冷冻胚胎的过程是什么?

  • MAR 31, 2021

   思普乐首席医疗管:传统的冷冻保存过程需要多长时间?


  标准方法大约需要两个小时。负196摄氏度接近绝对零,但不是绝对零,这是不发生生物活性的理论温度。它确实足够接近以停止生物活性,并允许婴儿从已经冷冻长达14年的冷冻胚胎中生下来。我知道,十四岁是最长的,因为胚胎被冷冻后才得以重生。

  思普乐首席医疗管:胚胎可以保存多长时间有任何限制?

  理论上,它比[14年]长得多。即使应该认为是一两个世纪,尽管随着时间的流逝会出现一些退化并不是没有道理的。自20年前第一个胚胎冷冻以来,我们已经了解了很多有关冷冻保存的知识。那时被冷冻的胚胎本可以全部用光,人们通常不等14年就生孩子。繁殖和建立家庭的本质并没有真正营造出一种环境,这种环境不会让您等待50年才能解冻胚胎。例如,除非您的女儿希望携带自己的兄弟姐妹,否则从理论上讲这是可能的:一个从IVF出生的人可能仍将兄弟姐妹胚胎冷冻,当它们达到30个并且不育时,可以从技术上解冻同时产生的胚胎。他们是被创造出来的,对他们进行交际,并释放他们的兄弟姐妹。那还没有发生,但是有可能。

  思普乐首席医疗管:使用或植入前如何处理胚胎?

  这基本上是相反的过程。解冻时必须实现的关键因素是细胞的补液而不会使其膨胀。我们在空气中和在水浴中而不是在机器中对它们进行加热,因此加热速率的精确度较差,并且比冷却速率快得多。使胚胎移动许多步骤,以缓慢稀释冷冻时添加的冷冻保护剂。冷冻保护剂是逐步稀释的,因为先将细胞加热到室温,然后再加热到体温。然后基本上可以让它们休息,并且通常在达到体温后的两到四个小时内植入它们。

  值得注意的是,成功的精子冷冻要比其他任何类型的细胞冷冻都早。精子很容易冷冻,因为它们没有细胞质,因此对前面提到的所有类型的损害都不敏感。

  思普乐首席医疗管:冷冻胚胎试管婴儿的成功率是多少?

  冷冻保存胚胎的第一个婴儿出生于1986年。冷冻胚胎体外受精的成功率约为新鲜胚胎的IVF的三分之二。很难给出确切的数字,因为它取决于您要处理的原材料。怀孕率主要由年龄决定,因此,如果您40岁,则您的机会要比30岁时的机会差得多。

  思普乐首席医疗管:冷冻胚胎的过程是什么?

  细胞冻结已经存在了数十年。细胞冷冻保存中的主要问题是细胞内部可能会形成冰晶。您可以想象它们就像气球中的小剃须刀片:冰晶的角很尖而且一点也没有。因此,它们可以破坏细胞膜或存在于细胞质中的各种细胞结构的膜。所有细胞都是如此,无论它们是胚胎,牛排,鱼类,水果还是蔬菜。实际上,大多数人尝尝冷冻后的鱼与新鲜鱼相比,会体验到冷冻保存的效果。它通常更坚韧,味道不佳,并且仅具有一些负面特性,使其与不新鲜区别开来。那是由于细胞死亡。细胞之间或细胞内部存在的天然结构在冻融过程中受到破坏,因此组织的风味或质地被改变。出于这些原因,像我这样的怀疑论者已经表达了对整个器官冷冻的担忧,因为很难将细胞生存所需的保护材料应用于大组织,大器官或身体部位。

