植入前遺傳學(xué)診斷（英文：preimplantation genetic diagnosis，PGD [2]），是在進(jìn)行胚胎移植前，從卵母細(xì)胞或受精卵中取出極體或從植入前階段的胚胎中取1~2個(gè)卵裂球或多個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行特定的遺傳學(xué)性狀檢測(cè)，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù) [2-3]。為2019年公布的計(jì)劃生育名詞。

應(yīng)用情況近年來，我國(guó)每年通過輔助生殖技術(shù)出生的嬰兒有數(shù)十萬。胚胎植入前遺傳學(xué)診斷技術(shù)發(fā)展十分迅速。這項(xiàng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，也為將來把基因組編輯技術(shù)用于人類受精卵打下了基礎(chǔ)?；蚪M編輯存在出現(xiàn)差錯(cuò)的可能性，有可能會(huì)發(fā)生脫靶或造成胚胎嵌合等現(xiàn)象。將來如果用于臨床，對(duì)基因組編輯后的受精卵進(jìn)行植入前遺傳學(xué)診斷是十分必要的 [2]。從卵母細(xì)胞或受精卵取出極體或從植入前階段的胚胎取1~2個(gè)卵裂球或多個(gè)滋養(yǎng)層細(xì)胞進(jìn)行的特定遺傳學(xué)性狀檢測(cè)，然后據(jù)此選擇合適的胚胎進(jìn)行移植的技術(shù)。 在關(guān)鍵參數(shù)方面，其激光功率可達(dá) 300mW 目標(biāo)處，且功率穩(wěn)定可靠。上海自動(dòng)打孔激光破膜PGD

胚胎激光破膜儀的原理和優(yōu)點(diǎn)

胚胎激光破膜儀是一種專門用于胚胎研究的科學(xué)儀器，它采用激光技術(shù)來破膜，以便進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)和研究。相比傳統(tǒng)的玻璃針穿刺、Peizo機(jī)械打孔等方法，胚胎激光破膜儀具有以下優(yōu)點(diǎn)：精確：激光打孔對(duì)細(xì)胞無擠壓，孔徑小，精確，消除了傳統(tǒng)方法引起的細(xì)胞胞質(zhì)外流等缺點(diǎn)，顯著提高存活率。安全：微秒級(jí)脈沖有效保證胚胎安全，消除傳統(tǒng)取ICM細(xì)胞的弊端。高效：采用紅外激光，替代以前的紫外激光，消除了后者對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生的光毒性，提高了操作效率。 美國(guó)自動(dòng)打孔激光破膜慢病毒基因遺傳焦點(diǎn)處激光功率達(dá)300mW。

在移植前對(duì)胚胎的遺傳病和缺陷進(jìn)行篩查和診斷，將會(huì)提高植入率，降低晚期流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)和嬰兒的健康。PGS和PGD有什么不同？PGS和PGD都是在移植前檢測(cè)胚胎的健康狀況，但**重要的區(qū)別是PGS是基因篩查，PGD是基因診斷。PGS是一種基因篩選測(cè)試，用于篩選胚胎的所有染色體。它可以檢查染色體是否缺失，形態(tài)和結(jié)構(gòu)是否正確。在受精卵形成胚胎(孵化的第3天)或囊胚(孵化的第5天)后檢查PGS。染色體有問題的胚胎很難自然成熟，懷孕第五、六個(gè)月中斷流產(chǎn)的情況并不少見。即使胚胎能夠存活到自然分娩，未來出生的嬰兒也很可能有健康問題。因此，對(duì)于高齡、反復(fù)流產(chǎn)的孕婦，PGS是一項(xiàng)非常有價(jià)值的技術(shù)。PGD是基因診斷的一種，主要用于檢查胚胎是否攜帶遺傳缺陷基因。精子和卵子在體外結(jié)合形成受精卵。一旦成為胚胎，在植入子宮前需要進(jìn)行基因檢測(cè)，這樣體外受精就可以避免一些遺傳疾病。目前國(guó)內(nèi)胚胎植入前的基因診斷可以診斷一些單基因遺傳病，如遺傳性耳聾、多囊腎等。如果父母有這種單基因遺傳病，可能會(huì)遺傳給下一代。這項(xiàng)測(cè)試的執(zhí)行方式與PGS相同，但實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的不是染色體，而是導(dǎo)致疾病的特定突變。通過PGD技術(shù)，我們可以判斷哪些胚胎是正常的，避**基因疾病的遺傳。

