蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 蕥 第 41 卷 摇 2013 年 4 月 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 分 析 化 学 (FENXI HUAXUE) 摇 研 究 快 报 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 Chinese Journal of Analytical Chemistry 第 4 期 467 ~ 472 蕥 蕥 藡 藡 研 究 快 报 藡 藡 DOI: 10. 3724 / SP. J. 1096. 2013. 30023 微 流 控 芯 片 子 宫 * 李 伟 萱 摇 梁 广 铁 摇 严 伟 摇 张 琼 摇 王 维 摇 周 小 棉 摇 刘 大 渔 ( 广 州 医 学 院 附 属 广 州 市 第 一 人 民 医 院 检 验 科 研 究 室, 广 州 510180) 摘 摇 要 摇 由 于 体 外 环 境 对 受 精 和 胚 胎 发 育 的 影 响, 现 有 人 工 辅 助 生 殖 技 术 存 在 受 精 成 功 率 低 和 胎 儿 出 生 后 风 险 高 的 问 题 针 对 上 述 问 题, 本 研 究 发 展 了 一 种 基 于 微 流 控 芯 片 的 人 工 子 宫, 其 特 色 在 于 使 用 子 宫 内 膜 细 胞 鄄 胚 胎 共 培 养 机 制, 并 以 连 续 灌 流 方 式 实 现 细 胞 与 外 界 物 质 交 换 实 验 利 用 上 述 芯 片 完 成 了 排 卵 受 精 着 床 以 及 胚 胎 发 生 等 一 系 列 过 程 与 传 统 方 法 相 比, 芯 片 方 法 不 仅 操 作 简 便, 而 且 可 以 获 得 更 高 的 桑 椹 胚 率 和 囊 胚 率 已 经 取 得 的 研 究 结 果 显 示, 这 种 芯 片 子 宫 有 希 望 发 展 成 人 工 辅 助 生 殖 的 有 力 工 具 关 键 词 摇 微 流 控 芯 片 ; 子 宫 ; 共 培 养 ; 受 精 ; 胚 胎 1 摇 引 摇 言 辅 助 生 殖 技 术 的 应 用 使 得 不 育 夫 妇 得 以 实 现 妊 娠 生 子 的 愿 望, 由 不 育 引 发 的 相 关 问 题 也 随 之 得 到 解 决 体 外 受 精 鄄 胚 胎 移 植 ( In vitro fertilization 鄄 embryo transplantation, IVF 鄄 ET), 即 试 管 婴 儿, 是 辅 助 生 殖 技 术 的 重 要 内 容 该 技 术 是 指 将 从 母 体 取 出 的 卵 子 体 外 受 精 并 发 育 成 前 期 胚 胎 后 移 植 回 母 体 子 宫 内, 经 妊 娠 后 分 娩 婴 儿 [1,2] 历 经 60 余 年 的 发 展,IVF 鄄 ET 已 经 得 到 广 泛 推 广 并 成 为 治 疗 不 孕 症 的 主 要 手 段 尽 管 IVF 鄄 ET 取 得 了 巨 大 成 功, 该 技 术 仍 存 在 许 多 不 足, 其 中 最 突 出 的 问 题 包 括 妊 娠 率 低 多 胎 妊 娠 发 生 率 明 显 增 高 和 出 生 后 缺 陷 风 险 增 高 [3] 究 其 原 因, 主 要 是 由 于 现 有 细 胞 培 养 技 术 不 能 有 效 模 拟 体 内 条 件, 因 而 影 响 了 胚 胎 质 量 因 此, 现 实 医 疗 工 作 中 迫 切 需 要 一 种 能 够 模 拟 子 宫 环 境, 保 证 高 质 量 受 精 和 胚 胎 发 育 的 细 胞 培 养 技 术 微 流 控 芯 片 是 组 织 器 官 仿 真 的 有 力 工 具 [4 ~ 9] 一 方 面, 微 流 控 通 道 具 有 与 体 内 微 血 管 相 似 的 尺 寸, 在 这 个 尺 度 下 流 体 所 具 有 的 层 流 特 性 便 于 实 现 精 确 的 流 体 控 制 ; 另 一 方 面, 通 过 芯 片 材 料 和 芯 片 结 构 设 计, 可 以 有 效 模 拟 组 织 或 器 官 的 结 构 和 功 能 前 期 研 究 报 导 了 一 系 列 基 于 微 流 控 芯 片 的 精 子 分 选 