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试管婴儿技术原理介绍

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正常女性是在月经中期排卵,如这时有性生活,来自男方的精子通过宫颈、宫腔、输卵管后,就在输卵管的其中一段叫壶腹部的地方与卵子相遇,合而为一,一个受精卵就诞生了,这个受精卵继续向宫腔运动,2-3天后到达宫腔,附于宫壁上,就在那里住下来,并生长发育,直至分娩。但有些妇女因为患盆腔炎症、子宫内膜异位症等,导致输卵管不通,使精子和卵子无法相遇,引起不孕。把精子和卵子都取出来,让它们在父母体外相遇而授精,这就是“试管婴儿”要做的第一步工作。

具体操作方法是:首先把卵子取出来放在和输卵管液相仿的特殊培养液的培养器(试管)中,并把培养器放在与体内相似温度、湿度的培养箱中培养,在把男方的精液经过优化处理后,加入培养器中,让精子和卵子在培养器中结合,形成授精卵后继续放入培养箱中,经过2-3天的培养,授精卵分裂成几个细胞,我们用一个小管将其放入母亲的宫腔内,以后这个孩子就一直在母亲的子宫内生长发育,与其他孩子一样了。在卵子、精子及授精卵采集、培养的每一个阶段,培养器和试管上均标明父方和母方的姓名,就像新生儿一出生就要戴上有母亲姓名的牌子一样。

具体操作方法可细分为:

1、人工授精:将男方的精液取出,注入女方的阴道,适用于男性阳痿、早泄等,这不是真正意义上的试管婴儿。

2、宫腔内受精:将男方的精液,集中活动的精子注入宫腔。适用于免疫因素、男方因素、宫颈原因、子宫内膜异位症,但条件是女方有排卵,输卵管通畅。这也不是真正意义上的试管婴儿。

3、腹腔内人工授精和卵泡内受精,意义与上相同。

4、体外受精,胚胎移植:是从女方体内取出卵子,放入试管内培养在加入处理过的镜子,经在试管内受精、培养,受精卵发育成几个分裂球,再将这个早早期的胚胎移植到女方的宫腔内,着床后逐渐孕育成胎儿,这才是真正意义上的试管婴儿。

这就是我们所指的“第一代试管婴儿”,即体外授精-胚胎移植,主要解决女性因素不孕,如输卵管不通、子宫内膜异位症、免疫性不孕、排卵障碍等用传统方法治疗无效者。

而“第二代试管婴儿”则指单精子胞浆内注射,是治疗男性不育的有效方法,主要针对男性因素如严重少精症、精子活力低下或因输精管道阻塞而睾丸正常的不育患者,可从睾丸或附睾中取出精子,经特殊处理,只要有几条活精子,就可以利用显微技术将其注入卵子胞浆内,使精卵结合成授精卵,在体外培养2~3天后,授精卵发育成几个细胞移入宫腔。试管婴儿也是自己的孩子,应该和正常的孩子一样幸福成长。

第一代试管婴儿技术

第一代试管婴儿: 第一代试管婴儿是指将患者的卵子和精子在培养皿内混合让卵子受精,然后将受精卵在体外培养所产生的胚胎移植到患者子宫内的一种辅助生殖技术。第一代试管婴儿又称为常规试管婴儿,即IVF—ET。第一代试管婴儿技术主要是针对女性不孕研究出来的技术!

第一代试管婴儿适用人群:

1、女方因各种因素导致的配子运输障碍。由于各种原因引起的输卵管阻塞,如输卵管炎症、结核,导致输卵管阻塞、伞端积水、粘连等,使精子卵子不能相遇,从而导致不孕。解决的方法是设法使精子与卵子在体外相遇并受精,这就是常说的试管婴儿。

2、排卵障碍。又称为不排卵,是女性不孕症的主要原因之一,如多囊卵巢综合征等疾病。

3.子宫内膜异位症。导致宫外孕,胚胎不宜着床

4.宫颈因素。宫颈是精子通过的必经之道,如宫颈粘液异常,宫颈炎,宫颈口松弛等因素都会妨碍精子通过宫颈进入子宫,从而引起不孕。

5.不明原因的不孕

6.免疫性不孕。女性体内存在抗精子抗体引起的不孕,将洗涤后的精子与卵子在体外进行培养病授精,避免了抗体的排斥

第一代试管婴儿禁忌人群:

