臨床胚胎師
您是否想過，什麼是臨床胚胎學家，或他們每天在實驗室裡做什麼工作？本文的目的是簡介實驗室臨床胚胎學家的任務和技能。首先，我們將介紹他們所採用的技術，稱為 試管受精 (IVF)。其次將介紹他們在體外受精中匹配合格精子和卵母細胞的程序、方法和設備。之後解釋他們培育胚胎、為其生長準備良好環境、將最優質胚胎移植到女性體內以及如何安排其餘胚胎的過程。此文顯示了控制和保持實驗室質量與胚胎學家的其他工作同等重要。胚胎學家的每個決定和技術在試管受精的每個步驟中都極為重要，需要做到精確無誤。
實驗室工作内容簡單匯總
試管嬰兒實驗室是試管生育中心最重要的部分，因爲大部分治療程序發生在這裡。因此，所有的設備、用品和內外環境都必須為治療做好準備。然而，即使一切準備就緒，如果沒有高素質和經驗豐富的實驗室人員（也稱為臨床胚胎學家）的辛勤工作，醫療程序將無法取得進展。臨床胚胎學家是把大部分時間和精力都花在實驗室裡創造生命的科學家，主要目標是幫助不孕症患者實現生孩子的夢想。他們在實驗室裡忙碌一整天，運用微操作技能，檢查二氧化碳(CO2) 培養箱，小心地將精子、卵子和胚胎從一種培養基轉移到另一種，進行嚴格精細的質量控制等等。在收到精子和卵母細胞後，胚胎學家會全力以赴讓雙方為彼此做好準備。胚胎學家將合格的精子和卵母細胞匹配、融合以孕育胚胎。為此，他們嚴謹地遵循特定的程序和規則。
取卵和評級
開始取卵前，胚胎學家會確保一切準備就緒，以期精子和卵子的到來。為創造出類似母體的環境，他們需要檢查房間、培養箱和顯微鏡台的溫度，同時，房間的燈光必須隨時調暗以配合卵子和胚胎的需求，所有的培養基和培養皿都要就位以迎接卵母細胞。手術時，醫生吸出卵泡液和卵母細胞，然後將其連同沖洗液交給胚胎學家。胚胎學家則立即開始在顯微鏡下檢查這些液體並尋找卵母細胞。一旦找到卵母細胞，立即清洗並轉移到提前準備好的授精培養基中，再放入培養箱，以供後期的檢查和分級。一般成熟的卵母細胞會放置培養箱中 2-8 小時，直至授精。未成熟的卵母細胞則需要大約 24-35 小時才能發育成熟並做好授精準備（Jones, H., Jones, G., Hodgkin, & Rosenwaks, 1986）。卵母細胞的分級取決於其受精的方式。如果使用常規授精方法，它們將按最初樣態分級，通常周圍會有累積層和輻射狀電暈。成熟的卵母細胞看起來像一個美麗的太陽，周圍有清晰的擴展光線。如果授精方法是胞漿內精子注射 (ICSI)，則胚胎學家需要自己檢查沒有被累積層或輻射狀電暈包圍的卵母細胞。為此，他們首先用注射器手動清潔卵母細胞周圍的組織，再花幾秒鐘用一種稱為透明質酸酶的酶將其剝離以完成清潔。透明質酸酶是一種酶，通常在受精過程中由精子頭部釋放，以溶解卵母細胞外圍的組織，使其與卵母細胞結合。既然胚胎學家在顯微鏡下可以清晰地看到卵母細胞，就可以對它們進行分級。附有極體（卵子生成时和卵细胞同时生成的单倍体细胞）的球形卵母細胞稱為成熟卵子，可在 2-8 小時內進行授精。呈球形但沒有極體的卵母細胞稱為未成熟卵子，應在孵化器中靜置24小時，才有機會成熟。此外，如果卵母細胞破裂，未呈球形或沒有極體，則被視為異常並被丟棄。精子準備和評估
精子的準備工作通常由研究男性不育症的臨床科學家完成，他們被稱為男科醫師。但是，如果沒有男科醫師，胚胎學家也可以做此工作。精液樣本經過處理，將精子與其他細胞和碎片分離。如果男性伴侶無法射精或精液中很少甚至沒有精子，通常會由醫生進行精子抽吸。胚胎學家則檢查精子的質量和數量，並決定它們是否適合受精。他們將檢查精子的形態是否正常或異常，精子外觀、運動性、濃度和游動速度。如果精子數量和質量正常，可考慮進行常規授精。否則，精子將被直接注入卵母細胞，因為它們本身無法穿透卵母細胞。
受精