受 精 以 及 胚 胎 发 育 等 单 元 操 作 技 术 [10 ~ 13] 在 这 些 工 作 基 础 上, 微 流 控 芯 片 技 术 有 望 实 现 子 宫 的 整 体 功 能 以 促 进 胚 胎 发 育 和 提 高 胚 胎 质 量 [14,15] 本 工 作 设 计 了 一 种 微 流 控 芯 片 子 宫, 保 证 在 类 似 子 宫 内 部 的 环 境 下 实 现 排 卵 受 精 和 胚 胎 发 生 初 步 结 果 显 示, 芯 片 子 宫 较 之 传 统 细 胞 培 养 平 台 可 以 获 得 更 高 的 桑 椹 胚 率 和 囊 胚 率 2 摇 实 验 部 分 2. 1 摇 实 验 材 料 细 胞 呈 像 使 用 倒 置 荧 光 显 微 镜 ( IX71, Olympus);TS 鄄 2A 四 通 道 独 立 可 控 式 微 量 注 射 泵 ( 保 定 兰 格 ); 聚 碳 酸 酯 (Polycarbonate,PC) 薄 膜 (8 滋 m 滤 孔, 英 国 Whatman 公 司 );SU8 3025 光 刻 胶 ( 美 国 Micro 鄄 Chem 公 司 ) 聚 二 甲 基 硅 氧 烷 ( Polydimethylsiloxane, PDMS) 前 体 及 引 发 剂,30 mm 培 养 皿 ( 美 国 Dow Corning 公 司 ) 3 鄄 氨 丙 基 三 乙 氧 基 硅 烷 (3 鄄 aminopropyl triethoxysilan, APTES) PBS M16 培 养 基 明 胶 及 透 明 质 酸 酶 ( 美 国 Sigma 公 司 ) 矿 物 油 二 甲 基 亚 砜 ( 上 海 生 工 ( 上 海 ) 有 限 公 司 ) CellTracker Green 和 CellTracker Red( 美 国 Life Technologies 公 司 ) 成 年 昆 明 小 鼠 购 自 广 东 省 动 物 实 验 中 心 ; 小 鼠 摇 2013 鄄 01 鄄 09 收 稿 ;2013 鄄 02 鄄 26 接 受 基 金 项 目 : 国 家 自 然 科 学 基 金 ( Nos.81171418, 81271730) 国 家 国 际 科 技 合 作 项 目 ( No.2010DFB33880) 广 州 市 医 药 卫 生 科 技 项 目 (Nos.201102A213046, 201102A212028, 20121A021002) 资 助 * E 鄄 mail:ruark@126.com
4摇 68摇 分析化学 第 41 卷 子宫内膜上皮细胞 子宫内膜上皮细胞培养基购自中国齐氏生物科技有限公司 孕马血清促性腺激素 ( Pregnant mare serum gonadotropin,pmsg) 人绒毛膜促性腺激素( Human chorionic gonadotrophin,hcg) 购自杭州动物药品厂 精子洗液 PureSperm Wash( 瑞典 Nidacon international AB 公司) 实验用水为二 次蒸馏水 2. 2摇 芯片结构与加工 芯片包含 3 层结构,顶层和底层为 PDMS 而中间层为多孔 PC 膜( 图 1a) PDMS 层采用标准软刻蚀 工艺 [16] 加工 首先在平板玻璃上完成 SU鄄8 模板的制作 取直径为 3 英寸的玻璃置于浓 H2 SO4 鄄H2 O2 (3 颐 1, V / V) 中煮沸 30 min,取出后用蒸馏水冲洗 3 次,并在蒸馏水中超声清洗 2 次,每次 30 min 超声 后的玻璃用氮气吹干,备用 将洁净玻璃置于匀胶台,向其中心处滴加 SU8 3025 光刻胶,匀胶机转速为 600 r / min,持续 30 s,升高转速至 1000 r / min,再持续 30 s 铺胶后的玻璃置于烘胶台上进行前烘,95 益 烘 15 min 待玻璃自然冷却后,用掩膜覆盖玻璃表面的 SU鄄8 胶层,置于紫外光刻机下曝光 20 s 曝光 后立刻将玻璃置于烘胶台上 95 益 烘 15 min 待玻璃自然冷却后将其置于显影液中,轻轻震荡进行显 影,之后用电吹风将其吹干 最后,将模板置于 175 益 烘箱中烘 1 h,进行坚模以得到 SU鄄8 模板 将 Sylgard184 单体与引发剂按体积比 10:1 混合均匀,导入 SU鄄8 模板,将模板置于真空气缸内真空脱气 