胚胎在体外培养的成功率,对生长环境(如氮气氧气比例、温度、培养液成分和PH值及光线等)、培养技术(如卵子前培养、受精操作、冷冻解冻、辅助孵化等)、培养师每个动作的细致程度的要求都是很高的。

要用一两句话把英的技术特点讲清楚,还真不是一件容易的事。所谓匠人精神有时候需要细细品味,毕竟天使在想象中,魔鬼在细节里......

让我们就一起来深入英医院(YingIVF)的培养室,看看哪些原因会让受精卵中途掉队,而培养师又在做些什么帮助他们闯关呢?


顶级的培养师团队和胚胎培养室

英医院拥有世界一流的培养师团队,目前有50多名胚胎学培养师Embryologist。大多是细胞生物学专业的他们,需要经过至少4年练习才能临床操作。所有培养步骤均有精细化的规程指导,将日本的匠人精神发挥到极致。

同时医院拥有世界最先进的受精卵培养实验室,英医院的培养室保持24小时恒温恒湿超净,14台Timelapse受精卵培养箱全天候工作,24小时系统及人员监控,温度、湿度、氧气浓度、氮气浓度等每一项,都是有经过反复校对的标准的。每个医院的标准可能不一样,但实际上很多初创的小型培养室甚至可能没有严格的标准。

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英医院的检卵、受精、对胚胎的观察等操作是在下图这样特制的类似新生儿保育器的操作箱中进行。

该操作箱是由盐谷院长在婴儿恒温箱基础上自主研发而成,能严格控制二氧化碳及氧气的比例,创造出一个模拟子宫的优良环境

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定制化培养液

培养液是胚胎生长发育的载体,也是胚胎吃喝的来源。 

胚胎培养液的主要成分是水盐类能量物质、氨基酸、维生素、蛋白质等,这些成分组成模拟了胚胎在母体内发育的环境。它的酸碱度渗透压营养成分能量物质等,每个参数对于胚胎的成长都是至关重要的!

每次胚胎培养成功之后,培养师还会把这些培养液收集起来,为将来进行seet法移植做准备因为培养液中含有一部分胚胎代谢组织,对子宫内膜可以起到很好的刺激作用。


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胚胎成长监测器

过去,培养师只能通过有限的几次将发育中的胚胎从培养箱中取出来,来观测判断胚胎的发育状况。现在有了Timelapse培养系统,通过延时摄像技术,可以将胚胎几天的培养过程浓缩到数分钟内的视频中。

这是Timelapse系统对受精卵从16小时到106小时的监测照片:

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通过Timelapse系统,培养师可以静态观察,也可以对生长过程进行多位点观察和动态观察,从而更准确的判断胚胎的发育潜能,及时做出干预,比如处理受精以后的单核、多核现象等。

点击了解更多Timelapse系统


1000倍以上显微镜IMSI

根据精子情况不同,我们采用体外受精(自然受精)、显微受精(ICSI)或二者结合的方式。

在冻精或者鲜精状况不好、曾经有过受精障碍、或者精液的观察结果不理想的情况下,培养师会使用显微受精。显微受精或称注射受精(ICSI, Intra-Cytoplasmic Sperm Injection),俗称二代试管婴儿技术,是在显微镜下观察精子的活动情况,选择最强壮健康的精子直接注射到卵子中,进行受精和孵化。

一般情况下,严重的畸形问题,在200倍至400倍的显微镜下也能看到,例如,精子的头过大,精子有二个头,或精子有二条尾巴,严重的畸形在常规的显微镜下也能轻松看到。在常规的ICSI操作中,培养师在400倍显微镜下观察精子的形态和活动情况,从而判断哪一个会是种子选手。但是常规显微镜所看不到的是精子头部小的塌陷或小的空泡,这些如果不使用可放大至1000倍左右的显微镜是看不到的。这样的精子显然会造成受精失败。

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IMSI技术,比较常规的ICSI而言,受精率更有保障,特别对于高龄老化卵子以及严重少弱精的情况。英医院是采用1000倍以上的显微镜来观测,将精子放大至1000倍左右,不是400倍。这时候培养师能够更轻松的识别出那些伪君子,所以在一些反复受精失败的情况下,采用IMSI高精度显微受精技术也是一个补充方案。当然,就像放大镜头去拍照片就需要三脚架稳定器一样,IMSI操作的复杂度比一般的ICSI要高很多,这也是目前国内很多生殖中心还没有引进的原因。 但是,IMSI并非适用于所有患者,采用常规的显微受精技术就已取得好的结果时,就不需要IMSI ,如果采用常规的受精方法,一次或二次都未能顺利完成,对这样的患者,建议采用IMSI。

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Piezo-ICSI超声振动显微受精

女性随着年龄的增长,卵子质量下降。普通的显微受精过程,对于脆弱的卵子可能会有一定的损伤风险。

Piezo-ICSI(超音振动显微授精)方法,与一般显微受精方式不同,采用平口而不是尖口的注射针,使用超音振动技术打开卵子透明带,从而减少精子注射过程中对卵子产生的损害,可以使高龄女性胚胎养囊率有所提升。

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根据相关报道,Piezo-ICSI还可以提高卵子的受精率。比较传统的显微受精方式而言,受精率从66.4%提高到79.4%,受精以后的退化率(即停止分裂)从18.6%降低到11.9%。而妊娠率从14.9%提高到23.1%。因此,针对一些大龄及反复受精失败的情况,培养师可能会尝试采用Piezo方法来提高受精率。

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摇动培养法TECS

自然受孕的情况下,受精卵前5天是在母亲的输卵管内游走,承受了一定由输卵管内绒毛抖动带来的机械压力。这种压力能增强受精卵的成长力,使其变得强壮。

为了达到这种接近母体的自然状态,英医院采用了特殊装置使受精卵始终处在摇动状态下而进行培养。对平均年龄为37.1岁女性患者,平均采卵次数4.7次,且不孕史平均长达5年半的患者进行了这种摇动下的培养,英医院发现培养出的囊胚的生命力明显高于一般平均水平。

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胚胎玻璃化冷冻

胚胎的冷冻和复苏,是衡量生殖实验室作业水平的标准之一。英医院采用其特有的玻璃化速冻和解冻技术,胚胎解冻复苏率可达99.99%。

不同于被广泛使用的由试剂公司提供的标准冷冻溶解试剂及4步溶解法,英医院自主研发的特制培养液及独有的6步溶解法,使胚胎溶解复活的生存率可以达到99.99%!

顺便给大家科普一下,胚胎的冷冻解冻复苏率要比卵子高很多,所以有伴侣的情况下应该冷冻胚胎(受精卵)而不是卵子。

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——2位培养师正在将胚胎放入零下196度液氮罐中


卵子前培养

试管过程中用药物促排卵,常常导致卵子生长不均匀。卵子取出后,成熟的MII级卵会直接做受精培养;不成熟的MI卵,会根据情况等待卵子成熟再做受精。虽然体外培养成熟的卵子,在受精率上会低于体内成熟的卵子,但是卵子前培养技术在某些情况下仍然会作为一项补充方案。在日本英医院则会由培养师决定是否需要使用前培养技术。


胚胎辅助孵化AHA

受精卵的外围被一层蛋白质外壳所包裹,这个外壳叫透明带。在胚胎的冷冻解冻过程中,透明带可能会增厚变得僵硬。解冻后胚胎可能会由于透明带变硬而无法孵化而出。激光辅助孵化AHA Artificial Hatching Assitance 就是用激光使局部透明带溶解变薄,促进孵化。

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