  这使冷冻卵子,胚胎或精子。冻结的最高级胚胎在100到120个细胞之间,称为胚泡。它的大小约为120微米,即十分之一毫米,因此非常有利于冷冻和使用冷冻保护剂。冷冻保护剂基本上是防冻剂,我们可以将其添加到冷冻细胞的溶液中,以保护其免受膜破坏和冰晶破坏。它们既可以渗透细胞,也可以进入细胞内部,也可以置换水以防止细胞内冰晶形成。它们具有第二功能,可稳定膜并保护其在低温保存过程中不受损坏。第三,它们提供了“高渗透”环境,有助于脱水过程,从而将水从细胞中抽出。这个过程是通过使用通常由大糖分子组成的冷冻保护剂完成的,该冷冻剂在细胞周围形成了更浓的溶液,通过渗透和扩散作用,水分会移出。同时,由较小分子(例如乙二醇或甘油)组成的防冻剂能够渗透细胞,因此不会像葡萄干一样收缩。相反,它可以在一定程度上保持其三维结构,但不能充满水。因为我们的细胞主要由水组成,所以如果将它们脱水至没有液体的程度,它们将受到所谓的溶液效应的破坏,这种效应是由于细胞过于浓缩而没有被其他水代替化合物。同时,由较小分子(例如乙二醇或甘油)组成的防冻剂能够渗透细胞,因此不会像葡萄干一样收缩。相反,它可以在一定程度上保持其三维结构,但不能充满水。因为我们的细胞主要由水组成,所以如果将它们脱水至没有液体的程度,它们将受到所谓的溶液效应的破坏,这种效应是由于细胞过于浓缩而没有被其他水代替化合物。同时,由较小分子(例如乙二醇或甘油)组成的防冻剂能够渗透细胞,因此不会像葡萄干一样收缩。相反,它可以在一定程度上保持其三维结构,但不能充满水。因为我们的细胞主要由水组成,所以如果将它们脱水至没有液体的程度,它们将受到所谓的溶液效应的破坏,这种效应是由于细胞过于浓缩而没有被其他水代替化合物。

  脱水是冷冻保存的关键步骤之一。为什么这个过程对胚胎和精子如此成功是因为它们的大小和相对较少的细胞数量。肝脏或肾脏具有数十亿个细胞和较大的三维结构。相比之下,十分之一毫米相对较小,尽管在微观水平上仍然很大。

  有一种新兴的技术称为玻璃化,它不同于传统的慢冷或慢速冷冻超低温保存。传统方法需要在一系列的10到20分钟内顺序添加防冻剂,然后需要大约两个小时的过程,以每分钟约0.3到2度的速度将细胞冷却至-196摄氏度,这是液氮的温度。缓慢进行冷却的原因是允许冷冻保护剂的渗透和细胞的适当脱水以某种方式发生,从而不形成细胞内的冰晶。

  然而,玻璃化是一种使用浓度高得多的冷冻保护剂的技术,其浓度高约三到四倍。但是冷却速度要快10,000倍。因此,我们实际上通过将物体直接浸入液氮中以每分钟10,000至20,000度的速度进行冷却。快速冷却对于执行以下两项操作是必要的:在室温下防止大量防冻剂的毒性并实现玻璃化,这意味着玻璃的形成。根据定义,玻璃化是通过增加粘度来固化。因此,发生玻璃形成而不是经历从液态到固态的相变,这可以使细胞保持其现有状态,而无需经历缓慢冷却时所实现的完全脱水。但这确实有一些问题。一方面 人们担心需要高浓度的防冻剂。最重要的是,获得所需冷却速率的唯一方法是使细胞与液氮直接接触,而液氮可以成为疾病传播的媒介。在日本和美国试管婴儿医院的许多地方都使用了玻璃化剂,但中国目前没有FDA批准的玻璃化剂系统或介质。相比之下,您可以从FDA批准的供应商处购买许多传统的防冻剂解决方案。因此,尽管玻璃化有点问题,并且尚未提供出色的结果,但在时间框架上要好得多。它还不需要昂贵的设备,该设备可以每分钟将腔室冷却三分之一度。

  

 

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