如果精子質量和數量都很好，將用於常規授精； 否則，將採取單精注射（ ICSI）的方式。常規授精是指用合格的精子使成熟的卵母細胞受精。 Speroff 和 Fritz (2005) 建議“通常，每個卵母細胞與 50-100,000 個活動精子一起孵育”（第 1234 頁），以獲得所需的結果。因此，胚胎學家在裝有受精培養基的培養皿中將每個卵母細胞與符合以上數量要求的精子一起孵育約 12-18 小時。在此期間，當精子穿透卵母細胞並融合在一起時，可能會受精成功。如果精子數量低，將進行單精注射（ ICSI）。 單精注射程序在體外受精中非常有效，Gardner、Weissman、Howles 和Shoham（2004 年）報告說：“無論精子特徵如何，單精注射都可實現更高的受精率和妊娠率，因此該技術成為迄今為止治療男性因素不孕症最強大的方法”（第171 頁）。在此過程中，胚胎學家會挑選一顆精子，固定它，將其拉入移液管尾部，以便頭部可以首先進入卵母細胞。卵母細胞則穩定在另一側，使極體處於12點或6點鐘位置。然後胚胎學家將精子頭部注入3點鐘位置的卵母細胞內。注射後，卵母細胞需在培養箱中放置 12-18 小時。18 小時後，胚胎學家會檢查它們是否受精。受精後的細胞稱為受精卵。胚胎學家還需要檢查受精卵的原核狀態。常規受精產生的受精卵常常被一層冠狀細胞覆蓋，需要將它們移除以觀察卵母細胞進行分級。然而，使用單精注射（ICSI）技術的受精卵已經把這層細胞清除。如果是正常的受精卵，胚胎學家可以看到它裡面有兩個原核，表面有兩個極體。這兩個原核通常稱為2PNs。胚胎學家需要仔細檢查原核，如果他們看到3PNs，說明受精卵是不正常的，需要丟棄（Jones 等，1986）。受精過程通常需要 24 小時，直到出現第一次卵裂。分裂後的受精卵稱為胚胎。
胚胎培養和分級
胚胎學家需要為胚胎培養做好一切準備。 他們為胚胎創造一個適宜的環境，使其感覺如同在母體內分裂一般。培養基及其pH值、胚胎數量、氧氣和二氧化碳對胚胎培養很重要（Gander 等，2004）。通常胚胎在授精或單精注射後 25-27 小時（第一天）內分裂並達到雙細胞階段；在 48 小時（第 2 天）內，達到 4-6 個細胞階段；在 72 小時（第 3 天）內達到 8 個或更多細胞階段，在第 4 天發育為桑椹胚，第 5 天成為囊胚。第1-3天的分級系統在不同的試管生育中心可能有所不同，但重點是要考慮每天卵裂球或細胞的數量、卵裂球的大小和細胞質破碎程度。卵裂球大小越均勻和碎片程度越小意味著胚胎的質量越好。如果第3天就進行胚胎移植，這種分級尤其重要。胚胎學家每天都非常仔細地觀察和檢查每個胚胎，以便可以挑選出最合格的胚胎進行移植。如果第3天不進行移植，那麼胚胎會持續發育到第 5 天，並發育成囊胚。通常，囊胚根據其膨脹度、孵化狀態、內細胞群 (ICM) 發育及其滋養外胚層的形成進行分級。完好的囊胚具有緊密堆積的內細胞群和滋養外胚層並形成具有許多健康細胞的緊密上皮組織，通常被認為是移植的優質選擇（Veeck 和 Zaninovic，2003，p.104）。胚胎移植
移植當天，胚胎學家會為患者挑選最優質的一個或多個胚胎。當患者準備就緒時，胚胎學家將胚胎吸入導管並交給醫生，醫生將胚胎移植到患者子宮。移植程序完成後，醫生將導管交還給胚胎學家進行檢查。通過這種方式來確保胚胎是否已成功移植。萬一胚胎返回導管中，他們將再次重複以上移植過程。
胚胎培養和解凍
在一次取卵後，配子（即卵子和精子）、受精卵和胚胎的冷凍保存或解凍可以增加懷孕機會。如果患者的胚胎過多，胚胎學家會建議進行冷凍保存。胚胎冷凍使患者有機會決定將來是否想再要孩子。有的生育中心在2PN狀態時即冷凍，而有的則在囊胚階段冷凍。然而，Gardner 等人(2004) 指出“冷凍好的胚胎在解凍和移植後，其植入率處於可接受範圍內。從2細胞到囊胚，幾乎任何卵裂期的胚胎都可以成功冷凍。冷凍胚胎相當方便，因為沒有緊急的時間安排”（第270 頁）。冷凍精子通常是男科醫生的工作，他們會冷凍精液，精液是含有精子的男性生殖液體。卵母細胞冷凍可能對許多胚胎冷凍有問題的患者有很大幫助。然而，由於其獨特的生物學特質，冷凍卵母細胞並不容易。最近，一種稱為玻璃化冷凍的新技術已顯示出成功冷凍卵母細胞的良好前景。在一些試管生育中心，胚胎學家已經開始使用這種技術並取得了良好的結果。我們還需要更多的研究來優化該技術（Gardner 等，2004）胚胎植入前基因篩查
植入前基因檢測 (PGT) 是指可以在植入前對卵母細胞或胚胎進行評估的程序。它可以幫助許多有遺傳疾病隱患的伴侶，還可以檢查胚胎的性別。如果患者伴侶有興趣，胚胎學家可以從胚胎中取出一個或多個細胞以供檢測。提取過程非常敏感，胚胎學家必須精通顯微操作，才能在不損壞胚胎的情況下取出細胞，這些細胞需要送到專業機構進行染色體分析，分析結果會發給胚胎學家。如果胚胎異常，胚胎學家會通知患者伴侶，決定是否丟棄它們。質量監控
