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體外受精實(shí)驗(yàn)

簡(jiǎn)要描述:動(dòng)物體外受精實(shí)驗(yàn)(IVF) 指在人工模擬的體內(nèi)環(huán)境中,使哺乳動(dòng)物的精子和卵子完成受精過(guò)程的技術(shù)。受精后形成的胚胎可移植至受體子宮發(fā)育,所得后代稱(chēng)“試管動(dòng)物"(test-tube animal)。

  • 更新時(shí)間:2025-07-17
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詳細(xì)介紹

一、定義與技術(shù)原理

動(dòng)物體外受精(IVF) 指在人工模擬的體內(nèi)環(huán)境中,使哺乳動(dòng)物的精子和卵子完成受精過(guò)程的技術(shù)。受精后形成的胚胎可移植至受體子宮發(fā)育,所得后代稱(chēng)“試管動(dòng)物"(test-tube animal)。
核心生物學(xué)原理

  1. 精子獲能(Capacitation)

    • 精子需去除表面“去能因子"(如糖蛋白),通過(guò)添加肝素、鈣離子或血清白蛋白誘導(dǎo)獲能,增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力與穿透卵子能力。

    • 獲能過(guò)程依賴(lài)物種特異性條件(小鼠需30分鐘,豬需2–3小時(shí))。

  2. 卵母細(xì)胞成熟(Oocyte Maturation)

    • 體內(nèi)成熟卵子可直接使用;未成熟卵子需體外培養(yǎng)至MII期(第二次減數(shù)分裂中期)。

  3. 受精兼容性:人工環(huán)境需模擬輸卵管生理?xiàng)l件(溫度、pH、滲透壓、營(yíng)養(yǎng))以支持精卵結(jié)合。


二、標(biāo)準(zhǔn)化操作流程

1. 卵母細(xì)胞采集與處理

方法適用場(chǎng)景操作要點(diǎn)
超數(shù)排卵法實(shí)驗(yàn)動(dòng)物(小鼠、大鼠)注射FSH/LH激素誘導(dǎo)多排卵,從輸卵管采集成熟卵子
活體卵巢穿刺法小牲畜(牛、羊)臨床操作超聲或腹qiang鏡引導(dǎo)采集活體卵巢卵子
宰殺后卵巢采集法屠宰場(chǎng)資源利用取新鮮卵巢分離未成熟卵子,體外培養(yǎng)成熟

2. 精子采集與獲能

  • 采集:附睪穿刺或精液收集。

  • 獲能處理

    • 化學(xué)法:添加肝素(牛)、鈣離子載體(小鼠)。

    • 生物法:與含卵丘細(xì)胞的卵泡液共培養(yǎng)。

3. 體外受精

技術(shù)原理應(yīng)用場(chǎng)景
共培養(yǎng)法精卵在培養(yǎng)液中自然結(jié)合常規(guī)IVF(牛、小鼠)
顯微注射法(ICSI)直接注入單個(gè)精子至卵胞質(zhì)低活力精子或基因編輯動(dòng)物

4. 胚胎培養(yǎng)與評(píng)估

  • 培養(yǎng)基:KSOM+AA(小鼠)、SOF(牛)、TALP系列(跨物種)。

  • 發(fā)育監(jiān)測(cè):形態(tài)學(xué)分級(jí)。

5. 胚胎移植或冷凍

  • 移植:同步受體發(fā)情周期,手術(shù)/非手術(shù)法植入子宮。

  • 冷凍保存:液氮(-196℃)長(zhǎng)期儲(chǔ)存遺傳資源。


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