1、男女任何一方患有严重的精神疾患、泌尿生殖系统急性感染、性传播疾病;

2、患有《母婴保健法》规定的不宜生育,目前无法进行产前诊断或胚胎植入前遗传学诊断的遗传性疾病;

3、任何一方具有吸毒等严重不良嗜好;

4、任何一方接触致畸量的射线、毒物、药物,并处于作用期;

5、女方子宫不具备妊娠功能或严重躯体疾病不能承受妊娠者。

第二代试管婴儿技术

第二代试管婴儿:又称卵母细胞胞浆内单精子显微注射(ICSI[1]),是在体外受精-胚胎移植(IVF-ET)基础上发展起来的显微受精技术,通过直接将精子注射入卵母细胞胞浆内,来达到助孕目的。ICSI对重度少弱精以及需睾丸取精的男性不孕症患者的治疗,具有里程碑的意义。

第二代试管婴儿适应人群:

1、严重的少、弱、畸精子症;

2、不可逆的梗阻性无精子症--睾丸生精功能正常,但输精管管道梗阻;

3、生精功能障碍(排除遗传缺陷疾病所致) --自身免疫系统问题,影响精子正常形态和功能;

4、免疫性不育;

5、体外受精失败;

6、精子顶体异常;

第二代试管婴儿禁忌人群

1.男女任何一方患有严重的精神疾患、泌尿生殖系统急性感染、性传播疾病

2.患有《母婴保健法》规定的不宜生育,目前无法进行产前诊断或胚胎植入前遗传学诊断的遗传性疾病

3.任何一方具有吸毒等严重不良嗜好

4.任何一方接触致畸量的射线、毒物、药物,并处于作用期

5.女方子宫不具备妊娠功能或严重躯体疾病不能承受妊娠者

第三代试管婴儿技术

第三代试管婴儿:也称胚胎植入前遗传学诊断(PGD),指在IVF-ET的胚胎移植前,取胚胎的遗传物质进行分析,诊断是否有异常,筛选健康胚胎移植,防止遗传病传递的方法。

第三代试管婴儿适应症

l、平衡易位、倒位携带者---容易发生流产,畸形儿,生出健康宝宝的几率不足1/3
2、以往3次或3次以上自然流产史的不孕症夫妇。

3、男性因素导致的不孕症夫妇。

4、以往2次或2次以上IVF种植失败,准备再次进行试管婴儿的夫妇。

5、性连锁遗传病患者或携带者。

6、部分单基因遗传病患者。

1.第三代试管婴儿技术能够实现优生的原理:

因为生殖医学中心会为每一对选择试管婴儿技术生育儿女的夫妇,在试管中培育出若干个胚胎,在胚胎植入母体之前,按照遗传学原理对这些胚胎作诊断(此方法简称PGD),从中选择最符合优生条件的那一个胚胎植入母体。这种符合优生条件的胚胎是这样被筛选出来的:人类某些遗传病如X性连锁疾病,是有选择地在不同性别的后代身上发病的。以血友病的男性患者为例,一般来说他的儿子是正常的;而女儿或正常或携带血友病基因的概率各占一半(血友病基因携带者一般不会发病);血友病患者如是女性,那她的儿子会发病,而她的女儿携带正常或血友病基因的概率各占一半。营养不良、色盲等遗传病的优生原理与血友病相同。只要了解这种遗传特征,就可以对试管培育的胚胎细胞进行基因检测,选择无致病基因的胚胎植入子宫,从而避免遗传病孩出生。人类很多遗传性疾病都可以使用这种PGD方法避免遗传给后代,譬如地中海贫血、先天愚型等等。

2.什么是第三代试管婴儿?它与第一、第二代有什么区别?

