簡介播報(bào)編輯體細(xì)胞核移植(Somatic Cell nuclear transfer):又稱體細(xì)胞克隆,作為動(dòng)物細(xì)胞工程技術(shù)的常用技術(shù)手段,即把體細(xì)胞核移入去核卵母細(xì)胞中,使其發(fā)生再程序化并發(fā)育為新的胚胎,這個(gè)胚胎**終發(fā)育為動(dòng)物個(gè)體。用核移植方法獲得的動(dòng)物稱為克隆動(dòng)物。由于體細(xì)胞高度分化,恢復(fù)全能性困難,體細(xì)胞核移植的原理即是細(xì)胞核的全能性。操作過程播報(bào)編輯細(xì)胞核的采集和卵母細(xì)胞的準(zhǔn)備從供體身體的某一部位上取體細(xì)胞,并通過體細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)對該體細(xì)胞進(jìn)行增殖。采集卵母細(xì)胞,體外培養(yǎng)到減數(shù)第二次分裂中期,通過顯微操作去除卵母細(xì)胞中的核,由于減二中期細(xì)胞核的位置靠近***極體,用微型吸管可以一并吸出細(xì)胞核和***極體。細(xì)胞促融將供體細(xì)胞注入去核卵母細(xì)胞通過電刺激使兩細(xì)胞融合,供體細(xì)胞進(jìn)入受體卵母細(xì)胞內(nèi)構(gòu)建重組胚胎,通過物理或化學(xué)方法(如電脈沖、鈣離子載體、乙醇、蛋白酶合成抑制劑等)***受體細(xì)胞,使其完成細(xì)胞分裂和發(fā)育進(jìn)程。植入**母體體外完成早期胚胎培養(yǎng)后,將胚胎移植入**母體內(nèi),使其繼續(xù)發(fā)育為新個(gè)體。激光能量可以在短時(shí)間內(nèi)精確作用于細(xì)胞膜,形成的小孔通常能夠在短時(shí)間內(nèi)自行修復(fù)。歐洲Hamilton Thorne激光破膜熱效應(yīng)環(huán)
激光二極管的發(fā)光原理:激光二極管中的P-N結(jié)由兩個(gè)摻雜的砷化鎵層形成。它有兩個(gè)平端結(jié)構(gòu),平行于一端鏡像(高度反射面)和一個(gè)部分反射。要發(fā)射的光的波長與連接處的長度正好相關(guān)。當(dāng)P-N結(jié)由外部電壓源正向偏置時(shí),電子通過結(jié)而移動(dòng),并像普通二極管那樣重新組合。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí),光子被釋放。這些光子撞擊原子,導(dǎo)致更多的光子被釋放。隨著正向偏置電流的增加,更多的電子進(jìn)入耗盡區(qū)并導(dǎo)致更多的光子被發(fā)射。**終,在耗盡區(qū)內(nèi)隨機(jī)漂移的一些光子垂直照射反射表面,從而沿著它們的原始路徑反射回去。反射的光子再次從結(jié)的另一端反射回來。光子從一端到另一端的這種運(yùn)動(dòng)連續(xù)多次。在光子運(yùn)動(dòng)過程中,由于雪崩效應(yīng),更多的原子會釋放更多的光子。這種反射和產(chǎn)生越來越多的光子的過程產(chǎn)生非常強(qiáng)烈的激光束。在上面解釋的發(fā)射過程中產(chǎn)生的每個(gè)光子與在能級,相位關(guān)系和頻率上的其他光子相同。因此,發(fā)射過程給出單一波長的激光束。為了產(chǎn)生一束激光,必須使激光二極管的電流超過一定的閾值電平。低于閾值水平的電流迫使二極管表現(xiàn)為LED,發(fā)出非相干光。廣州DTS激光破膜發(fā)育生物學(xué)采用非接觸式的激光切割方式,免除了傳統(tǒng)機(jī)械操作可能帶來的損傷,對細(xì)胞傷害小。
激光二極管內(nèi)包括兩個(gè)部分:***部分是激光發(fā)射部分(可用LD表示),它的作用是發(fā)射激光,如圖12中電極(2);第二部分是激光接受部分(可用PD表示),它的作用是接受、監(jiān)測『LD發(fā)出的激光(當(dāng)然,若不需監(jiān)測LD的輸出,PD部分則可不用),如圖12中電極(3);這兩個(gè)部分共用公共電極(1),因此,激光二極管有三個(gè)電極。激光二極管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動(dòng)電路簡單、調(diào)制方便、耐機(jī)械沖擊以及抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn),但它對過電流、過電壓以及靜電干擾極為敏感,因此,在使用時(shí),要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其最大允許值,可采用的方法如下:(1)用直流恒流源驅(qū)動(dòng)激光二極管。(2)在激光_極管電路上串聯(lián)限流電阻器,并聯(lián)旁路電容器。(3)由于激光二極管溫度升高將增大流過它的電流值,因此,必須采用必要的散熱措施,以保證器件工作在一定的溫度范圍之內(nèi)。(4)為了避免激光二極管因承受過大的反向電壓而造成擊穿損壞,可在其兩端反并聯(lián)上快速硅二極管。