脱气后置于 80 益 烘箱固化 1 h,自然冷却后将 PDMS 从模板上剥离,剥离后在入口和出口处打孔 芯片 顶层含有宽 500 滋m,高 110 滋m 蜿蜒形通道,通道中交错分布一系列用于捕获卵细胞的弧形筛网,筛网 直径 150 滋m,由 6 根直径 35 滋m 的微柱围成 芯片底层含有 4 个平行的矩形通道 ( 6 mm 伊 3 mm 伊 110 滋m),两端与共同的入口和出口连接 通道底面具有 4 伊3 微柱阵列用于支撑 PC 膜 PC 膜处理按 照文献[17] 的方法,将 PDMS 层等离子处理后与 APTES 处理的 PC 膜封接,步骤如下:淤将需要封接的 PDMS 及 PC 膜 表面氧等离子处理 1 min;于等离子处理后的 PC 膜浸泡于 5% APTES 溶液中 20 min; 盂将 PC 膜取出,用蒸馏水冲洗3 次,以去除表面未结合的APTES,氮气吹干薄膜;榆将PDMS 与PC 膜 摇 图 1摇 a. 芯片结构立体示意图; b. 芯片结构截面图说明芯片对于子宫结构的仿真;c. 芯片结构俯 视图及单个灌流培养单元放大图 Fig. 1摇 a. Schematic illustration of microchip; b. A section鄄view picture illustrating the microchip that mimics the uterus; c. A top鄄view picture showing the pattern of microfluidic channels ( left) and an enlarged view of a single perfusion culture unit
第 4 期 李 伟 萱 等 : 微 流 控 芯 片 子 宫 摇 469 摇 加 压 接 触 1 h, 实 现 两 者 的 有 效 封 接 2. 3 摇 生 殖 细 胞 和 子 宫 内 膜 细 胞 的 准 备 IVF 公 鼠 的 选 择 取 精 与 精 子 处 理 [18], 具 体 方 法 : 选 择 8 周 龄 以 上 体 重 大 于 25 g 雄 性 特 征 明 显 的 公 鼠, 颈 部 脱 臼 致 死, 剖 开 腹 部 取 出 附 睾 及 输 精 管, 用 小 镊 子 挤 压 附 睾 尾 部 使 精 子 挤 入 1 ml 平 衡 过 夜 的 精 子 洗 液 滴 中, 去 掉 附 睾 组 织, 将 此 液 滴 置 于 37 益 5 % CO 2 饱 和 湿 度 条 件 下 培 养 20 ~ 25 min, 使 精 子 自 由 浮 动 精 子 获 能 操 作 参 考 精 子 洗 液 试 剂 盒 说 明 书 进 行, 具 体 方 法 : 取 10 滋 L 上 述 初 步 孵 育 分 散 较 好 的 活 跃 精 子 悬 浮 液 加 入 到 50 滋 L 平 衡 过 夜 的 精 子 洗 液 滴 中, 用 血 细 胞 计 数 器 计 算 精 子 浓 度 并 调 整 至 2 伊 10 5 ~ 5 伊 10 5 个 / ml, 将 此 精 子 悬 浮 液 置 于 37 益 5 % CO 2 和 饱 和 湿 度 条 件 下 继 续 培 养 2 h IVF 母 鼠 的 选 择 与 处 理 参 考 文 献 [19,20], 具 体 方 法 : 选 择 6 周 龄 以 上 体 重 大 于 20 g 的 健 康 母 鼠, 每 只 母 鼠 腹 腔 注 射 10 IU PMSG, 间 隔 48 h 后 再 注 射 10 IU HCG, 间 隔 13 ~ 17 h 待 用 将 上 述 处 理 的 母 鼠 于 注 射 HCG 后 13 ~ 17 h, 取 其 输 卵 管 置 于 1 ml 卵 细 胞 洗 涤 液 中, 自 输 卵 管 壶 腹 部 取 出 成 熟 卵 冠 丘 复 合 体 (Oocyte 鄄 corona 鄄 cumulus complex, OCCC), 用 0. 3 % 透 明 质 酸 酶 溶 液 处 理 去 除 卵 丘 细 胞, 再 用 50 滋 L 洗 涤 液 冲 洗 4 次, 得 到 成 熟 裸 卵 小 鼠 子 宫 内 膜 细 胞 在 培 养 瓶 中 进 入 指 数 生 长 期 后 收 获 并 制 成 密 度 为 2 伊 10 5 / ml 的 细 胞 悬 液 备 用 2. 