从20世纪60年代爱德华兹与斯特普托合作成立世界上第一个体外受精研究中心，到年世界上第一例试管婴儿诞生，到现今全世界约有万人通过试管婴儿技术出生并繁衍他们自己的后代，试管婴儿技术走过了其独特的发展道路，试管婴儿至今不仅在数量上超过了万，而且试管婴儿的技术也不断发展，历经了三代挑战了一个又一个技术难度。
图片｜斯特普托(左)和爱德华兹(右)于.2.14伦敦
随着时间的推移、技术的发展，试管婴儿早已不再神秘，大众对于试管婴儿的认知、接受程度越来越高，我们周围很可能就有通过试管婴儿技术成功受孕的亲人朋友。然而如何让每一个家庭实现最安全、最有效、最经济的生育，不仅需要技术的进步和伦理的约束，也需要每一个家庭能够真正了解这些技术，避免误区。因为不孕症不同于其他任何器质性的病症，它不会对健康有威胁生命的危险，然而对每个需要孩子的家庭这却是一件迫切而又艰难的问题。“要不要做试管”这个问题最终总是只能在医生的建议下，由自己做出决定。所以，作为一个对自己和家庭负责任的人，我希望您可以跟我一起学习试管婴儿最基础的一课——“一二三代”试管婴儿技术。只有知道了每一代技术的详细原理，才能对自己的选择有更清晰的认识，才能在这条本就艰难的求医路上避免再走弯路！第一代试管婴儿技术
（体外受精—胚胎移植）
年路易丝·布朗的诞生，标志着试管婴儿技术的成熟以及临床运用上的成功。随后越来越多的试管婴儿在世界各地接连诞生，年3月，中国首例试管婴儿郑萌珠在北京医院诞生。如今这些试管婴儿很多都也通过自然繁衍的方式生产了自己的后代。第一代试管婴儿技术，又被称为体外受精联合胚胎移植技术(invitrofertilization，简称为IVF-ET)。它是借助内窥镜或B超，从妇女卵巢中取出成熟卵子，并与精子在试管或培养皿中一起培养以生成受精卵，受精卵进一步发育成胚胎后，再将胚胎移植到未来母亲的子宫内，使胚胎在母体子宫内继续发育直至成为成熟胎儿。可见，试管婴儿并不是在试管中长大的婴儿，只是使原本应发生在人体内输卵管处的自然受精过程改由在体外试管环境中进行，这也正是试管婴儿这个名称的由来。
早期IVF技术形成与发展的目的，是为了解决因为女性疾病原因而导致的不孕症,例如输卵管堵塞、子宫内膜异位等。这些不孕症通常采用辅助生育技术是无法治愈的，因此可以说，IVF技术是人类生殖技术的一个重大突破。
图片｜体外受精联合胚胎移植技术（IVF）图解一般来说，IVF技术主要有以下步骤：诱发超排卵，取卵，取精，体外受精，胚胎移植。诱发超排卵主要是采用药物促进的办法，使卵细胞发育不受自然周期限制，目的是能获得多个健康成熟的卵子。取卵取精后，将它们共同置于模拟人体内环境的培养基中，完成体外受精过程。待受精卵分裂至4～16细胞期胚胎后，挑选若干个发育较好的胚胎,移植到母体的子宫内，待胚胎着床后继续发育。其中,精子、卵子可取自夫妻双方,也可由他人提供。
为了提高IVF成功率，一般会取多个成熟卵子,分别体外受精后培育成多个胚胎再植入母体。通常情况下会同时植入2～3个胚胎，但也随母体健康状况、年龄、有无流产史等因素改变。随着冷冻-冻融技术的发展与成熟，可以将剩余的成熟卵子或胚胎保存起来,以备在移植胚胎受孕不成功后可以进行再移植。一代IVF技术的成功率约30%,随着女方年龄的增长，成功率明显下降。总结来看：
第一代试管婴儿：
适用人群：女方输卵管堵塞；排卵异常；子宫内膜异位症；先天性不孕。
优缺点：适用人群广，几乎所有不孕不育患者都可以选择，但“自然受精”的方式容易受到外界因素干扰，成功率稍低（30-40%左右）。
第二代试管婴儿技术
