《改变生活的生物技术》课程教学资源（阅读材料）玻璃化冷冻法与冷冻卵子

玻璃化冷冻法与冷冻卵子 王子珩14302010026 前言 在当代,由于生殖系统随年龄増长的退化,加上晩婚晩育的趋势,出现了冷冻精子 卵子的做法。人们将自己健康的生殖细胞进行冷冻,几年后取出进行体外授精,从而避免了 年龄或身体原因对生殖的影响。而这其中的关键技术,就在于对精卵子的冷冻技术。目前国 际上最为推崇的方法,就是玻璃化冷冻法 技术原理 bi\bsse 玻璃化冷冻法的基本原理是将卵子放置在高浓度的、极其粘稠的冷冻保护剂溶液中 进行短时的预平衡后,投入液氮,使其在超低温环境下凝固,形成不规则的玻璃化样固体。 所保存细胞在冷冻保护液中脱水到一定程度后,则引起内源性胞质大分子如蛋白质及渗透到 胞内的冷冻保护剂浓缩,从而使细胞在剧烈的快速降温中得到保护。同时由于冷却过程中黏 度高,又无冰晶形成,因此避免了冰晶形成时对细胞脂质膜以及细胞骨架结构的损伤,保存 了细胞内外液体正常的分子和离子分布,因而在细胞内发生玻璃化时能起到保护作用。 技术应用 玻璃化冷冻法由于其对细胞的保护性较好,目前主要应用于胚胎细胞的冷冻,包括冷 冻精子、卵子和不同时期的胚胎。 冷冻精子的步骤 (1)首先进行传染病筛査等检查,包括乙肝、丙肝、艾滋病、梅毒、淋病、支原 体、衣原体、肝功能和血型检测。 (2)如一切结果无明显异常,可进行精液冻苏实验。每个男性精液对冷冻的耐受性 有所不同,更何况肿瘤患者的生精功能可能已遭到肿瘤的破坏,精液冷冻复苏后的精子存活 率无法估计。因此,冻苏实验十分必要,可帮助医生预测以后生育方式的选择。 (3)以上两种检査都通过后,临床上将通过自慰射出的精液收集,取少量做抽样检 查后,剩下的加入冷冻保护剂,投入液氮迅速冷冻起来

玻璃化冷冻法与冷冻卵⼦ 王⼦珩 14302010026 前⾔ 在当代，由于⽣殖系统随年龄增长的退化，加上晚婚晚育的趋势，出现了冷冻精⼦、 卵⼦的做法。⼈们将⾃⼰健康的⽣殖细胞进⾏冷冻，⼏年后取出进⾏体外授精，从⽽避免了 年龄或⾝体原因对⽣殖的影响。⽽这其中的关键技术，就在于对精卵⼦的冷冻技术。⽬前国 际上最为推崇的⽅法，就是玻璃化冷冻法。 ⼀、技术原理 玻璃化冷冻法的基本原理是将卵⼦放置在⾼浓度的、极其粘稠的冷冻保护剂溶液中， 进⾏短时的预平衡后，投⼊液氮，使其在超低温环境下凝固，形成不规则的玻璃化样固体。 所保存细胞在冷冻保护液中脱⽔到⼀定程度后，则引起内源性胞质⼤分⼦如蛋⽩质及渗透到 胞内的冷冻保护剂浓缩，从⽽使细胞在剧烈的快速降温中得到保护。同时由于冷却过程中黏 度⾼，又⽆冰晶形成，因此避免了冰晶形成时对细胞脂质膜以及细胞⾻架结构的损伤，保存 了细胞内外液体正常的分⼦和离⼦分布，因⽽在细胞内发⽣玻璃化时能起到保护作⽤。 ⼆、技术应⽤ 玻璃化冷冻法由于其对细胞的保护性较好，⽬前主要应⽤于胚胎细胞的冷冻，包括冷 冻精⼦、卵⼦和不同时期的胚胎。 冷冻精⼦的步骤： （1）⾸先进⾏传染病筛查等检查，包括⼄肝、丙肝、艾滋病、梅毒、淋病、⽀原 体、⾐原体、肝功能和⾎型检测。 （2）如⼀切结果⽆明显异常，可进⾏精液冻苏实验。每个男性精液对冷冻的耐受性 有所不同，更何况肿瘤患者的⽣精功能可能已遭到肿瘤的破坏，精液冷冻复苏后的精⼦存活 率⽆法估计。因此，冻苏实验⼗分必要，可帮助医⽣预测以后⽣育⽅式的选择。 （3）以上两种检查都通过后，临床上将通过⾃慰射出的精液收集，取少量做抽样检 查后，剩下的加⼊冷冻保护剂，投⼊液氮迅速冷冻起来