4 摇 芯 片 实 验 操 作 芯 片 和 聚 四 氟 乙 烯 毛 细 管 在 使 用 之 前 80 益 烘 烤 1 h, 微 量 注 射 器 在 75% 乙 醇 中 浸 泡 6 h 后 用 灭 菌 蒸 馏 水 冲 3 次 使 用 前 芯 片 毛 细 管 和 注 射 器 均 置 于 紫 外 灯 下 照 射, 使 用 时 在 超 净 工 作 台 上 将 芯 片 与 注 射 器 通 过 毛 细 管 连 接 明 胶 用 灭 菌 双 蒸 水 配 制 成 0. 5% 的 溶 液 部 分 实 验 中 使 用 CellTracker Green 标 记 小 鼠 子 宫 内 膜 细 胞, 以 CellTracker Red 标 记 卵 细 胞 CellTracker 工 作 液 使 用 二 甲 基 亚 砜 新 鲜 配 置 细 胞 标 记 步 骤 如 下 : 淤 收 集 细 胞 悬 液 后 离 心, 吸 取 上 清 液, 加 入 CellTracker 染 液 于 细 胞 悬 液 中 至 终 浓 度 10 滋 mol / L,37 益 孵 育 30 min; 于 将 细 胞 离 心, 弃 上 清 后 加 入 PBS 缓 冲 液,37 益 孵 育 10 min; 盂 再 次 离 心 并 加 入 PBS 缓 冲 液 洗 涤 细 胞, 目 的 在 于 清 除 未 结 合 染 料 用 CellTracker Green 标 记 细 胞 在 荧 光 显 微 镜 下 观 察 时 用 蓝 光 激 发 观 察, 而 CellTracker Red 标 记 细 胞 用 绿 光 激 发 观 察 芯 片 操 作 步 骤 如 图 2 所 示 :(a) 芯 片 通 道 出 入 口 1, 4 开 放,2, 3 关 闭 操 作 前 先 用 0. 5% 明 胶 溶 液 灌 注 芯 片 通 道 2 min 微 量 注 射 泵 抽 取 20 ml 子 宫 内 膜 细 胞 悬 液 从 芯 片 进 样 通 道 缓 慢 注 入, 该 步 骤 使 子 宫 内 膜 细 胞 沉 积 在 上 层 通 道 的 卵 细 胞 捕 获 区 排 出 剩 余 细 胞 悬 液 后 芯 片 静 置 于 培 养 箱 中 静 置 8 h 后, 用 齐 氏 实 验 室 配 制 的 子 宫 内 膜 培 养 基 以 10 滋 L / h 流 速 灌 流 培 养 ; (b) 培 养 小 鼠 子 宫 内 膜 上 皮 细 胞 24 h 后, 芯 片 通 道 出 入 口 1, 2 开 放,3, 4 关 闭, 以 10 滋 L / h 流 速 引 入 小 鼠 卵 细 胞 悬 液 以 将 卵 细 胞 其 捕 获 于 微 筛 网 中 ;(c) 继 而 以 10 滋 L / h 流 速 向 通 道 引 入 获 能 精 子, 保 留 6 h 完 成 受 精 ; (d) 芯 片 通 道 出 入 口 3, 4 开 放,1,2 关 闭, 以 10 滋 L / h 速 度 持 续 灌 流 M16 胚 胎 培 养 液 实 验 期 间 每 隔 24 h 在 倒 置 显 微 镜 下 观 察 芯 片 中 胚 胎 的 发 育 情 况 并 拍 照 记 录 2. 5 摇 芯 片 与 传 统 方 法 对 照 实 验 对 照 实 验 中, 在 直 径 30 mm 的 培 养 皿 中 加 入 胚 胎 培 养 液 M16 100 滋 L, 覆 盖 矿 物 油 每 个 液 滴 中 约 含 5 个 卵 细 胞 加 入 获 能 的 精 子, 受 精 后 把 受 精 卵 移 到 新 的 培 养 液 滴 中, 每 24 h 更 换 一 次 培 养 液, 直 到 受 精 卵 发 育 成 囊 胚 芯 片 组 的 卵 细 胞 样 本 总 数 为 292, 对 照 组 卵 细 胞 样 本 总 数 为 295 比 较 芯 片 方 法 与 传 统 方 法 在 受 精 率 4 鄄 细 胞 率 桑 葚 胚 率 和 囊 胚 率 方 面 的 差 别 其 中, 受 精 率 4 鄄 细 胞 率 桑 葚 胚 率 和 囊 胚 率 分 别 为 发 育 成 2 鄄 细 胞 体 4 鄄 细 胞 体 16 鄄 细 胞 体 和 32 鄄 细 胞 体 的 受 精 卵 占 卵 细 胞 总 数 的 百 分 比 两 组 实 验 数 据 差 异 显 著 性 用 t 检 验 分 析 3 摇 结 果 与 讨 论 3. 1 摇 微 流 控 芯 片 设 计 本 研 究 借 助 微 流 控 芯 片 细 致 模 拟 子 宫 的 结 构 与 功 能, 保 证 受 精 和 胚 胎 发 生 过 程 在 类 似 体 内 环 境 下 完 成 子 宫 腔 内 衬 子 宫 内 膜, 是 直 接 与 受 精 卵 / 胚 胎 接 触 的 部 分 为 模 拟 上 述 结 构, 研 究 设 计 了 一 种 多
