延時成像技術：精準監測胚胎發育形態學的創新利器
胚胎發育形態學評估：
胚胎發育是一個高度變化的動態過程，但使用傳統形態評估方法檢測胚胎發育，可能會忽略胚胎的關鍵階段，特別是胚胎分裂和異常的合子卵裂模式。除形態學評分外，有研究者建議篩查染色體錯誤以改進優質胚胎的篩選，然而，基因分析成本高昂，而且需要在活檢過程中仔細操作以保持胚胎的存活率。所以在評估胚胎質量時，形態動力學參數具有重要價值。利用延時成像技術，可對胚胎從受精到移植的整個過程進行非侵入性的連續觀察。這項技術目前已被用于檢測囊胚形成、倍性和胚胎植入潛力等關鍵事件。
延時成像培養系統（Time lapse system，TLS）：
利用培養箱內置的顯微鏡和成像系統，在設定的時間間隔對胚胎進行拍攝，并將拍攝的圖像集成創建為實時圖像。
延時成像培養系統的優勢：
延時成像培養系統（TLS）可以提供以下形態動力學參數：
延時成像技術在胚胎發育形態學評估的應用：
2023年5月23日，Scientific reports發表題為《Embryo morphokinetics derived from fresh and vitrified bovine oocytes predict blastocyst development and nuclear abnormalities》的研究論文，展示了通過延時成像技術描述玻璃化冷凍牛卵母細胞形成的胚胎發育形態動力學特征。
圖1.延時成像期間胚胎評估和分析參數的示意圖
該研究利用延時成像技術監測新鮮與玻璃化冷凍牛卵母細胞的胚胎發育，建模分析早期囊胚卵裂時間和模式，以探索其與第8天囊胚發育的關聯。通過邏輯回歸和ROC特征曲線分析形態動力學參數的預測潛力，確定了最佳閾值點。研究發現，停滯期與胚胎發育高度相關，快速的第一次卵裂增加囊胚發育機會，而異常的合子卵裂事件則降低囊胚發育質量。玻璃化冷凍雖對胚胎生產損害不大，但顯著影響囊胚發育，主要表現為卵裂速度慢、停滯期發生率低和早期胚胎發育停滯增加。總之，通過延時成像技術評判的第一次卵裂時間、停滯期的存在以及無合子卵裂異常是預測牛卵母細胞發育成囊胚能力的最佳指標。
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參考文獻：
[1]Bamford T, Barrie A, Montgomery S, et al. 2022. Morphological and morphokinetic associations with aneuploidy: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update [J], 28: 656-686.
[2]Angel-Velez D, De Coster T, Azari-Dolatabad N, et al. 2023. Embryo morphokinetics derived from fresh and vitrified bovine oocytes predict blastocyst development and nuclear abnormalities. Sci Rep [J], 13: 4765.
胚胎發育是一個高度變化的動態過程，但使用傳統形態評估方法檢測胚胎發育，可能會忽略胚胎的關鍵階段，特別是胚胎分裂和異常的合子卵裂模式。除形態學評分外，有研究者建議篩查染色體錯誤以改進優質胚胎的篩選，然而，基因分析成本高昂，而且需要在活檢過程中仔細操作以保持胚胎的存活率。所以在評估胚胎質量時，形態動力學參數具有重要價值。利用延時成像技術，可對胚胎從受精到移植的整個過程進行非侵入性的連續觀察。這項技術目前已被用于檢測囊胚形成、倍性和胚胎植入潛力等關鍵事件。
延時成像培養系統（Time lapse system，TLS）：
利用培養箱內置的顯微鏡和成像系統，在設定的時間間隔對胚胎進行拍攝，并將拍攝的圖像集成創建為實時圖像。
延時成像培養系統的優勢：
- 實現對胚胎進行動態、連續地觀測
- 閉合式培養，培養環境穩定
- 提供形態動力學參數（卵裂時間間隔、卵裂方式等），優化胚胎選擇
延時成像培養系統（TLS）可以提供以下形態動力學參數：
| 形態動力學參數 | |
| tPB2 | 第二極體出現時間 |
| tPNf | 原核消失的時間 |
| tn | 分裂n細胞的時間（例如t8，分裂成8細胞的時間） |
| tSB | 從授精到囊胚形成腔隙的時間 |
| tB | 從授精到囊腔充滿整個囊胚的階段，囊胚直徑的增加<10% |
| tEB | 從授精到囊腔向外擴張的時間，囊腔直徑的增加>30%，透明帶變薄 |
| tHB | 從授精到囊胚透明帶孵出的時間 |
| 碎片 | 卵裂球來源的無核結構，碎片程度以碎片占胚胎總體積的百分比表示（ESHRE 2000） |
| 不規則卵裂（AC） | 非階段特異性卵裂模式 |
| 直接不均等卵裂（DUC） | 一個卵裂球分裂成三個而不是兩個子細胞 |
| DUC1 | 配子時期直接卵裂形成3-4個卵裂球 |
| DUC2 | 二細胞時期胚胎直接卵裂形成5或6個卵裂球 |
| DUC3 | 四細胞時期胚胎直接卵裂形成≥9個卵裂球 |
| 逆向卵裂（RC） | 卵裂球融合 |
| 囊胚皺縮 | 囊胚階段透明帶和滋養細胞發生自分離 |
| 多核 | 2細胞或4個細胞階段或第2天或第4天，至少一個卵裂球存在多個核 |
延時成像技術在胚胎發育形態學評估的應用：
2023年5月23日，Scientific reports發表題為《Embryo morphokinetics derived from fresh and vitrified bovine oocytes predict blastocyst development and nuclear abnormalities》的研究論文，展示了通過延時成像技術描述玻璃化冷凍牛卵母細胞形成的胚胎發育形態動力學特征。
圖1.延時成像期間胚胎評估和分析參數的示意圖
該研究利用延時成像技術監測新鮮與玻璃化冷凍牛卵母細胞的胚胎發育，建模分析早期囊胚卵裂時間和模式，以探索其與第8天囊胚發育的關聯。通過邏輯回歸和ROC特征曲線分析形態動力學參數的預測潛力，確定了最佳閾值點。研究發現，停滯期與胚胎發育高度相關，快速的第一次卵裂增加囊胚發育機會，而異常的合子卵裂事件則降低囊胚發育質量。玻璃化冷凍雖對胚胎生產損害不大，但顯著影響囊胚發育，主要表現為卵裂速度慢、停滯期發生率低和早期胚胎發育停滯增加。總之，通過延時成像技術評判的第一次卵裂時間、停滯期的存在以及無合子卵裂異常是預測牛卵母細胞發育成囊胚能力的最佳指標。
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- 輕松實現實時監測
- 多孔位延時成像功能
- 熒光和明場鏡頭
- 兼容多種培養容器
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參考文獻：
[1]Bamford T, Barrie A, Montgomery S, et al. 2022. Morphological and morphokinetic associations with aneuploidy: a systematic review and meta-analysis. Hum Reprod Update [J], 28: 656-686.
[2]Angel-Velez D, De Coster T, Azari-Dolatabad N, et al. 2023. Embryo morphokinetics derived from fresh and vitrified bovine oocytes predict blastocyst development and nuclear abnormalities. Sci Rep [J], 13: 4765.
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