細(xì)胞生物學(xué)領(lǐng)域，紡錘體作為有絲分裂過(guò)程中的主要結(jié)構(gòu)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它不僅確保了染色體的精確分離，還決定了胞質(zhì)分裂的分裂面，從而保證了遺傳信息的穩(wěn)定傳遞和細(xì)胞增殖的準(zhǔn)確性。紡錘體是一種在細(xì)胞分裂前期形成的臨時(shí)性細(xì)胞器，由微管、微管結(jié)合蛋白以及多種調(diào)節(jié)蛋白組成。微管是紡錘體的主干，由α、β微管蛋白異源二聚體及少量微管結(jié)合蛋白聚合而成，呈現(xiàn)出動(dòng)態(tài)生長(zhǎng)和縮短的特性。在動(dòng)物細(xì)胞中，紡錘體由星體微管、極間微管和動(dòng)粒微管構(gòu)成，這些微管在中心體的引導(dǎo)下，從兩極向中心區(qū)域延伸，形成一個(gè)類似紡錘的形狀。而在植物細(xì)胞中，紡錘體則是由細(xì)胞兩極發(fā)出的紡錘絲直接構(gòu)成，不含有星體微管，因此被稱為無(wú)星紡錘體。紡錘體微管的聚合與解聚受到多種酶的調(diào)控。香港紡錘體實(shí)時(shí)成像紡錘體加熱臺(tái)

紡錘體觀測(cè)儀在補(bǔ)救ICSI中的應(yīng)用我們知道，成熟的卵母細(xì)胞排出***極體。IVF加入精子后，精子會(huì)穿透層層障礙**終進(jìn)入卵子，隨著時(shí)間的推移，卵子的紡錘體會(huì)將染色單體拉向兩極，進(jìn)而排出第二極體，再往后大約加精后9-16小時(shí)，雌雄原核會(huì)出現(xiàn)，而原核的出現(xiàn)才是受精的標(biāo)志。但是對(duì)于那些沒(méi)有受精的卵子，到了原核出現(xiàn)的時(shí)間窗，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有受精時(shí)再去補(bǔ)救ICSI，往往錯(cuò)過(guò)了卵子的比較好受精時(shí)間，因?yàn)闆](méi)有受精的卵子會(huì)在體外老化，即使受精，胚胎的發(fā)育潛能也很低。所以，我們?cè)诩泳蟮?-6小時(shí)，通過(guò)觀察第二極體的排出來(lái)初步判斷是否受精，**的增加了那些受精障礙患者的受精率，也避免了卵子的老化。當(dāng)然，偶爾也會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤補(bǔ)救。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)IVF受精后的未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行ICSI補(bǔ)救，實(shí)驗(yàn)組用紡錘體觀測(cè)儀觀察并統(tǒng)計(jì)紡錘體的數(shù)目，82.7%含有一個(gè)紡錘體，17.3%含有兩個(gè)紡錘體，并對(duì)含有一個(gè)紡錘體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI；而對(duì)照組并未用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體，只對(duì)未排出第二極體的卵母細(xì)胞進(jìn)行補(bǔ)救ICSI。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體的數(shù)目能顯著提高正常受精率，降低多原核受精比率。昆明無(wú)損觀察紡錘體胚胎植入顯微鏡下的紡錘體，如同精密的分子機(jī)器，引導(dǎo)染色體分離。

紡錘體觀測(cè)儀使ICSI更加安全可靠在進(jìn)行單精子卵胞漿內(nèi)注射（ICSI）授精時(shí)，**初人們觀察人體內(nèi)成熟的卵母細(xì)胞時(shí)，通常認(rèn)為，卵母細(xì)胞紡錘**于***極體附近，故傳統(tǒng)的ICSI操作是轉(zhuǎn)動(dòng)卵母細(xì)胞使其***極**于6點(diǎn)或12點(diǎn)處，然后在3點(diǎn)處注入精子。但是，在大量使用紡錘體觀測(cè)儀后發(fā)現(xiàn)，***極體并不能很好地預(yù)測(cè)紡錘體的位置。一項(xiàng)研究提示，在ICSI后，用紡錘體觀測(cè)儀觀察紡錘體與***極體的夾角，結(jié)果發(fā)現(xiàn)小于30°這組卵母細(xì)胞的正常受精率更高。極體在卵周隙中的移動(dòng)，或者紡錘體在胞質(zhì)中的易位都使兩者的位置關(guān)系發(fā)生改變，普通光學(xué)顯微鏡下ICSI穿刺部位的選擇，可能會(huì)損傷紡錘體和(或)造成染色體的異常。通過(guò)紡錘體觀測(cè)儀，可以精確地對(duì)卵母細(xì)胞中紡錘體的位置進(jìn)行定位，從而避免在ICSI過(guò)程中損傷紡錘體，使ICSI更加安全可靠。有文獻(xiàn)報(bào)道，在進(jìn)行ICSI時(shí)，觀察到“雙折射紡錘體”的成熟卵母細(xì)胞的受精率和質(zhì)量胚胎率***高于未觀察到雙折射紡錘體組。也有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，有些卵母細(xì)胞在普通光學(xué)顯微鏡下看到是正常的，但在紡錘體觀測(cè)儀這個(gè)“照妖鏡”下，就能顯出原形，表現(xiàn)為有***極體、但缺乏雙折射的紡錘體，這類卵母細(xì)胞ICSI后的受精率和妊娠率極低。

