長庚婦產通訊--第24期
 

實驗室品管的重要性

張雅菁

  在這一年來了解到不孕症夫婦所承受的壓力非常大,以及內心對懷孕的樂切盼望。對於那些試管嬰兒治療後卻未能懷孕的患者內心的憂傷,更是感同身受。而試管嬰兒實驗室最重要的工作就是在母親體外照顧那些卵及胚胎,以便適當的時候將其植回母親體內。

  人類的精蟲、卵子及胚胎是目前所知最嬌弱而難以培養的細胞。因此試管嬰兒實驗室品管的好壞是決定懷孕與否的關鍵。有好的品管才能保證有較高的授精率和良好胚胎發育與著床。但是,目前並無任何單純的品管方法可以保證實驗室的步驟都沒有問題。而事實上,許多基本的實驗室品管測試步驟並不困難,但是因為項目太多、太瑣碎,因此時常被忽略。整個試管嬰兒配子及胚胎的培養過程中所可能遭遇的兩大傷害包括:直接造成傷害的培養基中毒性物質污染,以及間接造成傷害的環境惡劣變化。

  就毒性物質污染而言,避免之道就是所有用來培養的器皿不但要無菌,還要無胚胎毒性,而用來配製培養基的藥品也都必須有最高的純度。無論器皿或培養基,都必須先用老鼠胚胎來培養,以測試其胚胎毒性之有無。一般測試的標準是以取得一個或兩個細胞時期的老鼠胚胎培養七十二小時後,形成囊胚(blastocyst)的比率與胚胎的細胞外形是否完整、對稱來判斷。此外亦可測試人類正常精蟲在培養基的存活率。

  由於培養基直接接觸精卵及胚胎,因此每一批剛泡好或是剛買來的培養基在使用之前,都必須要經過測試,確定無害之後才能使用。其測試項目如下:

  1. 培養皿:塑膠器皿之間的穩定性差異很大,因此最好的保護措施就是每一根玻璃管、每一個器皿在使用前一定先用培養基潤濕過。所有新的玻璃吸管在使用前必須先用稀鹽酸溶液浸泡過夜後充分洗滌,接著用超音波震盪洗淨後,再用超純水沖洗三次。
  2. 滅菌處理:以乾熱滅菌法(dry heat sterilization)來消毒那些玻璃或金屬器皿最為理想,烘箱之滅菌設定條件須達100℃,八個小時以上。
  3. 培養箱(incubator):整個培養系統最好定期作老鼠胚胎測試,尤其是在培養箱剛清洗過後。此外,培養箱裡面的水盆必須時常加足水分。
  4. 蓋油培養:每次使用之礦物油必須先經過去除水溶性毒素的步驟,才能將此純淨無毒的油覆蓋於胚胎培養液小滴的周圍。其不但可以防止培養液小滴中的水份及二氧化碳散發掉,還可以有保溫的作用。此外,由於細菌及黴菌不易在油中滋長,因此油層也有防菌作用。
  5. 揮發物:如酒精及簽字筆油墨;對胚胎有害,都應避免之。最好改用鑽石筆在培養皿上刻字。
  6. 水質:目前純水的取得都利用逆滲透壓(reverse osmosis)加上特殊的過濾系統(如millipore),雖然以此法取得的超純水水質很好,可以用來泡製培養基,仍須注重純水系統的定期維護與保養,並於每次泡製時再測試過。
  7. 內毒素(endotoxin):以觀察老鼠胚胎發育情形來測試水中有無內毒素並不準確。因此,定期取樣的二次水必須用內毒素的特殊試劑檢查。
  8. 在我們買來的筒裝氣體(CO2 tanktri-mix tank)中都有可能存在揮發性污染物。因此,除了出氣管路需加裝過濾器外,最安全的辦法是在啟用新筒的氣體時,先用老鼠胚胎測試,證明安全後,才用到人類胚胎之培養。
  9. 顆粒物:空氣中常含有許多粒子,對胚胎有毒性,因此為了避免空氣中顆粒污染,培養基的製備務必在無菌操作台內進行,取卵或植入時,手套上的粉末也必須清洗乾淨,並儘量用無粉末的手套。此外,取卵前不但要確定無殘留消毒液,還要用培養基洗過一次。同時,採卵所用之抽吸器幫蒲壓力設定最好不超過100伏特。

  對於間接傷害胚胎的環境惡劣變化,最好的防止之道就是勤於檢查及保養胚胎培養系統,隨時提高警覺,其測試項目包括:

  1. 溫度應維持在3737.5℃。取卵時,試管應先溫過,取卵後,應馬上將試管放回保溫器(heating block)。顯微鏡平台及其他任何可能暫時放置試管及培養皿的地方,都應該在取卵及找卵的過程中,維持3737.5℃,而且時常檢查培養箱儀表的溫度是否與培養箱內溫度計所顯示的相符合,並定期嚴格檢查。所使用的培養箱最好是分隔式的,各有各的小門,而且開門的次數要儘量減到最低。
  2. 二氧化碳濃度應維持穩定:培養箱需定期用Fyrite儀器測二氧化碳濃度,看是否真如儀表顯示在5%左右。此外,由於培養箱開門之後,二氧化碳實際濃度時常降得比儀表所顯示的低很多,而且需要1530分鐘才會恢復。當二氧化碳濃度降低,造成鹼性環境,會使胚胎發育停頓。因此,培養箱不能太常開。
  3. 滲透壓應維持在275285 m Osm/Kg。整個培養箱必須維持適當的濕度,培養箱內水盆的水應該時常補充,定期更換,不但要維持培養箱適當的濕度,還要避免細菌滋長。
  4. 無菌的環境:胚胎實驗室必須向開刀房一樣地無菌,不但空氣要過濾,所有人員進出也都要更換無菌衣服。其他如手術帽、口罩等也都不能少。開始工作前,一定要用消毒劑洗手,下班前應打開所有的紫外燈。
  5. 空氣:進入實驗室的空氣必須保持新鮮,進氣口附近不能有任何異味或其他污染源。

  總之,優良的實驗室品管是試管嬰兒成功的基礎,惟有嚴格地、鉅細靡遺地做好品管,才能有卓越的試管嬰兒懷孕率。

  目前嘉義長庚生殖中心,具有之儀器設備如下:無菌操作台、冷凍離心機、精卵操作儀、顯微操縱儀(可供精蟲數目太少、精子對卵子無穿透力以及精蟲帶有抗精蟲抗體等情況下施行精蟲顯微注射技術)、立體顯微鏡,倒立顯微鏡、二氧化碳培養箱、透明層雷射切割機(能夠幫助胚胎著床)、影像處理系統以及可程式冷凍解凍儀(胚胎的冷凍技術可使得單一次取卵的懷孕率因為分次移植而提高,並避免多胞胎的危險)等。本生殖中心的服務項目包括:精液檢查、精蟲儲存、人工授精、試管嬰兒(IVF)、精蟲顯微注射以及胚胎的冷凍等人工協助生殖技術。以當今醫學科技高度發達,約有百分之七十的不孕症夫婦經過適當的醫療評估與治療後,均能達到懷孕的期望。在尋求不孕症治療的夫婦中,三分之一的病人經過一次或兩次簡單的檢查後,就能解決其問題,有些則需要更長的時間做診斷檢查或接受複雜的治療。由於有如此新穎先進之設備加上專業的技術肯定加上不孕症的婦女如能和醫師溝通,一定能讓不孕症患者獲得優良的醫療品質、完善的照顧和信心的增加、受孕率的提昇,讓不孕症的婦女有一個更美好的將來與希望。

 
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