胚胎學家最重要的任務之一是控制和維持胚胎實驗室的質量。根據 Cuting、Pritchard、Clarke 和 Martin 的說法，為了在試管受精實驗室保持高標準的生育程序操作，胚胎學家需要建立質量控制系統（2004 年）。例如，定期檢查並維護所有設備，定期清潔實驗室抽風罩，設置和檢查培養箱的溫度、二氧化碳、水盤液位及其警報系統。根據 Mayer 等人 (2003)的說法， 「常見質量監控的一個例子是在日程表上記錄冷凍箱溫度。這些測量值與之前定義的可接受限值範圍進行比較」（引言部分，第 1 段）。所有材料都必須無菌，因此胚胎學家在使用它們之前都會對其進行測試。大多數實驗室使用“小鼠試驗”來檢查材料的質量。與人類配子（精子和卵子）和胚胎接觸的材料，如溶液、培養皿、導管等，都經過測試。以與人類胚胎相同方式在這些設備中培養雙細胞小鼠胚胎，並監測結果。胚胎學家密切觀察以確保小鼠胚胎從兩個細胞階段發育到囊胚階段。如果特定數量的小鼠胚胎沒有達到囊胚階段，則該項目失敗。這些未通過測試的材料將被送回其公司。結論
世界各地的不孕症患者來到試管生育中心，希望實現生育孩子的願望。試管生育中心的核心部分是臨床胚胎學家所在的胚胎學部門。臨床胚胎學家是勤勉的科學家，利用自己的技能完成高難度的任務。他們的工作包括卵子收集、精子製備、配子（精子和卵子）和胚胎分級、受精、胚胎培養、胚胎移植、配子和胚胎的冷凍和解凍、植入前基因檢測和質量控制。他們需要準確遵循每一步程序。每一步都是挑戰，需要高素質的胚胎學家才能取得令人滿意的結果。參考文獻
1.Cutting, R. C., Pritchard, J., Clarke, H. S., & Martin, K. L. (2004). Establishing quality control in the new IVF laboratory. Human Fertility, 7(2): 119-125.2.Gardner, D. K., Weissman, A., Howles, C. M., & Shoham, Z. (Eds.). (2004). Textbook of assisted reproductive techniques: Laboratory and clinical perspectives (2th ed.). Landon, New York: Taylor & Francis.3.Jones, H. W., Jr., Jones, G. S., Hodgkin, G. D., Rosenwaks, Z. (Eds.). (1986). In vitro fertilization. Norfolk: Williams & Wilkins.4.Mayer, J.F., Jones, E.L., Lacy, D.D., Nehchiri, F., Muasher, S. J., Gibbons, W. E., & Oehniger, S. C. (2003). Total quality improvement in the IVF laboratory: Choosing indicators of quality. Reproductive BioMedicine Online, 7 (6), 695-699. Retrieved from http://www.rbmonline.com/article5.Speroff, L., Fritz, M. A. (2005). Clinical gynecologic endocrinology and infertility (7th ed.). Philadelphia: Lippincott Williams & Wilkins.6.Veeck, L. L., Zaninovic, N. (2003). An atlas of human blastocysts. New York, London: The Parthenon Publishing Group.Azita Hengameh Nazari博士
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