(4)需要使用的时候,将储存精子的样品管于室温下浸在自来水或双蒸水中或仅仅 暴露于空气之中(两者均在室温下22℃左右进行)进行解冻。 冷冻卵子的步骤 (1)同样要进行相关的身体检查。 (2)如果要想取卵,首先要在促性腺激素促卵发育后,给女性打促卵泡成熟的针 大约36小时后,医生会在B超引导下,经过阴道穿到卵巢内,把卵泡的卵泡液吸出来 (3)卵泡液送至实验室:医生把卵泡液吸出来至试管中,迅速通过窗口传递到实验 室中的显微镜下。冻卵的过程全部在实验室里进行操作。 (4)卵子细胞悬浮在卵泡液中,实验室的技术人员首先会在显微镜下,把卵泡液中 的卵子细胞分离出来。 (5)实验室的工作人员把卵子放进高度浓缩的脱水冷冻保护溶液中进行脱水 (6)脱水后的卵子立即投入液氮中,此种方式称之为玻璃化冷冻。 (7)此时的液氮容器无法永久保存,还需转移至液氮罐中。 (8)卵子被转移至零下198℃C的液氮罐中长期保存,每一份卵子都有相应的编号,便 于日后使用 (9)若干时间后(一般不建议超过8~10年),当妇女需要使用卵子时,专业技术人 员从液化氮中取出卵子,复温,用溶液清除掉卵子所用的化学物质。把存活的卵子和男方的 精子进行体外受精,培育成胚胎。大约3-~5天后,选择最健康的胚胎移植到妇女子宫。 三、技术优缺点 一方面,促排卵药物易过度刺激卵巢,使女性患卵巢过度刺激综合征,引发腹水、肿 胀、月经不调、卵巢早衰等情况。取卵子需要穿刺,这个过程容易发生感染,也可能伤害卵 巢功能,危害女性健康

（4）需要使⽤的时候，将储存精⼦的样品管于室温下浸在⾃来⽔或双蒸⽔中或仅仅 暴露于空⽓之中(两者均在室温下22℃左右进⾏)进⾏解冻。 冷冻卵⼦的步骤： （1）同样要进⾏相关的⾝体检查。 （2）如果要想取卵，⾸先要在促性腺激素促卵发育后，给⼥性打促卵泡成熟的针。 ⼤约 36 ⼩时后，医⽣会在 B 超引导下，经过阴道穿到卵巢内，把卵泡的卵泡液吸出来。 （3） 卵泡液送⾄实验室：医⽣把卵泡液吸出来⾄试管中，迅速通过窗⼜传递到实验 室中的显微镜下。冻卵的过程全部在实验室⾥进⾏操作。 （4）卵⼦细胞悬浮在卵泡液中，实验室的技术⼈员⾸先会在显微镜下，把卵泡液中 的卵⼦细胞分离出来。 （5）实验室的⼯作⼈员把卵⼦放进⾼度浓缩的脱⽔冷冻保护溶液中进⾏脱⽔。 （6）脱⽔后的卵⼦⽴即投⼊液氮中，此种⽅式称之为玻璃化冷冻。 （7）此时的液氮容器⽆法永久保存，还需转移⾄液氮罐中。 （8）卵⼦被转移⾄零下 198℃的液氮罐中长期保存，每⼀份卵⼦都有相应的编号，便 于⽇后使⽤。 （9）若⼲时间后（⼀般不建议超过8~10年），当妇⼥需要使⽤卵⼦时，专业技术⼈ 员从液化氮中取出卵⼦，复温，⽤溶液清除掉卵⼦所⽤的化学物质。把存活的卵⼦和男⽅的 精⼦进⾏体外受精，培育成胚胎。⼤约3~5天后，选择最健康的胚胎移植到妇⼥⼦宫。 三、技术优缺点 ⼀⽅⾯，促排卵药物易过度刺激卵巢，使⼥性患卵巢过度刺激综合征，引发腹⽔、肿 胀、⽉经不调、卵巢早衰等情况。取卵⼦需要穿刺，这个过程容易发⽣感染，也可能伤害卵 巢功能，危害⼥性健康

另一方面,卵子冷冻技术尚不成熟,卵子对温度、冷冻保护剂十分敏感,冷冻可能会 对卵子的细微结构造成伤害,且解冻过程也可能破坏卵子的细胞结构,解冻后卵子的复苏率 也不高,只有5%~12%。 但是,不得不说冷冻卵子还是有着其前景。年龄小于35岁但是因各种考虑35岁以后才 生育的女性,可于35岁之前进行卵巢组织冷冻, Facebook和Appl公司已经实行为女性员工冷 冻卵子报销,每人2万美元。而对于那些因疾病导致卵巢早衰、输卵管损伤的女性,冷冻卵 子技术也是一道福音

另⼀⽅⾯，卵⼦冷冻技术尚不成熟，卵⼦对温度、冷冻保护剂⼗分敏感，冷冻可能会 对卵⼦的细微结构造成伤害，且解冻过程也可能破坏卵⼦的细胞结构，解冻后卵⼦的复苏率 也不⾼，只有5%~12%。 但是，不得不说冷冻卵⼦还是有着其前景。年龄⼩于35岁但是因各种考虑 35岁以后才 ⽣育的⼥性 ,可于 35岁之前进⾏卵巢组织冷冻，Facebook和Apple公司已经实⾏为⼥性员⼯冷 冻卵⼦报销，每⼈2万美元。⽽对于那些因疾病导致卵巢早衰、输卵管损伤的⼥性，冷冻卵 ⼦技术也是⼀道福⾳