gòu)成很大阻礙，影響胚胎的冷凍操作。激光破膜儀能夠精細(xì)地打破這個囊腔，放出水分，使高滲液體能夠順利進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而完成對囊胚的冷凍操作?12。激光破膜儀的工作原理激光破膜儀通過發(fā)射激光，利用其穿透作用破壞胚胎的某些結(jié)構(gòu)。具體來說，激光能量作用于透明帶或囊胚內(nèi)的囊腔，通過打孔或削薄透明帶或打破囊腔，實(shí)現(xiàn)輔助孵出和人工皺縮的功能?通常集顯微觀察、激光切割、高精掃描于一體，通過顯微成像系統(tǒng)，操作人員能清晰觀察到細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)。上海激光破膜

特色圖8 藍(lán)光激光二極管當(dāng)激光二極管注入電流在臨界電流密度以下時(shí)，發(fā)光機(jī)制主要是自發(fā)放射，光譜分散較廣，頻寬大約在100到500埃（埃=10-1奈米，原子直徑的數(shù)量級就是幾個?！抵g。但當(dāng)電流密度超過臨界值時(shí)，就開始產(chǎn)生振蕩，***只剩下少數(shù)幾個模態(tài)，而頻寬也減小到30埃以下。而且，激光二極管的消耗功率極小，以雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光為例，比較大的額定電壓通常低于2伏特，輸入電流則在15到100毫安之間，消耗功率往往不到一瓦特，而輸出功率達(dá)數(shù)十毫瓦特以上。激光二極管的特色之一，是能直接從電流調(diào)制其輸出光的強(qiáng)弱。因?yàn)檩敵龉夤β逝c輸入電流之間多為線性關(guān)系，所以激光二極管可以采用模擬或數(shù)字電流直接調(diào)制輸出光的強(qiáng)弱，省掉昂貴的調(diào)制器，使二極管的應(yīng)用更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。廣州連續(xù)多脈沖激光破膜慢病毒基因遺傳采用近紅外聚焦激光束與生物組織的光熱作用機(jī)制，能對細(xì)胞進(jìn)行精確切割。

20年前，我國育齡人群中的不孕不育率*為3%，處于全世界較低水平。2009中國不孕不育高峰論壇公布的《中國不孕不育現(xiàn)狀調(diào)研報(bào)告》顯示，全國不孕不育患者人數(shù)已超過5000萬，以25歲至30歲人數(shù)**多，呈年輕化趨勢。平均每8對育齡夫婦中就有1對面臨生育方面的困難，不孕不育率攀升到12.5%~15%，接近發(fā)達(dá)國家15%~20%的比率。**為嚴(yán)峻的是，這一發(fā)生比例還在不斷攀升，衛(wèi)生組織**預(yù)估中國的不孕不育率將會在近幾年攀升到20%以上。衛(wèi)生組織**認(rèn)為，精神和環(huán)境的雙重壓力讓付出沉重的“生命代價(jià)”不孕不育已成為嚴(yán)重的社會問題。如何有效幫助不孕不育患者解決生育難題，對于社會，醫(yī)院及大夫都提出了更高的要求。胚胎異常是體外受精**終失敗的主要原因之一。英國研究人員開發(fā)出一種可篩查胚胎質(zhì)量的新技術(shù)，有望提高試管嬰兒的成功率。 [2]在這種背景下，試管嬰兒技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。試管嬰兒技術(shù)是將卵子與精子分別取出后，置于試管內(nèi)使其受精，受精卵發(fā)育為胚胎，后移植回母體子宮發(fā)育成胎兒的技術(shù)。試管嬰兒技術(shù)作為有效的輔助生殖手段成為大多數(shù)不孕不育夫婦的重要選擇，平均成功率為20-30%。