经典的第一代试管婴儿用穿刺针将卵子取出后在体外与精子结合,将受精后的胚胎移植到宫腔,避开了生理情况下精子与卵子在输卵管结合的过程,因此主要用于输卵管堵塞病例;第二代试管婴儿则针对男性少、弱、畸精子症患者,这些患者精子质量较差,往往很难自己钻进卵子完成受精过程,我们用一根显微穿刺针,将精子注射入卵子帮助其受精;第三代试管婴儿是在第一代和第二代基础上派生出来的一项新技术,它的学术名称是胚胎植入前诊断,英文简称PGD(preimplantation genetic diagnosis),顾名思义,它在试管婴儿中加入了诊断步骤,大体过程是,医生通过促排卵和体外授精一次制造出多个胚胎,在将这些胚胎移植到母体子宫前,先从每个胚胎取一个细胞进行检测,也就是对胚胎的染色体或基因进行筛查,只有合格的胚胎才被移植,不合格胚胎将被淘汰,因此第三代试管婴儿与第一代、第二代的主要区别是多了一道诊断工序,有了这道工序,就杜绝了缺陷后代的出生,对染色体异常或其他遗传性疾病高危家庭而言,这一技术提供了后代安全的保障。

3.哪些遗传性疾病能通过第三代试管婴儿进行筛选?

(1)常染色体显性遗传病

常染色体显性遗传病表现为骨骼发育不全(侏儒症),成骨不全(脆骨症),马凡式综合征(肢体细长症,80%患者伴有先天性心血管畸形),视网膜母细胞瘤(5岁及以下儿童多发),多发性家族性结肠息肉,黑色素斑,胃肠息肉瘤综合征,先天性肌强直(肌肉强力收缩后不能立即松弛,属于染色体病变)等,这类遗传病的显性遗传病基因在常染色体上,患者的家族中,每一代都可能出现相同病患,且发病与性别无关,男女都可发病,患者与正常人婚配,所生子女的发病危险率是50%,故不宜生育。

(2)X连锁显性遗传病

由于患者的显性遗传病基因在X染色体上,所以患者中女性多过男性,女性患者的后代,不论是儿子还是女,均有50%的发病危险成为相同病患者,故不宜生育,而男性患者的后代,女儿百分之百患病,儿子正常,因而可生育男孩,限制女胎。
(3)X连锁隐性遗传病

这类遗传病常见的有血友病(凝血功能障碍),血友病A,血友病B和进行性肌营养不良(肌肉无力),由于隐性遗传病位于Y染色体上,故患者多为男性,男性患者与正常女性结婚,所生男孩全部正常,但女孩均为致病基因携带者。若女性携带者与正常男性结婚,所生子女中儿子有50%的发病危险成为患者,女儿全部正常。

(4)多基因遗传病

精神分裂症,躁狂抑郁性精神病,重症先天性心脏病和原发性癫痫等多基因遗传病,发病机理复杂,遗传度较高,危害严重,患者不论男女,后代的发病危险大大超过10%,均不宜生育。

(5)染色体病

先天愚型等染色体患者,所生子女发病危险率超过50%,同源染色体易位携带者和复杂性染色体易位患者,其所生后代均为染色体病患者,故都不宜生育。

(6)常染色体隐性遗传病

夫妇双方均患有相同的严重常染色体隐性遗传病,如先天性聋哑,苯丙酮尿症(智力低下,湿疹,脑电图异常),白化病,半乳糖血症(新生儿对奶粉和母乳有不良反应,恶心,呕吐,智力障碍),肝豆状变性(遗传性酮代谢障碍,肝硬化,精神症状,肾功能损害)等,不宜生育,因为其所生子女肯定均为同病患者


4.第三代试管婴儿与传统产前诊断有什么不同?

传统产前诊断包括绒毛活检、羊膜腔穿刺、超声检查,绒毛活检相对较早,一般在妊娠10-12周,羊膜腔穿刺在妊娠16周后,超声畸形筛查要等到22-24周,三种方法都需要先怀孕才能作出诊断,如果加上细胞培养所需要的时间,即便是绒毛活检获得诊断结果也要等到妊娠12周,一旦确诊胎儿异常,孕妇只能接受引产手术。第三代试管婴儿反其道而行之,先诊断后怀孕,将诊断时间提早到胚胎植入母体子宫前,对减轻孕妇身心痛苦作用巨大。

5.第三代试管婴儿对后代安全吗?

