微流控芯片子宮.pdf

1、生殖技術(Reproductive Technologies,RT)在保持生物物種多樣性,家畜如豬、牛的飼養(yǎng)和人類不育的治療方法中扮演重要的角色。相比自然雜交而言人工授精(Artificial Insemination,AI)是一個引入優(yōu)良基因的重要工具。精子在液體中低溫貯藏和保存技術的進展使AI更容易實現(xiàn)。1958年及1959年分別在小鼠和兔子中實現(xiàn)體外受精和胚胎培養(yǎng)。在最初的式樣中,在雌性體內(nèi)取得的成熟卵細胞與精子在實驗室進行受精后

2、移入到容納的母體。在1981年,第一只活體小牛由體外受精(In Vitro Fertilization,IVF)技術繁殖獲得。當前,AI和IVF的發(fā)展集中在配子與胚胎的收集,精子、配子、胚胎的分選和保存,胚胎的體外繁殖、培養(yǎng)和轉(zhuǎn)移。這些發(fā)展得益于超聲波檢查法、顯微鏡檢查、低溫貯藏、內(nèi)窺鏡檢查、流式細胞計數(shù)、顯微操作和離心技術等現(xiàn)代儀器。微流控技術也對RT的近代發(fā)展作出貢獻,尤其在過去的十年間。
　　體外受精技術的發(fā)展和成熟不僅為研

3、究動物配子的成熟、受精機理和早期胚胎發(fā)育控制等帶來方便,同時也為現(xiàn)代生物工程技術,如細胞核移植、胚胎早期性別鑒定、基因轉(zhuǎn)移等研究提供豐富的實驗材料和技術保證,是實現(xiàn)動物生產(chǎn)工廠化和解決動物胚胎來源的有效途徑。隨著動物卵母細胞體外成熟(IVM)—體外受精(IVF)—胚胎體外培養(yǎng)(IVC)技術的成熟,體外受精已在生物學研究許多領域得到應用。小鼠卵子體外受精技術是研究受精生理的重要手段,而研究小鼠胚胎在體外的發(fā)育是研究哺乳動物胚胎發(fā)育的常規(guī)方

4、法之一。
　　隨著輔助生殖技術(Assisted Reproductive Technology,ART)的不斷發(fā)展,它已成為治療不孕癥的主要手段之一。目前ART已形成一個完整的生殖醫(yī)學體系,主要包括:人工授精(AI)、體外受精-胚胎移植(IVF-ET)以及由其派生的胞漿內(nèi)單精子注射(ICSI)、植入前遺傳學診斷(PGD)等。但也存在著許多問題,其中最突出的問題包括妊娠率低、多胎妊娠發(fā)生率明顯增高和出生后缺陷風險增高。而囊胚移植更

5、接近于人類妊娠的生理過程,可以明顯提高妊娠率,減少多胎妊娠發(fā)生率。因此在體外把胚胎培養(yǎng)至囊胚階段是解決該問題的關鍵。而保證精子質(zhì)量和胚胎質(zhì)量是提高受精卵發(fā)育至囊胚的成功率和囊胚質(zhì)量的有效途徑之一。
　　由于體外環(huán)境對受精和胚胎發(fā)育的影響,現(xiàn)有人工輔助生殖技術存在受精成功率低和胎兒出生后風險高的問題。針對上述問題,本研究發(fā)展了一種基于微流控芯片的人工子宮,其特色在于使用子宮內(nèi)膜細胞-胚胎共培養(yǎng)機制,并以連續(xù)灌流方式實現(xiàn)細胞與外界物質(zhì)