雙折射性紡錘體液晶偏光補(bǔ)償器

無需染色紡錘體觀察技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測冷凍過程中紡錘體的形態(tài)變化，從而準(zhǔn)確評估冷凍保存的效果。通過對比冷凍前后紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性，研究者可以優(yōu)化冷凍保護(hù)劑的配方和濃度，以及改進(jìn)冷凍程序，減少冷凍損傷，提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能。解凍后的卵母細(xì)胞在無需染色的情況下，可以直接通過Polscope系統(tǒng)進(jìn)行紡錘體觀察。這一技術(shù)能夠迅速評估解凍后卵母細(xì)胞的質(zhì)量，包括紡錘體的形態(tài)、位置、穩(wěn)定性等關(guān)鍵指標(biāo)，為后續(xù)的受精和胚胎發(fā)育提供重要參考。在有絲分裂中，紡錘體形成并維持著染色體的穩(wěn)定性。雙折射性紡錘體液晶偏光補(bǔ)償器

染色體

      當(dāng)細(xì)胞從間期進(jìn)入有絲分裂期，間期細(xì)胞微管網(wǎng)絡(luò)解聚為游離的αβ-微管蛋白二聚體，再重組成紡錘體，介導(dǎo)染色體的運(yùn)動；分裂末期紡錘體微管解聚，又重組形成細(xì)胞質(zhì)微管網(wǎng)絡(luò)。

      可分為：動粒微管：連接染色體動粒于兩極的微管。

      極間微管：從兩極發(fā)出，在紡錘體中部赤道區(qū)相互交錯的微管。

      星體微管：中心體周圍呈輻射分布的微管。

      染色體的運(yùn)動依賴紡錘體微管的組裝和去組裝。在這一過程中動粒微管與動粒之間的滑動主要是依靠結(jié)合在動粒部位的驅(qū)動蛋白和動力蛋白沿微管的運(yùn)動來完成。極微管在紡錘體中部交錯，有些分布在極微管之間特殊的雙極馬達(dá)蛋白，其中2個馬達(dá)蛋白沿一條微管運(yùn)動，另2個馬達(dá)結(jié)構(gòu)域沿另一條微管運(yùn)動。由于2條微管分別來自二極，故極性相反。當(dāng)雙極驅(qū)動蛋白四聚體沿微管向正極運(yùn)動時(shí)，紡錘體二極間距離延長。反之紡錘體距離縮短。 上海核移植紡錘體玻璃底培養(yǎng)皿紡錘體在細(xì)胞分裂后期推動染色體向細(xì)胞兩極移動。

在生殖醫(yī)學(xué)與輔助生殖技術(shù)的快速發(fā)展中，卵母細(xì)胞的冷凍保存技術(shù)顯得尤為重要。然而，卵母細(xì)胞，尤其是其內(nèi)部的紡錘體結(jié)構(gòu)，對低溫環(huán)境極為敏感，冷凍過程中的損傷往往影響解凍后卵母細(xì)胞的存活率及發(fā)育潛能。偏光成像技術(shù)，特別是Polscope偏振光顯微成像系統(tǒng)，結(jié)合了液晶可變減速器、電子成像及數(shù)碼成像技術(shù)，能夠捕捉到具有雙折性特征的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，如紡錘體。紡錘體由微管等高分子物質(zhì)有序排列而成，這些物質(zhì)能夠使偏振光發(fā)生折射現(xiàn)象，從而被檢偏器捕捉并通過偏振光顯微鏡觀察。這一技術(shù)無需對細(xì)胞進(jìn)行固定和染色，能夠動態(tài)評估卵母細(xì)胞的質(zhì)量與紡錘體的相關(guān)性，為卵母細(xì)胞冷凍保存的研究提供了新的手段。

紡錘體觀測儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用

我們知道，成熟的卵母細(xì)胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時(shí)間的推移，卵子的紡錘體會將染色單體拉向兩極，進(jìn)而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時(shí)，雌雄原核會出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對于那些沒有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時(shí)間窗，發(fā)現(xiàn)沒有受精時(shí)再去補(bǔ)救ICSI，往往錯過了卵子的比較好受精時(shí)間，因?yàn)闆]有受精的卵子會在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們在加精后的4-6小時(shí)，通過觀察第二極體的排出來初步判斷是否受精，**的增加了那些受精障礙患者的受精率，也避免了卵子的老化。

當(dāng)然，偶爾也會出現(xiàn)錯誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報(bào)道對IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救，實(shí)驗(yàn)組用紡錘體觀測儀觀察并統(tǒng)計(jì)紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個紡錘體，17.3%含有兩個紡錘體，并對含有一個紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對照組并未用紡錘體觀測儀觀察紡錘體，只對未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。 紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性保證了染色體分離的準(zhǔn)確性。

紡錘體功能分解

      在細(xì)胞分裂中，其主要作用有兩個部分。其一為排列與分裂染色體。紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。紡錘體的正常生成是染色體排列的必要條件。紡錘體生成完畢后一般會有5-20分鐘的延遲，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點(diǎn)上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點(diǎn)都附著正確。此后細(xì)胞進(jìn)入分裂后期，染色體分裂為兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。同樣，紡錘體的完整性決定這個分裂過程在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。

      紡錘體另一功能為決定胞質(zhì)分裂的分裂面。染色體分裂的同時(shí)，紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極，而停弛在紡錘體**， 形成紡錘**體(central spindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱為紡錘**區(qū)(spindle midzone).此**區(qū)就是接下來的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開始于分裂后期的較晚期。胞質(zhì)分裂一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時(shí)，此期間兩個子細(xì)胞由中心顆粒體(midbody)連接。 一般認(rèn)為紡錘體的分解發(fā)生在細(xì)胞分裂末期。 紡錘體形成和功能的調(diào)控涉及多個信號通路。上海哺乳動物紡錘體卵質(zhì)量評估

紡錘體微管的排列和穩(wěn)定性受到細(xì)胞骨架的支撐。雙折射性紡錘體液晶偏光補(bǔ)償器

隨著技術(shù)的不斷成熟和成本的降低，無損觀察紡錘體卵冷凍技術(shù)有望在更多醫(yī)療機(jī)構(gòu)中得到應(yīng)用和推廣。這將為更多女性提供生育能力保存的機(jī)會，同時(shí)也為生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展注入新的活力。此外，隨著國家對輔助生殖技術(shù)的重視和支持力度的加大，無損觀察紡錘體卵冷凍技術(shù)有望在政策層面得到更多支持和推廣。無損觀察紡錘體卵冷凍研究是一項(xiàng)具有重要意義的研究課題。通過技術(shù)創(chuàng)新和臨床應(yīng)用推廣，我們可以更好地評估卵母細(xì)胞的質(zhì)量、優(yōu)化冷凍保存條件、提高解凍后卵母細(xì)胞的存活率和發(fā)育潛能，為女性生育能力的保存和利用提供更加可靠和有效的解決方案。雙折射性紡錘體液晶偏光補(bǔ)償器

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