1989年Handyside AH首先將PGD成功應(yīng)用于臨床,用PCR技術(shù)行Y染色體特異基因體外擴(kuò)增,將診斷為女性的胚胎移植入子宮獲妊娠成功。開初的PGD都是用PCR或FISH檢測性別,選女性胚胎移植,幫助有風(fēng)險(xiǎn)生育血友病A、進(jìn)行性肌營養(yǎng)不良等X連鎖遺傳病后代的夫婦妊娠分娩出一正常女嬰。但按遺傳規(guī)律,此法無疑否定健康男孩的出生,而允許攜帶者女孩繁衍,并不能切斷致病基因的傳遞。1992年美國首先報(bào)道用PCR檢測囊性纖維成功,并通過胚胎篩選,誕生了健康嬰兒。之后,α-1-抗胰島素缺乏癥、色素沉著視網(wǎng)膜炎等多種單基因遺傳病的PGD檢測方法建立,PGD進(jìn)入對單基因遺傳病的檢測預(yù)防階級。1993年以后,由于晚婚晚育使大齡產(chǎn)婦人數(shù)增多,而45歲以上的婦女染色體異常率高、自然妊娠容易分娩18-3體和21-3體愚型兒,于是PGD的工作熱點(diǎn)轉(zhuǎn)向了對染色體病的檢測預(yù)防,檢測用FISH。由于取樣多用***極體,篩選出的為未授精卵,須進(jìn)行單精子胞漿內(nèi)注射,待培養(yǎng)發(fā)育成胚胎后移植。2023年2023年12月,隨著一聲響亮的啼哭,全球首例通過pgt(俗稱“第三代試管嬰兒”)技術(shù)成功阻斷kit基因相關(guān)罕見色素沉著病/胃腸間質(zhì)瘤的試管嬰兒呱呱墜地。激光破膜儀憑借出色的性能與廣泛的應(yīng)用,在微觀操作領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用,為人類發(fā)展與科學(xué)進(jìn)步貢獻(xiàn)力量 。
植入前遺傳學(xué)診斷(英文:preimplantation genetic diagnosis,PGD [2]),是在進(jìn)行胚胎移植前,從卵母細(xì)胞或受精卵中取出極體或從植入前階段的胚胎中取1~2個(gè)卵裂球或多個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行特定的遺傳學(xué)性狀檢測,然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù) [2-3]。為2019年公布的計(jì)劃生育名詞。
應(yīng)用情況近年來,我國每年通過輔助生殖技術(shù)出生的嬰兒有數(shù)十萬。胚胎植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速。這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用,也為將來把基因組編輯技術(shù)用于人類受精卵打下了基礎(chǔ)?;蚪M編輯存在出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性,有可能會發(fā)生脫靶或造成胚胎嵌合等現(xiàn)象。將來如果用于臨床,對基因組編輯后的受精卵進(jìn)行植入前遺傳學(xué)診斷是十分必要的 [2]。從卵母細(xì)胞或受精卵取出極體或從植入前階段的胚胎取1~2個(gè)卵裂球或多個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行的特定遺傳學(xué)性狀檢測,然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù)。 操作模式具備 “臨床模式” 及 “研究模式” 兩種,均為可調(diào)式,拓展了儀器在不同應(yīng)用場景下的適用性。香港DTS激光破膜細(xì)胞切割
可選擇是否在圖像中顯示標(biāo)靶。歐洲Hamilton Thorne激光破膜熱效應(yīng)環(huán)
在動(dòng)物體細(xì)胞核移植技術(shù)中,注入去核卵母細(xì)胞的是供體細(xì)胞核,而非整個(gè)供體細(xì)胞。這一過程通常涉及顯微注射技術(shù),該技術(shù)能夠精細(xì)地將細(xì)胞核移入卵細(xì)胞的透明帶區(qū)域,即卵細(xì)胞膜的周邊,貼緊在膜表面。這一步驟避免了直接破壞細(xì)胞膜,從而減少了對卵細(xì)胞的傷害。注入細(xì)胞核后,接下來的一個(gè)關(guān)鍵步驟是通過電脈沖刺激,促使卵母細(xì)胞與供體細(xì)胞核進(jìn)行融合。電脈沖能夠有效地打破細(xì)胞膜和透明帶之間的連接,使得供體細(xì)胞核能夠順利進(jìn)入卵母細(xì)胞內(nèi)部,為后續(xù)的發(fā)育提供必要的遺傳信息。這種方法的優(yōu)勢在于,通過只注入細(xì)胞核,能夠比較大限度地保留卵母細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì),這些細(xì)胞質(zhì)在早期胚胎發(fā)育過程中扮演著重要角色。此外,使用這種方法還可以避免一些可能由直接注入整個(gè)細(xì)胞引起的復(fù)雜問題,如細(xì)胞膜融合不完全或細(xì)胞質(zhì)不相容等??偟膩碚f,體細(xì)胞核移植技術(shù)的**在于精細(xì)地選擇和注入供體細(xì)胞核,而非整個(gè)細(xì)胞,這不僅能夠減少對卵母細(xì)胞的損傷,還能確保胚胎發(fā)育的順利進(jìn)行。歐洲Hamilton Thorne激光破膜熱效應(yīng)環(huán)
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