一、體外受精實驗定義與技術原理
動物體外受精（IVF） 指在人工模擬的體內環境中，使哺乳動物的精子和卵子完成受精過程的技術。受精后形成的胚胎可移植至受體子宮發育，所得后代稱“試管動物"（test-tube animal）。
核心生物學原理：
精子獲能（Capacitation）：
精子需去除表面“去能因子"（如糖蛋白），通過添加肝素、鈣離子或血清白蛋白誘導獲能，增強運動能力與穿透卵子能力。
獲能過程依賴物種特異性條件（小鼠需30分鐘，豬需2–3小時）。
卵母細胞成熟（Oocyte Maturation）：
體內成熟卵子可直接使用；未成熟卵子需體外培養至MII期（第二次減數分裂中期）。
受精兼容性：人工環境需模擬輸卵管生理條件（溫度、pH、滲透壓、營養）以支持精卵結合。
二、體外受精實驗標準化操作流程
1. 卵母細胞采集與處理
| 方法 | 適用場景 | 操作要點 |
|---|---|---|
| 超數排卵法 | 實驗動物（小鼠、大鼠） | 注射FSH/LH激素誘導多排卵，從輸卵管采集成熟卵子 |
| 活體卵巢穿刺法 | 小牲畜（牛、羊）臨床操作 | 超聲或腹qiang鏡引導采集活體卵巢卵子 |
| 宰殺后卵巢采集法 | 屠宰場資源利用 | 取新鮮卵巢分離未成熟卵子，體外培養成熟 |
2. 精子采集與獲能
采集：附睪穿刺或精液收集。
獲能處理：
化學法：添加肝素（牛）、鈣離子載體（小鼠）。
生物法：與含卵丘細胞的卵泡液共培養。
3. 體外受精
| 技術 | 原理 | 應用場景 |
|---|---|---|
| 共培養法 | 精卵在培養液中自然結合 | 常規IVF（牛、小鼠） |
| 顯微注射法（ICSI） | 直接注入單個精子至卵胞質 | 低活力精子或基因編輯動物 |
4. 胚胎培養與評估
培養基：KSOM+AA（小鼠）、SOF（牛）、TALP系列（跨物種）。
發育監測：形態學分級。
5. 胚胎移植或冷凍
移植：同步受體發情周期，手術/非手術法植入子宮。
冷凍保存：液氮（-196℃）長期儲存遺傳資源。
