胚胎體外培養需要什麼環境？

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人工是如何模擬胚胎正常生長的子宮環境的？模擬效果與生理效果的相似度有多高？維持這樣的體外環境有怎樣的技術難點？

胚胎體外培養技術已經有了的（見圖一），你的問題應該改為「人造子宮」或者「體外生育」。

英國諾丁漢大學科研人員開發出一種能將受精卵在人工環境下培育更長時間的設備，該設備被形象地稱為「人造子宮」。

此前的相關技術最多能將受精卵在人工環境中培育4天，然後必須移植回子宮中，不然受精卵就會死亡。而諾丁漢大學研究人員開發出一種用分子聚合物製成的裝置，它能夠模擬子宮中柔軟的組織。用實驗鼠受精卵進行的實驗顯示，受精卵在這個「人造子宮」中可以培育到第8天。

這幾天的差距在胚胎的發育中非常重要。在前4天，受精卵還只能發育到囊胚期，是一個由幾十個細胞組成的小球；而在第4天至第8天，會出現一些器官發育的跡象。

在本次研究中，研究人員觀察到有的細胞開始與主體分離，它們如果繼續發育就會形成頭部。領導研究的沙克謝夫教授說，這項成果使研究人員能夠前所未有地觀察胚胎髮育。（圖二）

doi:10.1038/ncomms1671
PMC:
PMID:

Dynamics of anterior–posterior axis formation in the developing mouse embryo

Samantha A. Morris,Seema Grewal,, Florencia Barrios,Sameer N. Patankar, Bernhard Strauss, Lee Buttery, Morgan Alexander, Kevin M. Shakesheff Magdalena Zernicka-Goetz

The development of an anterior–posterior (AP) polarity is a crucial process that in the mouse has been very difficult to analyse, because it takes place as the embryo implants within the mother. To overcome this obstacle, we have established an in-vitro culture system that allows us to follow the step-wise development of anterior visceral endoderm (AVE), critical for establishing AP polarity. Here we use this system to show that the AVE originates in the implanting blastocyst, but that additional cells subsequently acquire AVE characteristics. These "older" and "younger" AVE domains coalesce as the egg cylinder emerges from the blastocyst structure. Importantly, we show that AVE migration is led by cells expressing the highest levels of AVE marker, highlighting that asymmetry within the AVE domain dictates the direction of its migration. Ablation of such leading cells prevents AVE migration, suggesting that these cells are important for correct establishment of the AP axis.

圖一：

圖二

現在試管嬰兒技術都是受精後植入人體內培養的，體外培養的環境影響太多，暫時還沒搞清楚，還得科學技術繼續發展。

首先需要通過醫療審核的專用培養箱，37攝氏度恆溫，使用高純的氧氣、氮氣、二氧化碳按照比例配成培養氣體，充滿培養箱。

其次需要專用的培養液，裡面有胚胎髮育所需的基本成份，只有大公司可以生產比如vitrolife， SAGE等。

子宮內膜環境子宮內膜是土壤,胚胎是種子,有的人做了很多次「試管嬰兒」都懷不上,就是種子無法很好地種植到土壤里。卵子質量、子宮內膜環境、胚胎質量,是關係「試管嬰兒」是否能成功的三個要素。子宮內膜是胚胎著床的地方，子宮內膜如果夠厚、血流豐富而且細胞分裂良好，會增加胚胎著床率，反觀子宮內膜太薄、血流量不足、荷爾蒙分泌缺乏的子宮內膜，胚胎就不容易著床。在植入胚胎的時候，子宮會有收縮的動作，有時候胚胎甚至會被推到輸卵管，而變成宮外孕。所以，胚胎植入之後要充分的卧床休息，以及補充足夠的黃體素，以增加著床率減少宮外孕的比率。
有些科學家開始以子宮內膜切片的方式，研究其基因、RNA和代謝產物，鎖定了上百種可能影響胚胎著床的因子，但要進一步找出最關鍵的基因或生化標的物，似乎很困難，加上切片後的子宮內膜或許也會改變原有正常的基因表現，讓這方面的研究增加不少難度。
目前臨床最常用的非侵入性方式，就是運用B超測量子宮內膜厚度，及子宮內膜的樣貌，發現病患常吃的排卵葯容易使子宮內膜變薄使胚胎著床率下降，也發現子宮內膜在排卵初期收縮頻率最高，之後逐漸減少，至排卵後七天收縮頻率最低，此時也是胚胎最佳的著床時間。子宮內膜活動頻繁確實會使胚胎更不易著床。內膜厚度少於0.6厘米則胚胎不易成功著床，因此適度使用雌激素來增加子宮內膜厚度使之超過0.7厘米甚至0.9厘米以上，有較佳的懷孕結果。
有關內膜較薄，胚胎不易著床的原因，有一部分學者認為可能是這類病患，子宮內膜的雌激素受器出問題，因此即使使用了高劑量雌激素仍無法得到很好的發育，導致著床失敗。更有學者強調，因為胚胎比較喜歡低氧環境，內膜較薄時，意味著胚胎愈接近子宮內膜的動脈血管，因此胚胎在相對含氧量高的狀態下得不到好的發展條件，容易導致著床失敗，子宮內膜愈厚時，胚胎距離含氧較高的動脈相對遙遠，因此可以在這低氧環境下持續拙壯並成功著床。
因次，在移植前，專家會進行B超監測，根據子宮內膜的情況合理用藥，增加移植成功率。

胚胎體外培養需要在專門的IVF實驗室進行，通過培養箱是可以正常形成胚胎，通過手術進行移植成功受孕的

試管嬰兒是體外受精-胚胎移植技術的俗稱。試管嬰兒並不是真正在試管里長大的嬰兒，而是從女方卵巢內取出卵子，在體外與男方精子結合形成胚胎，再將胚胎移植回子宮內發育成胎兒的過程。

這只羊能活好幾周了

正常受精的胚胎會被轉移至特定的培養液滴中，在設定好各種參數如溫度、濕度、O2,CO2,N2濃度等的培養箱內繼續培養。按照正常的發育速度，取卵後第二天會發育成4細胞，第三天發育成8細胞，在這些過程中要實時更換不同的培養液。當然，不是所有胚胎的發育速度都是一致的，有的胚胎長的比較慢，有的比較快，有的甚至會在不同階段停止發育。另外，有的胚胎在發育過程中會產生碎片、空泡等異常現象。導致這些不良發育現象產生的因素是複雜的，這也在一定程度上反映了胚胎的質量和發育潛能。

現在我們診所常規是體外培養到5天才把囊胚植回體內的。有些醫院還是用3天，但是5天後可以觀察哪些囊胚質量更好，3-5天中會有胚胎凋亡的。所以3天植回體內風險比較大

現在沒有這種技術。你看到的科幻電影里的都是想像出來的。別忘了克隆羊是用別的羊懷孕產下的。