5、低溫生物學(xué)與胚胎冷凍保存技術(shù)
低溫生物學(xué)是一門在低溫下研究有機(jī)體、器官、生物組織和生物細(xì)胞形態(tài)和功能的科學(xué)。它的歷史可以追溯到公元前2500年左右的古埃及，當(dāng)時(shí)的醫(yī)生將低溫用于止血和消腫。 低溫生物學(xué)中的一個(gè)應(yīng)用就是冷凍保存技術(shù)。1949年，英國(guó)科學(xué)家第一次將它應(yīng)用于精子的冷凍保存。從此以后冷凍保存技術(shù)更加廣泛地開展起來。大的器官，如心臟，可以短時(shí)間低溫保存以便運(yùn)輸?shù)狡渌胤竭M(jìn)行心臟移植。細(xì)胞懸浮液 如血液和精液，可以在超低溫下長(zhǎng)期保存。
l984年，第一個(gè)來自冷凍胚胎的試管嬰兒在澳大利亞出生了。隨后，冷凍胚胎移植成功的報(bào)道在許多國(guó)家的試管嬰兒中心相繼出現(xiàn)。目前，冷凍胚胎的移植已經(jīng)成為一個(gè)常規(guī)的試管嬰兒技術(shù)。成千上萬的已通過冷凍胚胎移植的試管嬰兒出生。據(jù)估計(jì)大約有20％的試管嬰是由移植冷凍胚胎而出生的。
1）胚胎是如何冷凍的
胚胎可以在受精后的任何一個(gè)階段用于冷凍，即從1個(gè)細(xì)胞的受精卵到100個(gè)細(xì)胞左右的囊胚都可以冷凍保存。細(xì)胞在冷凍時(shí)，細(xì)胞內(nèi)的水分向外溢出，細(xì)胞外面形成冰塊， 而這些冰塊能機(jī)械性地?fù)p傷細(xì)胞。細(xì)胞內(nèi)部結(jié)冰也會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞死亡。因此細(xì)胞內(nèi)的水分必須用能防凍的化學(xué)藥品（生物學(xué)上稱為防凍劑或冷凍保護(hù)劑）來取代．不讓細(xì)胞周圍和細(xì)胞內(nèi)部在冷凍過程中形成冰塊。
如果細(xì)胞內(nèi)的水分在冷卻前溢出，冷凍時(shí)，細(xì)胞的周圍和內(nèi)部就不會(huì)產(chǎn)生冰晶，細(xì)胞就不會(huì)被損傷，等到細(xì)胞內(nèi)的水分完全被冷凍保護(hù)劑取代以后，把胚胎裝入細(xì)小的麥管或小容器．然后在計(jì)算機(jī)的控制下，將其溫度從室溫逐漸降到零下35~40℃左右．然后將裝有胚胎的麥管直接放到零下196℃的液氮罐中長(zhǎng)期保存。
在液氮罐內(nèi)，每個(gè)麥管或容器都標(biāo)明患者的姓名、胚胎的數(shù)量、發(fā)育階段、冷凍的時(shí)間等。因此，患者之間的胚胎是不會(huì)混淆的。并不是所有做試管嬰兒的患者都需要考慮胚胎冷玲凍．這取決于多余胚胎的數(shù)量和質(zhì)量。一般而 言，50％左右的胚胎是可移植或冷凍的。如果只有2或3個(gè)胚胎，那么，移植后就沒有多余的胚胎用來冷凍。另外，即使有的患者有很多胚胎．如果胚胎的質(zhì)量不好，也沒有冷凍保存的必要。
2）冷凍胚胎是如何移植的
冷凍胚胎的移植分兩個(gè)步驟，胚胎的解凍和移植。冷凍的胚胎必須解凍后才能移植到體內(nèi)。解凍是一個(gè)將零下196的胚胎在相當(dāng)短的時(shí)問內(nèi)升溫到20～30℃的過程。胚胎解凍時(shí)，需要將細(xì)胞內(nèi)的冷凍保護(hù)劑用水分置換出來。胚胎解凍后，需要在莊培養(yǎng)液內(nèi)培養(yǎng)一定的時(shí)間來檢查胚胎的存活狀況和發(fā)育狀況，如果胚胎存活并繼續(xù)生長(zhǎng)，這些胚胎可移植到患者體內(nèi)。移植方法與新鮮胚胎完全一樣。如果患者的胚胎較多，也不必要將所有的胚胎解凍。一般來說，如果有3個(gè)左右的胚胎在解凍后存活．也就沒有必要解凍更多的了。
3）冷凍胚胎能保存多久