第三代试管婴儿需从胚胎上取走一个细胞,这一过程是否影响胚胎的正常发育一直是各国科学家所关心的问题。研究表明,在胚胎刚形成的时候,各个细胞具体执行什么任务并没有明确的分工,每一个细胞都具有向各个器官分化的潜能,而且早期胚胎具有极强的代偿能力,失去一个细胞后其他细胞会很快分裂将空缺填满,目前的流行病学调查资料显示第三代试管婴儿并不增加胎儿畸形的发生率,当然,这并不是说第三代试管婴儿绝对安全,与其他医学新技术一样,任何一样新技术的诞生都是一把双刃剑,其真正效果可能要过几十年甚至上百年才能作出准确的评判,所以我国虽然允许开展,但必须经过卫生行政部门的严格审批,避免该技术被滥用,同时严格保证操作过程规范有序。

6.第三代试管婴儿的成功率是多少?

孕妇年龄和获得胚胎数量的多少是影响成功率的关键因素,第三代试管婴儿的对象往往是遗传病、反复自然流产、平衡易位、少弱精子症等患者,通常年龄偏大,获得胚胎数量较少,再经过PGD筛选后,可供移植的胚胎数更少,因此从表象上看,第三代试管婴儿成功率往往不如第一代和第二代,然而临床妊娠并不代表能够生出健康后代,而第三代试管婴儿由于经过胚胎筛选,一旦妊娠,其流产率比普通试管婴儿要低,出生缺陷率明显下降。

7.第三代试管婴儿会误诊吗?

与任何一样诊断技术一样,PGD无法做到百分之百准确,欧洲PGD协作组报道单基因性疾病PGD的误诊率仅0.47%,而染色体病PGD的准确率普遍报道在95%左右。

8.做了第三代,是否意味着胎儿百分之百正常?

不是。PGD只能针对已知的某一项遗传因素作出筛选,例如对于2号和5号染色体平衡易位携带者,我们只能筛选胚胎的2号和5号染色体,不能同时筛选其他染色体;同样,对于肌营养不良携带者,只能筛选该致病基因,而胚胎是否携带其他致病基因以及胚胎染色体是否正常均是未知数,正因如此,做了PGD,成功妊娠后必须进行常规的产前检查,必要时还需要进行一些特殊检查。

三. 影响“试管婴儿”成功率的因素主要包括以下几点:

1.患者的年龄

2.不孕症的病程

3.病史,包括反复人工流产,多次的侵入性检查,如输卵管积水

4.卵巢功能

5.超排卵用药方案

6.实验室体外受精-胚胎培养技术

7.胚胎移植技术

四:试管婴儿禁忌症:

1.供卵及精子者任一方患生殖、泌尿系统急性感染或性传播疾病。

2.供卵及精子者任一方有酗酒、吸毒等不良嗜好。

3.供卵及精子者任一方接触致畸量的射线、毒物、药品并处于作用期。

4.女方患有不宜生育的严重遗传性疾病、严重躯体疾病、精神心理障碍等。

5.患生殖、泌尿系统急性感染

6.接受胚胎赠送或卵子赠送的夫妇双方性传播疾病或有酗酒、吸毒等不良嗜好。女方子宫不具备妊娠功能或严重躯体疾病不能承受妊娠

五:试管婴儿成功率

试管成功率比之自然受孕成功率高试管婴儿就是采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。最近的几年中,因为各项技术的成熟,包括细胞培养液的完善,也包括医务人员经验的丰富,试管婴儿成功率在世界范围内逐渐提高,从原来的20%—25%左右已经提高到60%甚至更高的水平。在自然怀孕、人工授精和试管婴儿这三种方法中,试管婴儿成功率是这三种怀孕形式中最高的。


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