長久以來，科學家一直想了解配子與胚胎細胞內的次級結構，常用的方式是使用免疫染色法。使用帶有螢光分子的特異性抗體，利用抗體抗原鏈結原理，螢光分子就會標記出該結構，在螢光顯微鏡下，該結構就無所遁形了。若想使呈像更精準時，則可用共軛焦顯微鏡。為了觀察更細微的結構，電子顯微鏡也提供了不少的資訊。經由這些方法，固然可以獲得想要的影像，但也犧牲了生物檢體，另外也無法觀察時間性的變化。例如在輔助人工生殖科技中，卵子紡錘體的構造是十分重要的，它是由微管（microtubules）構成的，試管嬰兒治療過程中，取出體外的成熟卵子是停頓在第二次減數分裂的中期，染色體排列在紡錘體的中央。經過精子受精活化卵子後，卵子會重新啟動停頓的減數分裂，紡錘體的微管牽引著染色體到欲分配的位置，卵子完成第二次減數分裂，第二極體也同時產生。由此可知，卵子紡錘體正常與否對於將來產生的胚胎正常與否有重要的關聯。以前若要觀察紡錘體的構造，必須使用螢光免疫染色法（如同上述方法），但是這顯然有如上所述的缺點。近來有所謂的Polscope的問世，改變了觀察的限制。
Polscope的原理來自於傳統的偏光顯微鏡。傳統的偏光顯微鏡有兩個偏光器，一個偏光器在光路中的聚光鏡之前，另一個在物鏡之後。第一個偏光鏡（極化器）將光源的光線極化，通過標本，由第二個偏光器（分析器）來分析。通常兩個偏光器呈90°角，所以分析器會吸收掉（阻擋）大部分的光線，使得物鏡投射出來的影像是暗的；不過，標本中具有雙折射性質的部份就會顯得明亮。當雙折射軸平行於極化器或分析器時，雙折射性質的標本會顯得最暗，這時標本的位置為消失方位（extinction orientation），從消失方位轉45°角會使得雙折射性質的部位最亮。旋轉標本的角度，可以決定雙折射物質的消失方位。一般而言，不同部位具有不同的雙折射軸。
除了偏光鏡外，偏光顯微鏡也在光的路徑上放置一個補償器（compensator）。補償器雖不是絕對必要的，但它可以強化微弱雙折射物質的訊號，使他們更容易被看見；補償器亦用來決定雙折射物質的兩個軸（slow axis and fast axis）； 另外，補償器亦是定量物質的雙折射性質不可或缺的工具。
然而補償器如何定量物質的雙折射性質呢？遲滯性（Retardance）是偏光顯微鏡中補償器主要測量的單位。
R＝△n．d
R：遲滯性（Retardance）
△n：折射指數的差，即雙折射性的差別。
d：通過物質路徑的距離
有絲分裂紡錘體的平行微管束會造成的遲滯性在1/nm－數nm間。
Polscope使用一種特殊的液態水晶裝置作為補償器，不同於傳統的補償器，液態水晶薄層兩面均覆蓋電極，當通上低伏特電流時，會改變液態水晶分子的排列，而改變電流強度時，分子排列方式也改變，雙折射性及遲滯性亦改變。Polscope即是基於傳統偏光鏡的原理，結合液態水晶遲滯器、現代電子影像儀器及電腦軟體而成的一套雙折射影像系統。
由於紡錘體具雙折射性，所以目前Polscope在人工輔助生殖科技上主要的用途在於觀察卵子的紡錘體。研究報告顯示：在試管嬰兒的卵子體外受精過程中，若卵子在Polscope下可看到紡錘體時，則胚胎發育會較好，成功率也較高。在施行單一精子注射（ICSI）時，若可以看到紡錘體，則成功率也較高，是否是因為看到紡錘體可以避免傷害導致成功率較高，就不得而知了。
另有使用Polscope的研究顯示，溫度的不穩定或突降，會導致卵子紡錘體的破壞及不易復原。林口長庚不孕症中心也利用此儀器來觀察卵子冰凍前後的紡錘體。初步經驗顯示在Polscope下，紡錘體形態好的卵子較能忍受冰凍的過程，且解凍後維持好形態紡錘體的比例較高。另外，Polscope可用作複製科技中，不須染色就可辨認紡錘體的利器。總之，Ploscope提供了一項不干擾卵子就可觀察紡錘體的工具，目前正朝其他有雙折射性物質，發展其應用的領域。
以上僅是現代影像系統應用在輔助生殖科技之一個例子而已，或許將來會有觀察粒線體、觀察細胞骨架的影像系統問世，屆時對於輔助生殖科技的影響，是必又有一番騷動。 |
