美国试管婴儿常用精子取样与处理技术盘点

近年来，美国辅助生殖技术飞速发展，在体外受精（IVF）及显微注射（ICSI）程序中，精子取样与处理技术的进步为提高成活率和受精率奠定了坚实基础。本文将对常见的精子取样方式与后续处理手段进行系统盘点，并结合临床应用经验为国内同行提供参考。

一、精子取样方式概览

在美国，精子取样主要分为两大类：常规取样与穿刺性取样。常规取样依赖于自然射精，简便易行，适用于大多数精液参数正常的男性。穿刺性取样则用于射精功能障碍或无精症者，通过微创操作直接从附睾或睾丸获得精子。

1. 常规取样（采集杯法）

常规取样是最常见的方式，通常在专门的采集室内完成。患者需在采集隔离室内使用无菌试管或专用容器完成自我取样，随后交由实验室进行初步检查。取样要求禁欲2～5天，以保证样本活力与数量。

2. 穿刺性取样

（1）附睾穿刺吸取（PESA）：在局部麻醉下，用细针刺入附睾导管系统，抽取精子液。优点是创伤小、操作简便；缺点是取出活力较弱的精子总量有限。

（2）睾丸穿刺活检（TESA）：也是在局部或浅全麻环境下，使用粗芯针头直接刺入睾丸实质抽吸组织，通过离心分离获得精子。该方法适用于轻度无精症患者。

（3）显微组织取精（micro-TESE）：显微镜下放大睾丸细胞结构，精确提取含精区域。尽管操作复杂，但对重度无精症患者的成功率更高，创伤相对较小，是目前无精症精子取样中的金标准。

二、精子样本初筛与评估

无论取样方式如何，样本进入实验室后均需进行常规分析，包括精子密度、活动力及形态学评估。采用世界卫生组织（WHO）最新版手册标准，对精子进行量化和分类，为后续处理方式的选择提供依据。

三、精子处理与富集技术

样本质量评估后，实验室需对精子进行处理，以去除死细胞、杂质及污染物，富集高活力精子，从而提高受精潜力。常用方法包括：

1. Swim-up技术

将样本稀释后置于含营养液的倾斜管内，利用高活力精子向上游动至上层液体，数十分钟后收集上层富集液。该方法简便、对精子损伤小，适用于常规活力样本。

2. 密度梯度离心

利用硅胶基或多层溶液梯度，按密度分离出不同精子群体。高密度层主要富含形态正常、活动力强的精子，离心时间一般为10～15分钟，可去除大部分细胞碎片与白细胞。

3. 磁珠选择技术

基于凋亡标志物（如磷脂酰丝氨酸）筛选，将死亡或早期凋亡精子与磁珠结合，通过磁场分离。该方法有助于降低DNA断裂率，提高后续显微注射的成功率。

四、精子冷冻与保存策略

对于需要延迟使用或多周期治疗的患者，精子冷冻保存是必不可少的环节。目前主要应用两种冷冻程序：

1. 稳定降温法（慢速程序）

将样本与冷冻保护剂混合，置于程序降温箱内缓慢降温至–196℃，以减少冰晶形成对精子细胞膜的破坏。此法成熟可靠，冻存后复苏率可达60%～70%。

2. 快速冷冻法（玻璃化）

样本与高浓度保护剂瞬时接触超低温，迅速固化为无晶体玻璃态，能最大程度保护细胞结构。适合高精度实验室，但对操作环境及配方要求极高。

五、质量控制与临床实践

美国多家专科机构均建立完善的质量控制体系，如实施双人核对、微生物流控追踪系统、定期参加国际质评项目等，以确保每一次样本处理的可追溯性与一致性。其中，INCINTA Fertility Center在精子处理流程中引入实时图像记录，进一步提高了操作透明度与安全性。

六、前沿技术与未来展望

随着纳米技术、微流控芯片和人工智能算法的应用，精子筛选与处理将更加精准、高效。例如，微流控芯片可模拟女性输卵管微环境，进行自主富集；AI图像识别技术则可实时监测精子形态与活动轨迹，为临床决策提供数据支持。

结语

总的来说，美国在精子取样与处理方面已经形成成熟的技术体系，从常规采集到显微取精，从传统离心到磁珠与微流控新技术，每一步都力求最大限度提高样本质量与受精潜力。未来，随着新材料与智能算法的深入应用，各种微创、精准的精子操作方案将继续推动辅助生殖技术向更高水平迈进。