第3.5代試管嬰兒技術與胚胎縮時攝影術（二）

TFC 臺北婦產科 生殖中心 副院長 何彥秉醫師

上集說到第三代試管嬰兒技術的核心就是胚胎切片，可以取得部分胚胎細胞。取得細胞後，可以將其中的遺傳資訊分析出來，這些遺傳資訊主要包括三類，第一類是染色體數量資訊，第二類是基因正確性資訊，第三類是這些遺傳資訊的排列方式。簡單的作業方式如下圖：

所以藉由這些檢查，我們可以知道這個胚胎是否染色體數量正常，或是有些遺傳性疾病如地中海貧血是否遺傳到這顆胚胎，提供我們判斷植入時選擇胚胎的依據。

以上第三代試管嬰兒技術與胚胎遺傳資訊檢查，詳細說起來又是長篇大論，在此不細表，大家知道個架構，就很受用。

接著是本次壓軸，先來欣賞一段影片：

（手機使用者請點選下方網路版）

原本幾天要開的花變成數秒鐘內完成，許多朋友也擅長使用手機或像機拍上一段縮時攝影來記錄大地或天氣對感官的震憾。美則美矣，怎樣讓縮時攝影運用到醫學上呢？縮時攝影對科學或醫學的貢獻，默默地在數十年前就出現在對胚胎的研究上。

1967年法國科學家Jacque Mulnard首次將縮時攝影運用在鼠胚胎的觀察，自成熟卵子受精直到第五天囊胚，做了完整的紀錄，也發現了許多胚胎發育的細節。三十年後，直到1997年，澳洲科學家Payne首次運用縮時攝影技術 在人類受精卵的觀察，2011年西班牙的科學家Meseguer首次發表運用縮時攝影技術所觀察到的胚胎發育細節，做為預測胚胎能否著床的指標。簡單地說，胚胎縮時攝影技術採用每15分鐘記錄一張胚胎攝影的方式，將120小時的觀察縮短到25秒即可判斷五天中胚胎發育的過程，帶來了大量的胚胎訊息可供判斷。之後胚胎縮時攝影技術便開始湛放異彩，許多研究都顯示全時全程的密閉式培養及影像與發育速度的細節的記錄，有助於培養與選擇具有潛力的胚胎。我們看看下面兩張胚胎縮時攝影：

A

B

其中，A影片的胚胎是有懷孕的胚胎，B影片是沒有懷孕的胚胎，雖然最後兩個胚胎在靜止影像上看起來差別不大，但在動態影像上則可看出明顯差異性。透過3.5代試管嬰兒選胚胎，最終可以達到提高懷孕機會的目的。

第3.5代試管嬰兒縮時攝影技術還有一個最大的好處，由於全時全程的密閉式培養，胚胎所受到的干擾少，環境好，也使胚胎的發育更好，而且不像第二代或第三代試管嬰兒技術有傷害胚胎的疑慮，這個技術完全是非侵入性的，進行時也不必然要配合其它侵入性試管嬰兒技術，可以只做第一代加胚胎縮時攝影技術。

所以，有人稱胚胎縮時攝影技術為3.5代試管嬰兒技術，並不自成一代，也許有意味著它無侵犯性的特性吧。

最後要附帶一提的是，透過人工智慧(AI)與深層學習(deep learning)，3.5代試管嬰兒縮時攝影所留下的大量訊息，將來可能可以成為更有準確度的胚胎品質預測工具。如：利用3.5代試管嬰兒縮時攝影挑選出染色體正常的胚胎。當然，這還有待努力，也許有天會實現。

第3.5代試管嬰兒技術與胚胎縮時攝影術（一）

TFC 臺北婦產科 生殖中心 副院長 何彥秉醫師

打算採用人工生殖科技試管嬰兒來協助自己趕快懷孕的準媽媽們，也許聽過所謂第3.5代試管嬰兒的技術，但究竟什麼是第3.5代試管嬰兒技術呢？似乎沒有一個統一的說法與答案。其實所謂試管嬰兒第幾代的問題，並不是一個科學上與醫學上的分類，而是從中國大陸病患間傳來的，一種方便瞭解各種在試管嬰兒技術上的附加療法，依據各種技術的開發時間，約定成俗的一種說法。

先從第一代試管嬰兒技術說起：

如上圖左側，第「一」代試管嬰兒技術正式名稱為「體外受精」，顧名思義，將精子卵子取出後，放在培養皿中讓精子自行穿入卵子受精，經過幾天培養等受精卵成為胚胎，再置入子宮內讓胚胎在子宮內膜附著與成長，達到助孕目的。因為是最根本的技術，自然稱為第一代。

那第「二」代試管嬰兒技術又是什麼？ 第二代試管嬰兒技術加上的元素是「精子顯微注射」，如上圖右，在某些精子數量太少或精卵無法自行結合的狀況下，「精子顯微注射」可以確保穩定的受精卵比例與數量，幫助了許多不孕症夫妻順利懷孕。

「精子顯微注射」的技術需要胚胎師高度的技巧，在毛細玻璃針中，抓入一隻活動力強的精子，再不偏不倚地將精子頭部注射到卵子中間。如果沒操作好有可能整顆卵都爆掉，無法存活，所以能執行這項技術的胚胎師都是有相當的年資才能具備資格。大陸有許多生殖中心的「精子顯微注射」技術不到位，受精率低或是胚胎發展不好，因此也不鼓勵「精子顯微注射」，造成有些該做的沒得做，形成物稀為貴的景像。

第「三」代試管嬰兒技術，指的是「胚胎切片技術」，它的技術層次更高，和「精子顯微注射」一樣是屬於顯微操作技術（micromanipulation）的範疇，做法如下圖：

這是一張第三天八細胞胚胎進行「胚胎切片技術」的情形。可以看到使用玻璃切片針將受精卵卵殼打開一個小洞，再以切片針將其中一個細胞吸取出來的樣子。由於細胞間彼此有附著力，要將細胞取出並不容易，還要以特殊的培養液處理後，讓細胞間的黏度下降才有辦法進行，但是又怕胚胎受傷，所以現在多半以第五天的胚胎切片為主。

上圖是第五天以後的胚胎，我們稱之為囊胚，顧名思義，此胚胎的特徵有一個中央空腔，胚胎細胞分部在卵殼內側，這些細胞未來會發展成為胎盤，有一處細胞會形成細胞團，我們稱之為內細胞團塊的組織，將來會發育成胎兒本體。切片時與第三天胚胎切片相同，玻璃切片針將受精卵卵殼打開一個小洞，再以切片針將其中4-5個細胞吸取出來，要避開內細胞團塊以免傷害。這種切片比較安全，所以大部份的「胚胎切片技術」都是第五天的切片。

您或許要問，為什麼要做切片呢？

好，我們等下集再分析。