5·低温生物学与胚胎冷冻保存技术

低温生物学是一门在低温下研究有机体、器官、生物组织和生物细胞形态和功能的科学。它的历史可以追溯到公元前2500年左右的古埃及，当时的医生将低温用于止血和消肿。 低温生物学中的一个应用就是冷冻保存技术。1949年，英国科学家第一次将它应用于精子的冷冻保存。从此以后冷冻保存技术更加广泛地开展起来。大的器官，如心脏，可以短时间低温保存以便运输到其他地方进行心脏移植。细胞悬浮液 如血液和精液，可以在超低温下长期保存。

l984年，第一个来自冷冻胚胎的试管婴儿在澳大利亚出生了。随后，冷冻胚胎移植成功的报道在许多国家的试管婴儿中心相继出现。目前，冷冻胚胎的移植已经成为一个常规的试管婴儿技术。成千上万的已通过冷冻胚胎移植的试管婴儿出生。据估计大约有20％的试管婴是由移植冷冻胚胎而出生的。

1) 胚胎是如何冷冻的

胚胎可以在受精后的任何一个阶段用于冷冻，即从1个细胞的受精卵到100个细胞左右的囊胚都可以冷冻保存。细胞在冷冻时，细胞内的水分向外溢出，细胞外面形成冰块， 而这些冰块能机械性地损伤细胞。细胞内部结冰也会导致细胞死亡。因此细胞内的水分必须用能防冻的化学药品(生物学上称为防冻剂或冷冻保护剂)来取代．不让细胞周围和细胞内部在冷冻过程中形成冰块。

如果细胞内的水分在冷却前溢出，冷冻时，细胞的周围和内部就不会产生冰晶，细胞就不会被损伤，等到细胞内的水分完全被冷冻保护剂取代以后，把胚胎装入细小的麦管或小容器．然后在计算机的控制下，将其温度从室温逐渐降到零下35~40℃左右．然后将装有胚胎的麦管直接放到零下196℃的液氮罐中长期保存。

在液氮罐内，每个麦管或容器都标明患者的姓名、胚胎的数量、发育阶段、冷冻的时间等。因此，患者之间的胚胎是不会混淆的。并不是所有做试管婴儿的患者都需要考虑胚胎冷玲冻．这取决于多余胚胎的数量和质量。一般而 言，50％左右的胚胎是可移植或冷冻的。如果只有2或3个胚胎，那么，移植后就没有多余的胚胎用来冷冻。另外，即使有的患者有很多胚胎．如果胚胎的质量不好，也没有冷冻保存的必要。

2) 冷冻胚胎是如何移植的

冷冻胚胎的移植分两个步骤，胚胎的解冻和移植。冷冻的胚胎必须解冻后才能移植到体内。解冻是一个将零下196的胚胎在相当短的时问内升温到20～30℃的过程。胚胎解冻时，需要将细胞内的冷冻保护剂用水分置换出来。胚胎解冻后，需要在庄培养液内培养一定的时间来检查胚胎的存活状况和发育状况，如果胚胎存活并继续生长，这些胚胎可移植到患者体内。移植方法与新鲜胚胎完全一样。如果患者的胚胎较多，也不必要将所有的胚胎解冻。一般来说，如果有3个左右的胚胎在解冻后存活．也就没有必要解冻更多的了。

3）冷冻胚胎能保存多久

理论上讲．由于胚胎在零下196℃的环境下，代谢完全停止，所以能够永远保存。但是,自从胚胎冷冻技术的出现到现在为止，仅仅只有大约20年的时间。据报道．在以色列， 一名39岁的妇女移植了她冷冻保存12年的胚胎后，出生