胚胎发育相差显微镜时序检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-05-22  

本检测详细阐述了基于相差显微镜的胚胎发育时序检测技术。该技术是一种非侵入性、高分辨率的活细胞成像方法,通过捕捉胚胎在体外培养过程中形态和结构的动态变化,实现对胚胎发育潜能的评估与筛选。本检测将从检测项目、检测范围、检测方法及检测仪器设备四个方面,系统介绍该技术的核心要素与应用细节,为辅助生殖技术与发育生物学研究提供关键技术支持。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

原核形成与消失:观察受精后雌雄原核的出现、对齐及融合消失的时序,评估受精是否正常。

第一次卵裂:监测受精卵首次分裂为两个细胞的时间点及分裂对称性,是早期发育的关键指标。

卵裂球数目与均一度:在特定时间点统计胚胎的细胞数量,并评估各卵裂球大小是否均匀。

卵裂同步性:观察胚胎从2细胞到4细胞、8细胞等阶段的卵裂是否同步进行。

多核现象检测:识别卵裂球内是否存在多个细胞核,这是胚胎染色体异常的重要形态学标志。

碎片化程度评估:量化胚胎细胞质中无核细胞碎片的体积比例,碎片过多影响发育潜能。

桑葚胚形成:监测胚胎细胞致密化过程,观察细胞间界限是否变得模糊并融合成桑葚状结构。

囊胚腔形成与扩张:跟踪囊胚腔出现的时间、扩张速度及稳定性,是评估囊胚质量的核心。

内细胞团形态:评估囊胚期内细胞团的细胞数量、紧密程度和形态,其将发育为胎儿本体。

滋养层细胞形态:评估囊胚外层滋养层细胞的形态、均匀性和完整性,其将发育为胎盘。

检测范围

人类体外受精胚胎:主要用于辅助生殖技术中,对体外培养的IVF/ICSI胚胎进行发育潜能评估与筛选。

模式动物胚胎:适用于小鼠、斑马鱼、线虫等模式生物的胚胎,用于发育生物学基础研究。

家畜繁殖胚胎:应用于牛、猪等经济动物的胚胎移植前质量评估,提高繁殖效率。

干细胞来源类胚胎:用于监测由多能干细胞自组织形成的类囊胚等模型的发育过程。

早期卵裂阶段:覆盖从受精卵到8细胞期(或更早)的胚胎发育初始阶段。

桑葚胚阶段:涵盖胚胎致密化并形成桑葚胚的特定发育窗口。

囊胚形成与孵化阶段:覆盖从囊胚腔开始形成、扩张到最终从透明带中孵出的全过程。

细胞器动态变化:可粗略观察细胞质内某些结构(如脂滴)的分布与运动。

细胞分裂动态:实时记录单个细胞从开始分裂到完成分裂的完整细胞周期事件。

非侵入性代谢关联形态:通过形态动力学参数间接关联胚胎的代谢状态与活力。

检测方法

延时相差显微成像:核心方法,在培养箱内以固定时间间隔自动采集胚胎图像,生成时序电影。

固定时间点形态学评分:在特定关键时间点(如受精后第2、3、5天)对胚胎进行静态形态学评估。

形态动力学参数分析:从延时图像序列中提取卵裂时间点、间隔时长、同步性等量化时间参数。

胚胎自动追踪与对焦:利用软件算法在多孔板培养中自动定位并跟踪每个胚胎,保持持续清晰对焦。

图像分割与特征提取:应用图像处理算法分割胚胎轮廓、卵裂球边界,并提取面积、周长、灰度等特征。

发育事件自动注释:基于机器学习模型,自动识别并标记图像序列中的关键发育事件(如卵裂、囊胚形成)。

多胚胎并行监测:通过移动载物台或使用多孔板,在一个实验中同时对数十个甚至上百个胚胎进行时序监测。

与培养环境参数同步记录:将成像数据与培养箱内的温度、湿度和气体浓度日志进行时间关联分析。

预后模型构建:将提取的形态动力学参数与临床妊娠结局或发育结局结合,建立预测模型。

数据标准化与质控:建立标准化的成像协议、图像校准方法和数据分析流程,确保结果的可重复性。

检测仪器设备

倒置相差显微镜:核心光学设备,利用相位差将透明样本的结构对比度可视化,无需染色。

集成式延时培养成像系统:将相差显微镜、相机、培养箱一体化的专用设备,提供稳定的长时间监测环境。

高灵敏度科学级相机:通常采用制冷CCD或sCMOS相机,在低光照下获取高信噪比图像,减少光毒性。

环境控制微型培养箱:安装在显微镜载物台上,精确控制温度、湿度和CO2浓度,维持胚胎体外生存条件。

电动载物台:实现多位置预设和自动移动,用于对培养皿中多个胚胎进行顺序扫描成像。

自动对焦系统:通过硬件或软件算法,在长时间成像过程中自动补偿漂移,确保图像序列清晰。

低光毒性光源:如LED光源,亮度可精确控制,并配备特定波长滤光片,最大限度减少光照对胚胎的应激。

图像采集与控制软件:用于设置成像时间表、控制硬件、实时预览和存储海量时序图像数据。

胚胎培养专用耗材:如底部透明的培养皿、微滴培养用油,以及适用于显微镜观察的胚胎培养板。

数据分析工作站与软件:配备大容量存储和高性能GPU的计算机,运行专业的胚胎图像分析与机器学习软件。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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