4摇 70摇 分析化学 第 41 卷 层微流控芯片,其特色在于以多孔薄膜材料支撑子宫内膜细胞生长,模拟子宫内膜结构( 图 1b) 实验 选用孔径为 8 滋m 的 PC 滤膜,一方面可以截留子宫内膜细胞,另一方面可以作为细胞培养的支撑并允许 培养液经由滤孔扩散为细胞及受精卵提供养分 子宫内膜细胞培养区的微筛网结构可以实现卵细胞定位 捕获,这样就模拟体内微环境建立了卵细胞 / 胚胎鄄子宫内膜细胞共培养体系(见图 2) 此外,结合芯片内 部设计与外部控制,将卵细胞定位 受精和胚胎形成在芯片上集成,可以尽量减少外界对细胞的干扰 图 2摇 明场与荧光合成图显示芯片上卵细胞与子宫内膜细胞的共培养 Fig. 2摇 A composite photo showing the co鄄culture of endometrial epithelial cells and zygote on microfluidic chip a. 明场下芯片内的受精卵与子宫内膜上皮细胞; b. 子宫内膜上皮细胞荧光染色图( CellTracker Green 标记) ; c. 受精 卵荧光染色图( CellTracker Red 标记) ; d. 合成图( 放大倍数 10伊10, 标尺 100 滋m) a. Endometrial epithelial cells and zygote on microfluidic chip ( bright field) ; b. Fluorescence photo of endometrial epithelial cells ( stained with CellTracker Green) ; c. Fluorescence photo of zygote ( stained with CellTracker Red) ; d. A composite pho鄄 to of a, b and c. (10伊10, scale bar: 100 滋m). 3. 2摇 芯片上细胞共培养机制的建立 如图 3 所示,在连接芯片出入口的 4 路微量注 射泵协同控制下,可以完成一系列细胞操作 首先 利用多孔滤膜截留子宫内膜细胞,继而用微筛网捕 获卵细胞 这样,卵细胞贴附于子宫内膜细胞层上, 模拟了排卵过程 贴附有子宫内膜细胞的滤膜模拟 子宫内膜结构,不仅对卵细胞起到支持 保护和营养 作用,还可以通 过 细 胞 连 接 建 立 细 胞 之 间 的 通 讯 滤膜上的细胞藉由滤孔与底部的灌流培养液进行物 质交换,模拟了体内细胞与毛细血管之间的物质交 换形式 这种结合主动灌流与被动扩散的物质运输 形式,不仅避免了流体剪切力对于细胞的伤害,而且 还可以及时排除代谢产物,消除代谢物蓄积对细胞 摇 图 3摇 芯片操作步骤示意图( 箭头表示液流方向) 生长发育的不利影响 这种包含细胞鄄细胞相互作用 以及细胞鄄外界物质交换作用的芯片共培养体系,有 效模拟了子宫内部的微环境 3. 3摇 芯片子宫内的受精及着床 卵细胞培养 24 ~ 48 h 后,向芯片引入获能的小 鼠精子模拟受精过程 少量精子接触卵细胞后与其 结合,约 6 h 后完成受精 受精后继续灌流培养,培 Fig. 3摇 Illustration of operation processes on microfluidic chip ( arrows show the directions of fluid) ( a) 子宫内膜细胞沉积; ( b) 卵细胞定位捕获; ( c) 受精; ( d) 胚胎生成 (a) Sedimentation of endometrial epithelial cells on porous poly鄄 carbonate ( PC) film; ( b) Capturing of mouse oocytes; ( c) Fer鄄 tilization; ( d) Embryo formation. 养液一方面为受精卵不断补充新的营养物质,另一方面可以及时排除代谢废物 受精后约 12 h 后能观 察到小鼠精卵细胞结合 受精卵经过连续多次分裂之后在 4 d 内形成桑椹胚(16 细胞),后者在芯片通 道内继续分裂形成囊胚(32 细胞),大约在受精后 6 ~ 8 d 进入子宫内膜层完成着床( 见图 4) 3. 4摇 芯片子宫与传统方法的比较 实验比较了芯片子宫与传统方法获得的 2鄄细胞率 4鄄细胞率 桑椹胚率和囊胚率,这些指标可以动 态地反映胚胎生成状况 在离体培养哺乳类动物( 包括人) 受精卵时发现,在一些化学成分确定的培养
