美国试管婴儿医院胚胎学专家科普：胚胎都要经历些什么？

　　当您前往美国试管婴儿医院开展周期后，与我们直接接触的往往是美国试管生殖专家与中英双语护士团队、医疗陪诊人员。但是您以为这就是试管助孕周期的全部了吗?

　　其实不然。在美国试管婴儿医院，每颗珍贵的“小种子”，不仅有美国试管专家这位园丁的前期栽培，更有一支优秀的胚胎学专家团队，在实验室中辛勤且默默无闻的“除虫与施肥”，今天我们便带您走进美国试管医院—胚胎实验室，看看生命就在掌中的胚胎学家的日常。

▲ 美国试管婴儿医院 Encino院区，胚胎学家团队正在“创造”生命的奇迹

　　营造控制 优质胚胎实验室环境

　　作为胚胎学家，面临的第一项挑战工作就是为胚胎的培育营造优质成长环境。

　　实验室系统直接关乎着胚胎的发育情况，胚胎发育对环境要求非常严格：任何细微的温度、湿度的变化都可能影响胚胎发育。

　　在美国试管婴儿医院，胚胎学家进入实验室前都必须佩戴口罩、干净的手术衣，保证实验室内【24小时 恒温 恒湿 超净】，除此之外，实验室控制的标准也分为：室内温度、湿度，氧气、氮气等多种对环境的多种要求。

　　美国试管医院胚胎实验室的检卵、受精、对胚胎的观察等操作是在这样特制的类似新生儿保育器的培养箱中进行。该操作箱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。

▲ 胚胎孵化器“小蓝盒”，里面保持着恒温、恒湿、无菌的环境

　　精挑细选 保证受精胚胎质量

　　囊胚能不能养成，首先决定于卵子和精子的质量。精子和卵子取出后，需要尽快送到实验室进行挑选和处理，这便是胚胎学家们所面临的第二项挑战。

　　成熟的卵子边缘包绕着透明带，透明带周围还有放射状的卵丘细胞。优质的成熟卵子周围的卵丘细胞大致呈对称性排列，且在透明带与巨大的次级卵母细胞之间有第一极体的存在。

　　由于配子及胚胎操作的特殊性，电子显微镜成了我们的好帮手，卵子处理、精液优化、ICSI、辅助孵出、精子/卵子的冷冻与解冻、胚胎冷冻与解冻等都离不开各种显微镜。

▲ 优质卵母细胞

　　经过我们火眼金睛的甄别，处理好的卵子会第一时间被安放在恒温恒湿的“家”——培养箱里，静静地等待和“命中注定”的精子约会，为成为胚胎做足准备。

▲ 培养箱内培养皿及试剂平衡

　　在显微镜下，精子“胖、瘦”，“碎片”大小各不相同，胚胎生长情况展露“千姿百态”。在经历优化后，那些帅气的“游泳冠军”脱颖而出，等待着与卵子妹妹的相遇。

　　每一次的选择都是技术和经验的结晶，经过多年的实践操作，作为胚胎学家，太熟悉哪些精子可以被“包办”，哪些只能做羡慕的旁观者了。

　　精确操作 单精子注射形成胚胎

　　在倒置显微镜下完成单精子显微注射，帮助精子和卵子快速的结合“婚配”。这是胚胎培养中非常重要，同样也是比较复杂的一步。

　　美国试管生殖医院所采用比常规的显微受精ICSI更为精细化的Piezo-ICSI，以及IMSI技术，提高受精率。

▲ 胚胎学家正在电子显微镜前 进行ICSI单精子注射操作，一个完美的受精胚胎即将诞生

　　囊胚培养 成败细节中

　　胚胎学家的第四项挑战是囊胚培养，胚胎发育过程中的每一个环节都可能会影响到胚胎的质量和发育潜能。一旦完成精卵结合、成功受精，受精卵将继续在培养液中发育到囊胚阶段。

　　一般来说，第一天如果观察到双原核细胞，就说明细胞正常受精，可以继续培养;第二天会进入卵裂期，一般会生长成2-4细胞;第三天正常胚胎会到达8细胞期，这时候胚胎实验室人员在显微镜下观察形态后会根据细胞的数量、形态等指标对胚胎进行分级，选取评分较高的胚胎进行移植或培养。

▲ 卵裂期胚胎

▲ 囊胚

　　相比处于3天卵裂期胚胎(鲜胚)而言，囊胚在体外多呆两天(5-7天)，成为了有100多个细胞的细胞团。细胞百团大战生命力当然比卵裂期胚胎会更强，体现在囊胚的单次移植着床率从30%提高到了60%。

　　但并不是所有实验室人员都有成熟、完整的技术能够将受精卵成功培养到囊胚阶段。如果胚胎养到第4天就停止分裂了，索性连移植的机会都没有。

　　胚胎学家的每一步都有技术和细节的严格要求，每一步都必须经过严格核对，我们对待胚胎必须严谨细致、高度负责、一丝不苟、全神贯注、严格精准的执行。

　　相对于诊室的人来人往，胚胎实验室内却是平静与沉默，我们需要实验室的稳定状态，给胚胎学家们一个稳定的操作环境。

　　01.胚胎的成长监测

　　值得一提的是：过去胚胎学家只能有限的几次将发育中的胚胎从培养箱中取出来观测，现在有了，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。

　　胚胎实验室通过24小时Timelapse系统进行胚胎生长状况监控。我们除了静态观察，也能够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，比如受精以后的单核、多核现象等。

▲ Time-lapse培养系统观测下胚胎从16小时到106小时的成长过程

　　02.培养液的替换

　　培养液是胚胎生长发育的载体，也是胚胎分裂的能量来源。从受精卵分裂到胚胎的形成，会新陈代谢不断产生废物，而且不同成长阶段对培养液的要求也是不一样的。

　　什么?

　　把受精卵往水里一丢就完事，那你太天真了!

　　在初期胚之前用丙酮酸和乳酸进行代谢，往囊胚发展则需要更多葡萄糖和氨基酸。整个过程中胚胎学家需要连续性调整培养液的成分并同时更换掉废液。

　　除了连续型培养液、钙离子增强等，我们还会根据观察到的胚胎生长情况采用微电击増强胚胎内部的分裂。为减少外界对于胚胎的干扰，可以每两对准父母的胚胎住在一个培养箱里，减少每次开箱对胚胎的影响。

　　03.PGS/PGD基因筛查

　　在囊胚培养成熟之后，我们将利用第三代试管婴儿技术，即胚胎植入前基因筛查(PGS)、遗传学诊断(PGD)进行胚胎遗传筛查和诊断。这也需要我们在电子显微镜的辅助下，取下囊胚几个外胚层的细胞进行遗传物质检测，并选取健康的、符合患者需求的胚胎进行移植。

▲ 胚胎学家在电子显微镜下完成基因筛查

　　胚胎学家作为医务工作者的一员，我们并不特殊。

　　但我们又个性鲜明，因为我们着眼于人类生命科学中的微观世界，在显微镜下：我们会为它们的优秀而开心，也会为它们的退步而落寞。

　　无论它们是怎样的开始，美国HRC的每一位胚胎学家都是生命起源的守护者——从容的准备、细心的观察、精确的操作，这一切都是为了将一颗颗精子和卵子培养成受精卵，努力地将一个个胚胎守护成为日后的生命。