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(duì)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(duì)胚胎進(jìn)行基因檢測(cè)，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(duì)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。 干細(xì)胞研究里，通過激光破膜對(duì)干細(xì)胞進(jìn)行定向分化誘導(dǎo)等操作，推動(dòng)再生醫(yī)學(xué)發(fā)展。北京DTS激光破膜

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(shì)。平均每8對(duì)育齡夫婦中就有1對(duì)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(huì)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(huì)問題。如何有效幫助不孕不育患者解決生育難題，對(duì)于社會(huì)，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%。Laser激光破膜細(xì)胞切割安裝維護(hù)簡(jiǎn)單，軟件界面友好，易于操作。

激光的產(chǎn)生圖1在講激光產(chǎn)生機(jī)理之前，先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程，一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷，稱之為自發(fā)輻射；二是處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，稱之為受激輻射；三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。圖2 激光二極管示意圖自發(fā)輻射，即使是兩個(gè)同時(shí)從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子，它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同，但受激輻射就不同，當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來光子完全相同的光。在激光器中，發(fā)生的輻射就是受激輻射，它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng)，即有受激輻射，也有受激吸收，只有受激輻射占優(yōu)勢(shì)，才能把外來光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢(shì)，只有粒子的平衡態(tài)被打破，使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)（這樣情況稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)），才能發(fā)出激光。

進(jìn)行試管胚胎移植前是否需要進(jìn)行基因檢測(cè)，這取決于夫婦和醫(yī)生的決定?；驒z測(cè)可以用來檢測(cè)胚胎是否攜帶某些遺傳疾病、染色體異?；蚱渌蛔儭＿@種檢測(cè)被稱為遺傳學(xué)篩查或胚胎染色體篩查，旨在減少可能的遺傳風(fēng)險(xiǎn)和出生缺陷的機(jī)會(huì)，幫助夫婦做出更加明智的決策?；驒z測(cè)可以了解自身遺傳信息進(jìn)行基因檢測(cè)可以幫助夫婦了解自身遺傳信息、預(yù)防染色體異常等問題。某些遺傳疾病可能會(huì)通過遺傳方式傳遞給下一代，例如地中海貧血、囊性纖維化等。如果夫婦其中一方或雙方患有這些疾病，那么他們的后代也有可能會(huì)受到影響。通過基因檢測(cè)，夫婦可以及早了解自身遺傳狀況，做好生育決策。一些常見的遺傳性疾病如唐氏綜合征、愛德華氏綜合征等也可以通過基因檢測(cè)來判斷是否存在風(fēng)險(xiǎn)。如果發(fā)現(xiàn)存在高風(fēng)險(xiǎn)則可以采取相應(yīng)措施，如選擇合適的受精卵進(jìn)行移植或者選擇其他育兒方式?；驒z測(cè)還可以幫助夫婦了解攜帶者狀態(tài)。有些疾病是由隱性遺傳基因引起的，夫婦中只要一方攜帶該基因，即可將其傳給下一代。通過基因檢測(cè)，夫婦可以了解自己是否為某種疾病的攜帶者，從而及早采取預(yù)防措施。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(duì)細(xì)胞進(jìn)行長期的觀察和研究。

嵌合體是指包含兩個(gè)或多個(gè)個(gè)體（相同物種或不同物種）的細(xì)胞的動(dòng)物。它們的身體由具有兩組不同DNA的細(xì)胞簇組成。自然發(fā)生的嵌合體非常罕見。不少情況下，胚胎融合誕生出的都是融合到一半的“半成品”，也就是我們常說的連體嬰兒。由此看來，“合體”這種“不自然”的事情，交給大自然似乎也不是那么靠譜。但是這類現(xiàn)象卻深深地啟發(fā)了科學(xué)家們，他們迅速意識(shí)到，盡管動(dòng)物的成體不能直接融合，但是至少在胚胎發(fā)育的某個(gè)階段里面，兩個(gè)**的胚胎存在水**融的可能性。對(duì)科學(xué)家們而言，“合體”不但是一個(gè)有趣的研究課題，更可能是一種研究動(dòng)物胚胎發(fā)育機(jī)制的潛在手段。經(jīng)過反復(fù)摸索，他們將“合體計(jì)劃”鎖定在了胚胎早期一個(gè)特殊的階段——囊胚（Blastocyst）。囊胚在結(jié)構(gòu)上可以分為兩個(gè)部分，一個(gè)是**的“滋養(yǎng)外胚層”，另一個(gè)則是內(nèi)部的“內(nèi)細(xì)胞團(tuán)”——這一團(tuán)當(dāng)中的細(xì)胞，便是大名鼎鼎的“胚胎干細(xì)胞”。組成我們身體***的每一個(gè)細(xì)胞，都是這團(tuán)胚胎干細(xì)胞的后代。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)。歐洲1460 nm激光破膜IVF激光輔助

在受精卵發(fā)育第三天取出一個(gè)卵裂球進(jìn)行DNA檢測(cè)也是常用的PGD檢測(cè)方法。北京DTS激光破膜

產(chǎn)生激光的三個(gè)條件是：實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、滿足閾值條件和諧振條件。產(chǎn)生光的受激發(fā)射的首要條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在半導(dǎo)體中就是要把價(jià)帶內(nèi)的電子抽運(yùn)到導(dǎo)帶。為了獲得粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，通常采用重?fù)诫s的P型和N型材料構(gòu)成PN結(jié)，這樣，在外加電壓作用下，在結(jié)區(qū)附近就出現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)—在高費(fèi)米能級(jí)EFC以下導(dǎo)帶中貯存著電子，而在低費(fèi)米能級(jí)EFV以上的價(jià)帶中貯存著空穴。實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件，但不是充分條件。要產(chǎn)生激光，還要有損耗極小的諧振腔，諧振腔的主要部分是兩個(gè)互相平行的反射鏡，***物質(zhì)所發(fā)出的受激輻射光在兩個(gè)反射鏡之間來回反射，不斷引起新的受激輻射，使其不斷被放大。只有受激輻射放大的增益大于激光器內(nèi)的各種損耗，即滿足一定的閾值條件：P1P2exp（2G - 2A) ≥ 1（P1、P2是兩個(gè)反射鏡的反射率，G是***介質(zhì)的增益系數(shù)，A是介質(zhì)的損耗系數(shù)，exp為常數(shù)），才能輸出穩(wěn)定的激光。北京DTS激光破膜