冷冻胚胎是世界上唯一经过验证的保留生育能力的方法。该技术将通过体外培养技术获得的胚胎储存在-196的液氮环境中进行长期保存。 2017年3月16日，广州一位妈妈在冷冻胚胎18年后，成功产下第二胎。 1999年冷冻的胚胎沉睡18年后被唤醒……目前，世界各地已有冷冻20年的冷冻胚胎，并且已成功受孕。胚胎“防冻”的“秘密”：体外的精子、卵子和胚胎其实都非常娇嫩，对温度、湿度和CO2气体浓度都有非常严格的要求。然而，如果通过体外受精发育的胚胎在-196C的液氮中冷冻八年、十年甚至更长时间，胚胎仍然可以存活，移植到子宫后可以发育成健康的婴儿。为什么脆弱的胚胎如此耐冷冻？事实上，胚胎对冷冻的抵抗力与冷冻原理和先进的冷冻技术有关。冷冻造成的最大损害是细胞内的水在冷冻过程中形成冰晶。过大的冰晶会划伤细胞膜和细胞器，造成物理损伤，冰晶的形成会改变电解质浓度，造成化学损伤。因此，尽可能使细胞脱水，减少冰晶的形成是各种冷冻保护试剂的主要作用。同样，在恢复过程中，快速升温以补充细胞水分是胚胎解冻后存活的关键。胚胎冷冻有两种主要方法。一种是程序冻结。胚胎首先进入高浓度渗透冷冻保护剂。由于浓度高，细胞外的渗透压远高于细胞内的渗透压。水分子在这种压力差的影响下逐渐外渗。因此，此时细胞会脱水、收缩。在水分子外渗的过程中，后期渗透保护剂也开始进入细胞内，细胞由收缩状态转为膨胀状态并恢复到原来的大小。然后，将胚胎移入非渗透性保护剂中，因为非渗透性仅增加细胞外渗透压，而不会进入细胞内，因此细胞继续脱水至平衡状态。平衡后，胚胎在程序冷冻机的帮助下以0.2-2.0C 的速率冷却至-80C。这个过程进一步脱水，最后移入液氮中。图为：实验室里的医生正在冷冻胚胎。另一种方法是玻璃化。胚胎冷冻的原理是脱水后降温。与程序冷冻相比，玻璃化冷冻操作简单，不需要设备。目前它的应用越来越广泛。不同之处在于冷冻保护剂冷却速度更快，导致液体直接转变为玻璃态，而不会形成冰晶。但这种冷冻试剂具有高浓度、高粘度的特点，对胚胎的毒性也很大。因此，冷却阶段需要在几十秒内完成，这对操作提出了更高的要求。如果囊胚被冷冻，除了用冷冻保护剂脱水外，还需要人工收缩，即“放水”。通过显微操作针或激光在透明带上打一个小孔，使囊胚腔内的液体自然流出。收缩成球状，然后冷冻。精子比囊胚更容易冷冻，囊胚更大并且含有更多的水。精子大部分是DNA，含水量少，表面积大，脱水快。最重要的是精子数量多且容易获得。老弱病残复苏时少量流失就够了。对于严重少精症患者，可以进行多精子冷冻或单精子冷冻，这对冷冻技术要求较高。多余的胚胎储存在-196C 的液氮中。图为液氮罐中的胚胎。抗冻不是胚胎的本质，而是先进的冷冻技术。目前，冷冻卵巢组织的技术已逐渐成熟。随着科技的发展，未来我相信冷冻器官已经不是一个“秘密”。