半導(dǎo)體激光二極管的基本結(jié)構(gòu)：垂直于PN結(jié)面的一對平行平面構(gòu)成法布里——珀羅諧振腔，它們可以是半導(dǎo)體晶體的解理面，也可以是經(jīng)過拋光的平面。其余兩側(cè)面則相對粗糙，用以消除主方向外其它方向的激光作用。半導(dǎo)體中的光發(fā)射通常起因于載流子的復(fù)合。當(dāng)半導(dǎo)體的PN結(jié)加有正向電壓時(shí)，會削弱PN結(jié)勢壘，迫使電子從N區(qū)經(jīng)PN結(jié)注入P區(qū)，空穴從P區(qū)經(jīng)過PN結(jié)注入N區(qū)，這些注入PN結(jié)附近的非平衡電子和空穴將會發(fā)生復(fù)合，從而發(fā)射出波長為λ的光子，其公式如下：λ = hc/Eg ⑴式中：h—普朗克常數(shù)； c—光速； Eg—半導(dǎo)體的禁帶寬度。上述由于電子與空穴的自發(fā)復(fù)合而發(fā)光的現(xiàn)象稱為自發(fā)輻射。當(dāng)自發(fā)輻射所產(chǎn)生的光子通過半導(dǎo)體時(shí)，一旦經(jīng)過已發(fā)射的電子—空穴對附近，就能激勵二者復(fù)合，產(chǎn)生新光子，這種光子誘使已激發(fā)的載流子復(fù)合而發(fā)出新光子現(xiàn)象稱為受激輻射。如果注入電流足夠大，則會形成和熱平衡狀態(tài)相反的載流子分布，即粒子數(shù)反轉(zhuǎn)。當(dāng)有源層內(nèi)的載流子在大量反轉(zhuǎn)情況下，少量自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子由于諧振腔兩端面往復(fù)反射而產(chǎn)生感應(yīng)輻射，造成選頻諧振正反饋，或者說對某一頻率具有增益。當(dāng)增益大于吸收損耗時(shí)，就可從PN結(jié)發(fā)出具有良好譜線的相干光——激光，這就是激光二極管的原理。干細(xì)胞研究里，通過激光破膜對干細(xì)胞進(jìn)行定向分化誘導(dǎo)等操作，推動再生醫(yī)學(xué)發(fā)展。

檢測方法播報(bào)編輯（1）阻值測量法：拆下激光二極管，用萬用表R×1k或R×10k檔測量其正、反向電阻值。正常時(shí)，正向電阻值為20~40kΩ之間，反向電阻值為∞（無窮大）。若測得正向電阻值已超過50kΩ，則說明激光二極管的性能已下降。若測得的正向電阻值大于90kΩ，則說明該二極管已嚴(yán)重老化，不能再使用了。（2）電流測量法：用萬用表測量激光二極管驅(qū)動電路中負(fù)載電阻兩端的電壓降，再根據(jù)歐姆定律估算出流過該管的電流值，當(dāng)電流超過100mA時(shí)，若調(diào)節(jié)激光功率電位器，而電流無明顯的變化，則可判斷激光二極管嚴(yán)重老化。若電流劇增而失控，則說明激光二極管的光學(xué)諧振腔已損壞。細(xì)胞在破膜后仍能保持較高的活性和正常的生理功能，有利于后續(xù)對細(xì)胞進(jìn)行長期的觀察和研究。美國自動打孔激光破膜LYKOS

在關(guān)鍵參數(shù)方面，其激光功率可達(dá) 300mW 目標(biāo)處，且功率穩(wěn)定可靠。上海激光破膜

胚胎激光破膜儀的應(yīng)用領(lǐng)域

胚胎激光破膜儀主要用于胚胎活檢（EB）、產(chǎn)前遺傳診斷（PGD）和輔助孵化（AH）等實(shí)驗(yàn)和研究方面。其中，胚胎活檢是指通過對胚胎進(jìn)行活檢，獲取胚胎內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)（ICM）和外部細(xì)胞團(tuán)（TE）等細(xì)胞，以進(jìn)行基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等研究；產(chǎn)前遺傳診斷是指通過對胚胎進(jìn)行基因檢測，篩查出患有某些遺傳病的胚胎，以便進(jìn)行選擇性的胚胎移植；輔助孵化是指通過對胚胎進(jìn)行一系列的輔助技術(shù)，以提高胚胎的存活率和發(fā)育質(zhì)量。 上海激光破膜