激光二極管內(nèi)包括兩個(gè)部分：***部分是激光發(fā)射部分(可用LD表示)，它的作用是發(fā)射激光，如圖12中電極(2);第二部分是激光接受部分(可用PD表示)，它的作用是接受、監(jiān)測(cè)『LD發(fā)出的激光(當(dāng)然，若不需監(jiān)測(cè)LD的輸出，PD部分則可不用)，如圖12中電極(3);這兩個(gè)部分共用公共電極(1)，因此，激光二極管有三個(gè)電極。激光二極管具有體積小、重量輕、耗電低、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單、調(diào)制方便、耐機(jī)械沖擊以及抗震動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，但它對(duì)過電流、過電壓以及靜電干擾極為敏感，因此，在使用時(shí)，要特別注意不要使其工作參數(shù)超過其最大允許值，可采用的方法如下：(1)用直流恒流源驅(qū)動(dòng)激光二極管。(2)在激光_極管電路上串聯(lián)限流電阻器，并聯(lián)旁路電容器。(3)由于激光二極管溫度升高將增大流過它的電流值，因此，必須采用必要的散熱措施，以保證器件工作在一定的溫度范圍之內(nèi)。(4)為了避免激光二極管因承受過大的反向電壓而造成擊穿損壞，可在其兩端反并聯(lián)上快速硅二極管。激光破膜儀工作原理通常是通過產(chǎn)生高能量密度的激光束，聚焦在特定的膜結(jié)構(gòu)上。

CSELVCSEL（垂直腔面發(fā)射激光）二極管的特點(diǎn)如下：從其頂部發(fā)射出圓柱形射束，射束無需進(jìn)行不對(duì)稱矯正或散光矯正，即可調(diào)制成用途***的環(huán)形光束，易與光纖耦合；轉(zhuǎn)換效率非常高，功耗*為邊緣發(fā)射LD的幾分之一；調(diào)制速度快，在1GHz以上；閾值很低,噪聲??；重直腔面很小，易于高密度大規(guī)模制作和成管前整片檢測(cè)、封裝、組裝，成本低。VCSEL采用三明治式結(jié)構(gòu)，其中間只有20nm、1--3層的QW增益區(qū)，上、下各層是由多層外延生長(zhǎng)薄膜形成的高反射率為100%的布拉格反射層，由此構(gòu)成諧振腔。相干性極高的激光束***從其頂部激射出。多家廠商有1550nm低損耗窗口與低色散的可調(diào)諧VCSEL樣品展示。1310nm的產(chǎn)品預(yù)計(jì)在今后1--2年內(nèi)上市。可調(diào)諧的典型器件是將一只普通980nmVCSEL與微光機(jī)電系統(tǒng)的反射腔集成組合，由曲形頂鏡、增益層、反射底鏡等構(gòu)成可產(chǎn)生中心波長(zhǎng)為1550nm的可調(diào)諧結(jié)構(gòu)，用一個(gè)靜電控制電壓將位于支撐薄膜上的頂端反射鏡定位，改變控制電壓就可調(diào)整諧振腔體間隙尺寸，從而達(dá)到調(diào)整輸出波長(zhǎng)的目的。在1528--1560nm范圍連續(xù)可調(diào)諧43nm，經(jīng)過2.5Gb/s傳輸500km實(shí)驗(yàn)無誤碼，邊模抑制優(yōu)于50dB。激光破膜儀在透明帶打孔后，使用顯微操作針吸取或者擠壓胚胎均可以方便出去卵裂球。歐洲連續(xù)多脈沖激光破膜慢病毒基因遺傳

激光破膜儀可以通過鼠標(biāo)或腳踏板啟動(dòng)激光發(fā)射。上海自動(dòng)打孔激光破膜PGD

胚胎激光破膜儀的應(yīng)用領(lǐng)域

胚胎激光破膜儀主要用于胚胎活檢（EB）、產(chǎn)前遺傳診斷（PGD）和輔助孵化（AH）等實(shí)驗(yàn)和研究方面。其中，胚胎活檢是指通過對(duì)胚胎進(jìn)行活檢，獲取胚胎內(nèi)部細(xì)胞團(tuán)（ICM）和外部細(xì)胞團(tuán)（TE）等細(xì)胞，以進(jìn)行基因組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)等研究；產(chǎn)前遺傳診斷是指通過對(duì)胚胎進(jìn)行基因檢測(cè)，篩查出患有某些遺傳病的胚胎，以便進(jìn)行選擇性的胚胎移植；輔助孵化是指通過對(duì)胚胎進(jìn)行一系列的輔助技術(shù)，以提高胚胎的存活率和發(fā)育質(zhì)量。 上海自動(dòng)打孔激光破膜PGD