（卵胞浆内单精子注射）
如果说第一代试管婴儿技术解决的是女性不孕的问题,第二代试管婴儿技术则是针对男性精子受精能力的问题而发展起来的。第二代试管婴儿技术也叫胞质内单精子注射技术(intracytoplasmicsperminjection，以下称ICSI),又称显微受精，它是IVF技术发展应用中的重要拓展。这一技术在年首次临床应用成功。ICSI技术特点是通过显微操作技术，直接将单个精细胞注入卵细胞来帮助卵细胞受精。其中，显微操作所用到的设备包括：显微操作器、微量注射器、微量加样器。首先用微量注射器吸附固定住成熟卵细胞,然后用微量加样器取出经过去尾固定的单个精子,将微量加样器穿透卵膜到达卵细胞质中释放精子实现受精。（如下图）
图片｜体外受精联合胚胎移植技术（IVF）图解传统的IVF技术除了要求有成熟的卵母细胞外,还对男性提供的精子数量和质量都有很高的要求,如果男性精子受精存在功能问题,第一代IVF就无能为力了。ICSI技术打破了这一限制，理论上只要取到一个精子就可以使卵细胞受精,提高了卵子受精的成功率。因此它适用那些由于男性精子原因造成的不孕症,如畸形精子症、精子数目过低、克氏综合症等。ICSI技术成功率与IVF相当，但是增加了由于男性原因不育患者的25%的怀孕机会。在自然生理状态下，精子与卵子结合是有竞争过程的,第一个遇到卵子的精子穿过卵膜后诱发卵膜变硬以阻止其他精子的进入。但是在ICSI技术中这一竞争过程不存在了,导致人们对所选精子质量的担忧。年，一种称为PICSI的辅助技术获得试用批准,在一定程度上弥补了这一缺陷。其主要方法是将透明质烷(hyaluronan)水凝胶微滴结合在培养皿上,加入准备好的精子然后选取结合在微滴上的精子即可。因为透明质烷是包裹卵细胞凝胶层的主要成分,健康的精子能够自己结合在透明质烷上。研究表明，能够结合在透明质烷上的精子发育的更成熟，而且有相对较少的DNA链断裂和较低的非整倍性水平。ICSI技术的出现使得IVF的应用范围得以大大拓展。对于从最开始的由于女性输卵管阻塞、子宫内膜异位等原因造成的不孕症，到由于男性精子问题、自发型生育力低下等造成的不育症,体外受精联合胚胎移植技术都成为了可能有效的最终解决方案。
适用人群：男性精子异常（少精、弱精、无精、精子畸形等）；精卵结合障碍；体外受精失败或受精率极低（小于20%）。
优缺点：相比于第一代的自然结合，这种受精过程是辅助受精，所以受精几率要大一些，成功率也高一些（40~50%之间），但因违背自然受精法则，所以会有很大的遗传风险。
第三代试管婴儿技术
（胚胎植入前遗传学筛查）
第三代试管婴儿技术又称为着床前胚胎遗传诊断(preimplantationgeneticdiagnosis，PGD),或叫胚胎筛选。它是一种移植前的遗传学筛查技术，能对胚胎的遗传基因进行筛查，诊断出多种遗传疾病，确保胎儿的健康。同时，还可以辨别胎儿的性别。这一样技术的成功掌握，旨在实现“优生优育”。
20世纪80年代,随着IVF技术的长足发展,对某些遗传病病因的深入了解,以及在聚合酶链式反应(PCR)技术上取得的突破,PGD技术应运而生。它的方法概括来讲,就是对体外受精后培育而成的多个胚胎,根据解剖学、生理学或遗传学特征来进行诊断并做出筛选,从中选择最符合优生学原理的胚胎植入母体,目的在于避免植入存在遗传缺陷风险的胚胎。首例通过PGD技术检测的试管婴儿于年顺利诞生。
图片｜着床前胚胎遗传诊断技术图解PGD技术带来的意义是革命性的，它使得IVF的应用不再是仅仅解决不孕不育的问题，而且还能够提高生育质量。PGD技术可以被看作是另一种意义上的产前诊断和一种优生学方法。
