一名通過機器進行體外受精而受孕的嬰兒誕生了,在整個過程中,一名醫學專業人員僅負責監督。這讓人們燃起了希望,認為這種方式可以降低此類手術過程中人為失誤的風險。
體外受精的一種方法是胞漿內單精子注射(ICSI),即把精子注射到實驗室培養皿中的卵子里。這種方法常用于男性不育的情況,因為精子無需自行游動去與卵子結合,產生胚胎隨后被植入子宮內。
不過,ICSI也存在缺點,因為它依賴于醫學專業人員的高度精準操作和判斷。美國生物技術公司Conceivable Life Sciences 的Jacques Cohen表示:“他們有時也會感到疲憊和分心,會出現一些錯誤,這些錯誤可能會降低受精和分娩的幾率。”
為解決這一問題,Cohen和同事開發了一種機器,它可以完成ICSI所需的23個關鍵步驟。每一個步驟都由操作人員通過按按鈕來啟動,同時他們會看到整個過程的實時直播,甚至可以在世界的其他地方完成這一操作。
在其中一個步驟中,這臺機器會使用人工智能模型,根據精子的外觀來選擇最健康的精子用于受精。在另一個步驟中,機器會用激光擊打精子的尾部使其失去活動能力,這樣精子就更容易被拾取。隨后,機器會將精子注射到已經采集好的卵子中。之前已經有人測試過類似的方法,并且成功誕生了兩名嬰兒,但其中一些步驟并不是由機器完成的。
為測試他們的機器,研究人員招募了一對難以受孕的夫婦,部分原因是男性的精子無法正常游動。女性在產生卵子方面也存在問題,所以在手術中使用了捐贈的卵子。
研究人員隨機將8個捐贈卵子中的5個交由自動化系統進行受精,產生了4個胚胎。剩下的3個卵子則采用標準的手動ICSI方法進行受精,這3個卵子都形成了胚胎。
然后,他們使用另一個人工智能模型,根據胚胎染色體的外觀來選擇兩個最佳胚胎。這兩個胚胎都是由自動化系統產生,但Cohen表示,這并不一定意味著這種方法產生的胚胎比手動ICSI產生的胚胎更健康。他說,由于涉及的卵子數量較少,我們無法對此進行評估。
當研究團隊將其中一個胚胎植入女性子宮時,胚胎未能發育,但第二個胚胎成功使女性受孕并分娩。
英國倫敦大學學院的Joyce Harper表示,這是一個令人興奮的概念驗證。但她指出,需要進行更大規模的研究,隨機分配夫婦接受自動化或手動ICSI手術,以確定前者是否能帶來更高的出生率。
Harper還表示,自動化體外受精不太可能被廣泛應用,因為至少在最初推廣階段,這是一項額外的費用。但Cohen希望隨著時間的推移情況會有所改善。“隨著我們對系統進行優化、標準化和完善,我們預計患者和診所的成本將會降低。”
近日,相關論文發表于《生殖生物醫學在線》。(來源:中國科學報 李惠鈺)
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