體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體的動(dòng)態(tài)變化，如微管的聚合和解聚、染色體的捕捉和分離等。通過(guò)高分辨率顯微鏡觀察，可以詳細(xì)記錄紡錘體的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程，揭示其背后的分子機(jī)制。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體的功能機(jī)制，如紡錘體檢查點(diǎn)的調(diào)控、染色體分離的分子機(jī)制等。通過(guò)添加不同的蛋白和藥物，可以模擬不同的生理和病理?xiàng)l件，探究紡錘體功能的調(diào)控機(jī)制。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于研究紡錘體缺陷的后果，如染色體非整倍性的發(fā)生、細(xì)胞周期的紊亂等。通過(guò)引入特定的突變或藥物，可以模擬紡錘體缺陷的情況，探究其對(duì)細(xì)胞分裂和基因組穩(wěn)定性的影響。體外構(gòu)建的紡錘體模型可以用于篩選和驗(yàn)證藥物，如抗病毒藥物等。通過(guò)測(cè)試藥物對(duì)紡錘體動(dòng)態(tài)變化和功能的影響，可以評(píng)估藥物的效果和安全性，為新藥的研發(fā)提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。紡錘體的形態(tài)在細(xì)胞分裂的不同階段會(huì)有所變化。

紡錘體功能分解在細(xì)胞分裂中，其主要作用有兩個(gè)部分。其一為排列與分裂染色體。紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。紡錘體的正常生成是染色體排列的必要條件。紡錘體生成完畢后一般會(huì)有5-20分鐘的延遲，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點(diǎn)上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點(diǎn)都附著正確。此后細(xì)胞進(jìn)入分裂后期，染色體分裂為兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。同樣，紡錘體的完整性決定這個(gè)分裂過(guò)程在時(shí)間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體另一功能為決定胞質(zhì)分裂的分裂面。染色體分裂的同時(shí)，紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極，而停弛在紡錘體**，形成紡錘**體(centralspindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱為紡錘**區(qū)(spindlemidzone).此**區(qū)就是接下來(lái)的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開(kāi)始于分裂后期的較晚期。胞質(zhì)分裂一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時(shí)，此期間兩個(gè)子細(xì)胞由中心顆粒體(midbody)連接。一般認(rèn)為紡錘體的分解發(fā)生在細(xì)胞分裂末期。紡錘體的研究對(duì)于開(kāi)發(fā)新的抗病毒藥物具有重要意義。香港非侵入式成像紡錘體起偏器

紡錘體的異常可能導(dǎo)致遺傳信息的丟失或重復(fù)，進(jìn)而引發(fā)遺傳性疾病。香港紡錘體實(shí)時(shí)成像紡錘體加熱臺(tái)

帕金森病是一種以多巴胺能神經(jīng)元丟失為主要特征的神經(jīng)退行性疾病，其主要病理特征是α-突觸蛋白的異常聚集。研究表明，紡錘體功能障礙在帕金森病的發(fā)生和發(fā)展中也起著重要作用。帕金森病患者中，微管蛋白的突變和異常磷酸化會(huì)影響微管的穩(wěn)定性和紡錘體的組裝，導(dǎo)致染色體分離異常和細(xì)胞周期紊亂。紡錘體功能障礙會(huì)影響線粒體的正常運(yùn)輸和分布，導(dǎo)致線粒體功能障礙，進(jìn)一步加劇神經(jīng)元的損傷和死亡。紡錘體功能障礙會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞周期紊亂，增加細(xì)胞凋亡的風(fēng)險(xiǎn)，加速神經(jīng)元的丟失。香港紡錘體實(shí)時(shí)成像紡錘體加熱臺(tái)