理論上講．由于胚胎在零下196℃的環(huán)境下，代謝完全停止，所以能夠永遠(yuǎn)保存。但是，自從胚胎冷凍技術(shù)的出現(xiàn)到現(xiàn)在為止，僅僅只有大約20年的時(shí)間。據(jù)報(bào)道．在以色列， 一名39歲的婦女移植了她冷凍保存12年的胚胎后，出生了正常的嬰兒。這也是迄今報(bào)道的最長(zhǎng)期保存的冷凍胚胎移植的試管嬰兒出生的例子。也許有些胚胎已經(jīng)冷凍保存了更長(zhǎng)的時(shí)間，但卻仍然沒有被解凍移植，因此，它們的存活狀況 暫且無法得知。
4）冷凍胚胎的時(shí)期和存活率
胚胎可以在任何時(shí)期冷凍保存。但目前最常用的是第3 天的胚胎和第5天或第6天的囊胚，人們選擇這兩個(gè)時(shí)期是由于胚胎移植一般是在第3天、第5天或第6天進(jìn)行。移植后剩余的胚胎就需要冷凍保存起來。冷凍胚胎的存活率一般與胚胎的時(shí)期沒有很大關(guān)系。
冷凍胚胎的存活率也是檢驗(yàn)一個(gè)試管嬰兒實(shí)驗(yàn)室好壞的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)榕咛ダ鋬?解凍是一個(gè)復(fù)雜的過程，有許多環(huán)節(jié)，包括冷凍液的配制、冷凍保護(hù)劑的選擇、濃度、冷卻時(shí)的速度。解凍時(shí)的溫度變化等都需要一定的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。如果任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問題，胚胎就會(huì)在解凍后停止發(fā)育或在解凍過程中死亡。
由于目前的冷凍方法和程序已接近半自動(dòng)化，冷凍胚胎的存活率一般在80％以上以至于90％以上。近年來改良的玻璃化冷凍能使胚胎的存活率達(dá)到95％以上。
5）冷凍胚胎和新鮮胚胎移植，哪個(gè)更好
許多患者都會(huì)提這個(gè)問題。這個(gè)問題必須從兩個(gè)方面看：胚胎方面和患者方面。
從胚胎方面來看，應(yīng)該是新鮮胚胎更好。如上所述，胚胎冷凍后，只要存活并繼續(xù)發(fā)育，應(yīng)該是沒有問題。但是，胚胎在冷凍—解凍過程中，有可能在不同程度上出現(xiàn)損傷，一旦損傷程度較大，那無疑會(huì)影響胚胎的正常發(fā)育，那么移植后胚胎有可能不能繼續(xù)發(fā)育和著床。
從患者角度看，也是一個(gè)復(fù)雜過程。因?yàn)樾迈r胚胎移植是在患者用了各種激素和藥物后進(jìn)行的。這些激素和藥物也許對(duì)她體內(nèi)的內(nèi)分泌環(huán)境沒有明顯的影響，這樣．新鮮胚胎的移植就不會(huì)有任何問題。而有些患者在激素和藥物處理后，會(huì)造成一定程度的內(nèi)分泌暫時(shí)紊亂．她的子宮也許沒有與胚胎的發(fā)育同步進(jìn)行。如果出現(xiàn)這種情況，新鮮胚胎移植后的成功受孕率就會(huì)受到影響。如果將胚胎冷凍保存，等到激素和藥物的反應(yīng)消失后再做冷凍胚胎的移植．成功率會(huì)更高一些。
6）已懷孕的婦女的冷凍胚胎將來如何處理
可以選擇以下幾個(gè)方案：
（1）繼續(xù)保存。一般情況下。試管嬰兒中心會(huì)收取一些保管費(fèi)。如果這個(gè)費(fèi)用不是很大，不會(huì)影響家庭經(jīng)濟(jì)的話，也許是大多數(shù)人的選擇。
（2）捐獻(xiàn)給其他不孕患者，包括親戚、朋友或完全不認(rèn)識(shí)的人，以幫助這些患者達(dá)到懷孕，擁有小孩的目的。
�。�3）捐獻(xiàn)給研究機(jī)構(gòu)。人類胚胎研究材料一直短缺，特別是人類胚胎干細(xì)胞的研究需要大量的胚胎才能進(jìn)行。
�。�4）丟棄。如果你不愿意以上幾個(gè)方面的選擇，可告訴實(shí)驗(yàn)室將剩余的胚胎丟棄。實(shí)驗(yàn)室會(huì)有自己的方法來處理這些胚胎。
無論是哪種處理方法，實(shí)驗(yàn)室會(huì)讓患者簽署一些書面材料，以避免將來引起爭(zhēng)議，以致官司。