第4 期 李伟萱等: 微流控芯片子宫 摇 4摇71 图 4摇 连续观察芯片上受精卵细胞 Fig. 4摇 Continuous observation of a fertilized ovum on microchip a. 0 h;b. 12 h (2鄄细胞) ;c. 72 h(16鄄细胞) ;d. 96 h(32鄄胞) ( 放大倍数 10 伊10, 标尺 100 滋m) a. 0 h; b. 12 h (2鄄cells) ; c. 72 h (16鄄cells) ; d: 96 h (32鄄cells) ( 10伊10, scale bar: 100 滋m). 基中受精卵往往不能发育到囊胚,而是停顿在某个特定的发育时期,这种现象被称作 发育阻断冶 发 育阻断冶 发生的具体机制尚不明了,分析可能是由于体外环境中存在不利于胚胎生成的因素 为了克 服胚胎体外发育阻断,实验在芯片上采用卵细胞与子宫内膜细胞灌流共同培养方法,提供高度仿真的微 环境以促进胚胎发育 结果显示,培养皿组的 2鄄细胞体,4鄄细胞体,桑椹 胚以及囊胚数目分别为 202,149,128 和 73,而芯片 组的对应数值为 206,200,159 和 122 芯片组受精 卵各时期地发育情况均优于培养皿组 ( 图 5) 虽然 两组的受精情况(2鄄细胞率) 大致相当,但在胚胎逐 渐发育的过程中体现出明显差异 结果表明,芯片 组桑椹胚率和囊胚率明显高于培养皿对照组,以囊 胚率的提高最为显著 相对于传统的培养皿方法, 本研究发展的芯片子宫方法更有利于提高受精率及 囊胚率 与单纯的卵细胞培养相比,微流控芯片子 宫更有利于体外小鼠胚胎发育,分析其原因可能为: (1) 子宫内膜上皮细胞模拟体内子宫内环境,可分泌 一些对早期胚胎发育有利的物质;(2) 子宫内膜上皮 细胞可能通过与胚胎的相互作用促进其发育;(3) 所 摇 图 5摇 芯片子宫与传统培养皿中胚胎形成的比较 Fig. 5 摇 Comparison of embryo development in petri dish and microfluidic uterus *: p<0. 05, difference is significent compared with the control鄄 group. 采用的灌流培养方法模拟了生理状态细胞与外界的物质交换形式,不仅为细胞提供充足的养分, 还可 以及时清除对于胚胎发育不利的代谢产物 综上所述,研究通过在微流控芯片上细致仿真子宫的结构 和功能形成了一个类似于子宫的微环境 这种芯片子宫有利于卵细胞受精及受精后胚胎的生长发育, 并能得到质量较好的胚胎 该技术除可应用于人类生殖医学工程,还可为深入研究胚胎发育机制及动 物胚胎工程提供优质的胚胎,具有较为广阔的应用前景 4摇 结摇 论 发展了一种微流控芯片子宫,通过使用子宫内膜细胞鄄胚胎共培养以及连续灌流方式细致模拟子宫 环境以促进胚胎生成 利用上述芯片子宫,完成了排卵 受精 着床以及胚胎发生等一系列实验过程 芯片子宫不仅操作简便,还可以获得较之传统方法更高的胚胎形成率 我们的后续实验会将芯片子宫 发生的囊胚移植到动物子宫,直至发育成胎儿 References 1摇 Reefhuis J, Honein M A, Schieve L A, Correa A, Hobbs C A, Rasmussen S A. Hum. Reprod, 2009, 24(2) : 360-366 2摇 Lii J, Hsu W J, Parsa H, Das A, Rouse R, Sia S K. Anal. Chem., 2008, 80(10) : 3640-3647
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