试管婴儿实验室的激光技术

“激光技术”这一名词出现在试管婴儿治疗技术中，或许会让人觉得不可思议。难道卵子、胚胎也要激光的刺激?激光的刺激会影响卵子或胚胎的发育吗?

试管婴儿实验室的激光技术

辅助生殖技术的应用和发展已经有40余年，其解决了大多数不孕夫妇的难题。为了提高成功率，各项相关技术会不断进行优化和加强，以便可以选择较好的配子或胚胎，改善临床结局。

如今，激光技术作为一个辅助性技术，已经应用于试管婴儿胚胎操作中，以减少胚胎体外操作时间，并提高传统试管婴儿技术的一致性和可重复性，例如辅助胚胎孵化，胚胎活检，胞浆内精子注射、精子固定和选择以及胚胎冷冻保存。 激光技术在试管婴儿治疗中的发展。

早在1989年，研究者用Nd：YAG激光器来捕获运动中的精子。1991年，有研究人员将Nd：YAG激光与磷酸氧钛钾晶体耦合在一起，在卵子透明带上打孔。然而，在人类胚胎阶段中应用激光引起了相当大的关注，这些关注点大多集中在激光是否引起DNA损伤、胚胎发育异常、和可能的先天性疾病的潜在风险上。

1992年，人们开始采用钇铝石榴石(Er：YAG)激光，该激光在2900nm的波长下工作，避免了潜在损害胚胎遗传结构的风险。在随后的几年中，出现了工作于红外或近红外范围(800-1640 nm)的非接触式激光。第一个对试管婴儿技术的发展产生重大影响的激光器是铟镓砷磷(InGaAsP)半导体二极管激光器，是目前人类胚胎实验室激光技术的常用工具。

在进行精卵或胚胎操作时，胚胎的培养环境必须保持恒定。为了提供一致、可靠和可重复的条件，必须将激光器以有效且无害的方式集成到实验室常规操作所需的设备中。现代激光器安装到胚胎实验的倒置显微镜中，有助于在操作过程中施加激光脉冲。

 激光技术在试管婴儿治疗中的应用

辅助胚胎孵化

孵化是指胚胎发育到囊胚阶段后，透明带穿透孵出在子宫着床，辅助胚胎孵化是指利用激光对胚胎的透明带进行钻孔，使胚胎更容易从透明带中孵出，从而以期提高着床效率。辅助胚胎孵化的优点是方便、高效、以及可重复性，主要应用于冻融胚胎、透明带异常增厚和硬化的胚胎，比如：高龄、胚胎质量差、反复着床失败等病例。 胚胎活检

植入前胚胎遗传学检测(PGT)的应用，必须首先对移植前胚胎进行活检，从胚胎中取出几个细胞进行检测。激光辅助在胚胎透明带上打一个孔，更利于容易取出细胞。该方法不仅方便快捷、准确，从而减少卵原细胞或胚胎遭受的损害。激光辅助的胚胎活检包括：极体活检、卵裂球活检、以及滋养外胚层活检。过去十多年的临床实践证明，激光滋养层活检比卵裂球活检的检测结果更可靠 。 囊胚腔人为皱缩

胚胎发育在囊胚期扩张产生囊胚腔，囊胚腔充满液体，在进行玻璃化冷冻过程中，囊胚腔的液体可能形成冰晶，损伤囊胚存活。因此在囊胚冷冻前，用激光对囊胚进行打孔放出囊胚液，让囊胚塌陷皱缩，减少液体量和冰晶形成的机会，增加解冻后存活率。激光辅助囊胚皱缩冷冻是目前为止最优越的方法。 冷冻胚胎去除退化细胞

对于冷冻解冻后的卵裂期胚胎，至少有一半卵裂球完好无损就可以存活，但是卵裂球受损的胚胎的着床率要低。有研究认为通过激光打穿透明带的孔，可去除坏死的卵裂球的胚胎，临床妊娠率和着床率提高两倍多。但是目前这个结果还没有被证明是确定可行的。 ICSI中的精子固定

第二代试管婴儿ICSI过程中常规会对精子尾部进行机械制动，对精子尾部施加小量的激光脉冲，可轻松制动精子，又不影响其活力，与常规机械制动方法相比操作时间更短，但是目前没有普遍应用，还需要更多的临床证据来证实它的好处。

激光辅助ICSI

在常规单精子卵浆内注射ICSI操作过程中，会对卵子产生潜在的机械损伤，甚至导致卵子退化。激光辅助在透明带上钻孔，可以更轻松地穿破卵膜，使卵子退化率降低，受精率及优质胚胎率增加。但是也有反对意见，认为激光辅助ICSI相对传统ICSI对卵原细胞存活率，胚胎质量、或临床结局没有优势，因此并没有被常规应用。激光技术的安全性

作为试管婴儿技术的一项辅助性技术，普遍应用于包括辅助胚胎孵化，胚胎活检以及囊胚冷冻保存等的关键技术中。激光技术可以提高这些关键性技术的效率、一致性和可重复性，目前的数据表明没有发现激光操作对临床结局产生不良的影响。