PGD技术主要包括两个操作步骤：活体组织检查和遗传诊断。活体组织检查是指在胚胎的解体期、卵裂期或囊泡期,打开卵透明带，通过挤压或抽吸技术取出一个(或多个)细胞待检查。遗传诊断主要是依靠聚合酶链式反应(PCR)相关技术或荧光标记原位杂交(FISH)技术，前者主要用来诊断单基因遗传病，后者主要用来诊断染色体异常。随着分子生物学技术的进步，其他诊断方法如全基因组扩增、比较基因组杂交等也在发展中。这些诊断方法的进步使得PGD检测的敏感度和精确度都大大提高。
“比如，单基因遗传病有多种，依靠相关检测，在胚胎植入前，很多遗传病都能进行明确诊断和筛查。”专业遗传医生说，“随着表观遗传学等学科的发展，通过植入前胚胎的遗传学诊断，可以筛选出健康的胚胎，这不仅能够保证婴儿不发病，同时还尽可能地使婴儿不携带致病基因，不给下一代造成麻烦。”PGD技术适用于那些想要繁育后代、本身却患有高遗传风险疾病的人群,包括患单基因遗传病(如常染色体隐性遗传病、常染色体显性遗传病和X染色体连锁遗传病等)和染色体结构畸变(如非整倍体、染色体易位等)。那些有可能通过PGD技术规避的遗传疾病包括:常染色体隐性遗传病如囊性纤维病、地中海贫血、镰状红细胞贫血；显性遗传病如肌强直性营养不良、亨廷顿舞蹈病；X染色体连锁遗传病如脆X染色体综合症、A型血友病、DMD等。
以地中海贫血为例夫妻双方如果都是地贫基因携带者，那么有1/4的几率生出重症地贫的孩子，同时也有1/4的几率生出健康的孩子。此时要做的就是通过技术手段挑出这“健康的1/4”。在PGD的基础上，还发展起来了相似但应用更普遍的着床前胚胎遗传分析(preimplantationgeneticscreening，PGS)方法。它并非以规避遗传疾病为目的,而是运用PGD方法选出相对比较健康的胚胎来植入母体,避免由于疾病或先天缺陷造成的妊娠终止，其目的是增加胚胎移植后的受孕成功率，生育出更加健康的宝宝。因此主要适用于想要怀孕的高龄妇女、有复发性流产史或多次胚胎植入不成功的妇女。
适用人群：夫妻具有遗传疾病（血友病、白化病等）；染色体异常；高龄孕妈；习惯性流产。优缺点：能在一定程度上预防遗传病，选择优质、健康的囊胚移植，也大大提升了成功率（65%以上），理论上实现了优生优育的目的，但对胚胎的质量要求高，一般在胚胎发育到第五天后移植，故一般会培养多个囊胚进行筛选。费用较贵。总结
需要指出的是,以上介绍的从第一代到第三代试管婴儿技术,它们的区别主要在于所适用的情况不同，而并不是疗效上的差异。通俗一点来讲，如果第一代“试管婴儿”是自由恋爱，第二代是包办婚姻，那第三代就是比武招亲，择优录取。目前，也可以根据夫妻双方的身体情况，综合使用一二三代技术，以大大提高成功率。
表格｜三代试管婴儿技术的比较试管婴儿技术从发展至今,一路走来争议不断。但它毕竟是在一路坎坷中向前发展，而且为千千万万想要拥有后代的不孕不育夫妇带来了希望。在第一个试管婴儿诞生32年之后得到诺贝尔奖的垂青,也表明了国际社会在对试管婴儿技术进行长期的观察与讨论后,已经认可了这一对全人类带来深远影响的技术。人类社会存在基础之一就是繁衍后代，否则人类社会何以为继？所以，不管有什么争议，都比不上给人带来生育的希望更加重要!我们希望任何难孕家庭都不要轻易放弃生育的希望，积极寻找助孕手段，争取早日好孕。
文字由LuckyBaby根据学术资料整理和创作，
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