引言

辅助生殖技术（ART）自从1978年第一次成功实施以来，就一直在不断进步（见图1），为无数家庭带来了生育的希望。随着科技的发展，从实验室自动化到遗传学的突破，每一项技术进步都在推动生殖医学的边界进一步扩展，为那些面临生育挑战、渴望成为父母的人们提供了新的希望以及更多的选择和可能性。本文将揭秘这些关键技术新进展。

图1.辅助生殖技术发展重要里程碑

一、实验室自动化：提高效率与成功率

1.自动化精子挑选——提高受精率，减少人为错误

自动精子挑选技术是一种利用先进的图像分析和计算机辅助技术来优化、从精子样本中挑选出最有可能成功受精的精子的方法。这项技术主要通过以下几个步骤的工作原理来实现：①图形采集：首先，使用高分辨率的显微镜相机对精子样本进行实时成像，捕捉精子的图像。②图像分析：接着，计算机软件对捕获的图像进行分析，评估精子的形态特征，如头部大小、形状，尾部长度等，以及运动特性，比如运动速度和路径直线性。③精子评分：根据分析结果，软件会根据预设的标准给每个精子打分，评估其受精潜力。④精子挑选：最后，系统根据评分挑选出得分最高的精子，以供后续的人工授精或体外受精使用。自动精子挑选技术通过上述工作原理，显著提高了受精率并减少了人为错误。通过精确评估精子的形态和运动特性，这种技术能够挑选出最有可能成功受精的精子。

2.时差（Time-lapse）培养箱

Time-lapse培养箱技术是一种革命性的进步，它通过在整个胚胎发育过程中进行连续的图像捕捉，为辅助生殖技术（ART）中的胚胎培养和监测提供了全新的视角（图2）。这项技术不仅改变了胚胎监测的方式，还对提高体外受精（IVF）的成功率具有重要贡献。传统的胚胎监测方法需要定期将胚胎从培养箱中取出，以便在显微镜下进行观察和评估。这种方法有两个主要的缺点：一是每次取出胚胎都可能对其稳定的培养环境造成干扰，二是只能提供间歇性的数据，无法捕捉到胚胎发育过程中的连续变化。Time-lapse培养箱技术通过在培养箱内置高清摄像头，能够不间断地自动拍摄胚胎发育的每一个阶段，从而实现对胚胎发育过程的全面监测，而无需将胚胎从培养环境中取出。这样，医生和胚胎学家可以观察到胚胎的每一次分裂和发育的关键时刻，提供了前所未有的详细信息。

图2. Time-lapse培养箱系统

3.微流控技术与生殖细胞冷冻

微流控技术在生殖医学领域的应用，特别是在生殖细胞和胚胎冷冻（俗称“冷冻保存”）方面，已经展现出了巨大的潜力。这一技术通过精确控制液体在微小通道中的流动，能够为生殖细胞提供更加稳定和均匀的处理环境，从而提高冷冻保存和解冻过程的成功率。微流控技术显著提高了生殖细胞和胚胎冷冻保存的成功率。具体而言，这种技术可以：减少冷冻过程中细胞的损伤，提高细胞的存活率和后续的生育潜力。通过更加精细和均匀的处理，提高冷冻解冻周期的成功率，从而提高体外受精（IVF）等辅助生殖技术的整体成功率。减少对昂贵和稀有样品的损失，尤其是在处理高价值的生殖细胞（如人类卵母细胞）时尤为重要。

二、医疗进步：简化促排卵流程，减轻不孕症夫妇负担

辅助生殖技术（ART），尤其是体外受精（IVF）中的促排卵过程，正通过新药物和治疗方案的发展变得更简单、负担更轻。这些进步包括：①长效药物减少注射：新一代长效促排卵药物简化了治疗流程，减少了注射次数。②口服药物选项：开发了口服选择性雌激素受体调节剂（SERMs）和芳香酶抑制剂，减少对注射的依赖。③个体化治疗方案：通过精确评估和监测，医生能够为患者设计个体化的治疗方案，减少卵巢过度刺激综合征的风险，提高安全性和有效性。④在家自我监测：先进的监测技术和远程医疗平台使患者能够在家中进行部分治疗过程的监测，减少医院就诊。这些创新不仅提高了治疗的便利性和可接受性，还显著降低了患者的身体和经济负担。随着技术的进步，预计将有更多患者受益，体外受精等ART的成功率也将进一步提升。

三、生殖遗传学突破：向健康生育迈进

生殖遗传学的发展为辅助生殖提供了强大的工具，特别是全外显子测序（WES）筛查技术的应用。这项技术能够在早期阶段检测胚胎的遗传病风险，包括那些由多个基因影响的疾病。通过为患者提供更多的信息，WES筛查帮助患者和医生做出更明智的决策，从而提高了IVF成功率和生出健康宝宝的可能性。

四、伦理考量与未来挑战、展望

科技在辅助生殖领域的进步带来了新的伦理考量和未来挑战，主要包括：①隐私保护：如何安全处理患者的个人和遗传信息，防止未授权访问或滥用。②遗传信息使用：平衡遗传病预防的好处与潜在的滑坡效应（如设计婴儿和基因歧视），以及确定胚胎筛选中“可接受”的干预范围。③公平性及可及性：确保辅助生殖技术对所有人群的公平可及，避免加剧社会不平等。

总之，科技进步在为辅助生殖领域带来巨大益处的同时，也引发了一系列复杂的伦理问题和挑战。这要求科学家、医生、伦理学家、政策制定者和社会各界共同努力，以确保科技的发展能够在尊重人类尊严和伦理原则的基础上，为人类的健康和福祉做出贡献。

辅助生殖技术的未来将是一个多学科、高度集成和个体化的时代。随着科技的不断进步，未来的辅助生殖治疗将更加安全、有效和个体化，为广大不孕不育患者提供更多的希望和可能。然而，这些技术的发展也伴随着伦理和法律问题，需要全社会共同努力，确保科技进步能够惠及人类，而不是造成新的社会问题。

随着研究的深入和技术的发展，我们可以期待辅助生殖领域将迎来更多令人兴奋的突破。未来，科技孕育梦想，每一对夫妇都可以期待获得为他们量身定制的治疗方案，使梦想成为现实。

参考文献

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来源: 科普湖南