試管嬰兒技術(shù)給不孕夫婦帶來了希望，越來越多無法自然受孕的夫婦選擇試管嬰兒技術(shù)成功迎來自己的寶寶?？茖W(xué)研究表明，健康的胚胎是成功懷孕的關(guān)鍵。然而，通過試管嬰兒獲得的胚胎中有40-60%存在染色體異常，胚胎染色體異常的風(fēng)險(xiǎn)隨著孕婦年齡的增長(zhǎng)而增加。染色體異常是妊娠失敗和自然流產(chǎn)的主要原因。

健康的胚胎是試管嬰兒成功的第一步。因此，植入前遺傳學(xué)篩查越來越受到重視，PGD/PGS應(yīng)運(yùn)而生。那么，染色體異常會(huì)導(dǎo)致哪些遺傳病，基因檢測(cè)是如何進(jìn)行的呢？染色體問題有多嚴(yán)重？首先需要注意的是，能夠順利出生的健康寶寶，其實(shí)只是冰山一角。大部分染色體異常的胚胎無法植入、流產(chǎn)或停止，導(dǎo)致自然淘汰。99%的流產(chǎn)是由胎兒引起的，而不是母親。在卵子受精階段，染色體異常的百分比為45%。成功植入胚胎的染色體異常率為25%。在妊娠早期，染色體異常率為15%。研究表明，40歲以上染色體異常的百分比為60%，43歲以上則高達(dá)85%。這就證明了即使43歲以上的卵子發(fā)育成囊胚，染色體異常的比例其實(shí)很高，這是不可避免的，這也是高齡產(chǎn)婦流產(chǎn)率高的原因。 操作模式具備 “臨床模式” 及 “研究模式” 兩種，均為可調(diào)式，拓展了儀器在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的適用性。美國(guó)Hamilton Thorne激光破膜發(fā)育生物學(xué)

在移植前對(duì)胚胎的遺傳病和缺陷進(jìn)行篩查和診斷，將會(huì)提高植入率，降低晚期流產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)和嬰兒的健康。PGS和PGD有什么不同？PGS和PGD都是在移植前檢測(cè)胚胎的健康狀況，但**重要的區(qū)別是PGS是基因篩查，PGD是基因診斷。PGS是一種基因篩選測(cè)試，用于篩選胚胎的所有染色體。它可以檢查染色體是否缺失，形態(tài)和結(jié)構(gòu)是否正確。在受精卵形成胚胎(孵化的第3天)或囊胚(孵化的第5天)后檢查PGS。染色體有問題的胚胎很難自然成熟，懷孕第五、六個(gè)月中斷流產(chǎn)的情況并不少見。即使胚胎能夠存活到自然分娩，未來出生的嬰兒也很可能有健康問題。因此，對(duì)于高齡、反復(fù)流產(chǎn)的孕婦，PGS是一項(xiàng)非常有價(jià)值的技術(shù)。PGD是基因診斷的一種，主要用于檢查胚胎是否攜帶遺傳缺陷基因。精子和卵子在體外結(jié)合形成受精卵。一旦成為胚胎，在植入子宮前需要進(jìn)行基因檢測(cè)，這樣體外受精就可以避免一些遺傳疾病。目前國(guó)內(nèi)胚胎植入前的基因診斷可以診斷一些單基因遺傳病，如遺傳性耳聾、多囊腎等。如果父母有這種單基因遺傳病，可能會(huì)遺傳給下一代。這項(xiàng)測(cè)試的執(zhí)行方式與PGS相同，但實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的不是染色體，而是導(dǎo)致疾病的特定突變。通過PGD技術(shù)，我們可以判斷哪些胚胎是正常的，避**基因疾病的遺傳。美國(guó)激光破膜RED-i選擇顯示時(shí)間，物鏡信息和報(bào)告信息。

激光的產(chǎn)生圖1在講激光產(chǎn)生機(jī)理之前，先講一下受激輻射。在光輻射中存在三種輻射過程，一是處于高能態(tài)的粒子自發(fā)向低能態(tài)躍遷，稱之為自發(fā)輻射；二是處于高能態(tài)的粒子在外來光的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，稱之為受激輻射；三是處于低能態(tài)的粒子吸收外來光的能量向高能態(tài)躍遷稱之為受激吸收。圖2 激光二極管示意圖自發(fā)輻射，即使是兩個(gè)同時(shí)從某一高能態(tài)向低能態(tài)躍遷的粒子，它們發(fā)出光的相位、偏振狀態(tài)、發(fā)射方向也可能不同，但受激輻射就不同，當(dāng)位于高能態(tài)的粒子在外來光子的激發(fā)下向低能態(tài)躍遷，發(fā)出在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面與外來光子完全相同的光。在激光器中，發(fā)生的輻射就是受激輻射，它發(fā)出的激光在頻率、相位、偏振狀態(tài)等方面完全一樣。任何的受激發(fā)光系統(tǒng)，即有受激輻射，也有受激吸收，只有受激輻射占優(yōu)勢(shì)，才能把外來光放大而發(fā)出激光。而一般光源中都是受激吸收占優(yōu)勢(shì)，只有粒子的平衡態(tài)被打破，使高能態(tài)的粒子數(shù)大于低能態(tài)的粒子數(shù)（這樣情況稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)），才能發(fā)出激光。

?激光破膜儀?主要用于輔助胚胎孵出和人工皺縮，具體應(yīng)用場(chǎng)景包括：?輔助孵出?：在胚胎發(fā)育過程中，透明帶會(huì)逐漸變薄并破裂溶解，釋放胚胎使其成功著床于宮腔內(nèi)。然而，當(dāng)透明帶過硬或過厚時(shí)，胚胎無法自行孵出，從而影響著床和妊娠成功率。此時(shí)，激光破膜儀可以對(duì)透明帶進(jìn)行人工打孔或削薄，幫助胚胎順利孵出?12。?人工皺縮?：在囊胚期，胚胎內(nèi)部可能形成一個(gè)巨大的含水囊腔，這個(gè)囊腔對(duì)高滲液體置換細(xì)胞內(nèi)的水構(gòu)成很大阻礙，影響胚胎的冷凍操作。激光破膜儀能夠精細(xì)地打破這個(gè)囊腔，放出水分，使高滲液體能夠順利進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，從而完成對(duì)囊胚的冷凍操作?12。激光破膜儀的工作原理激光破膜儀通過發(fā)射激光，利用其穿透作用破壞胚胎的某些結(jié)構(gòu)。具體來說，激光能量作用于透明帶或囊胚內(nèi)的囊腔，通過打孔或削薄透明帶或打破囊腔，實(shí)現(xiàn)輔助孵出和人工皺縮的功能?該激光波長(zhǎng)能作用于胚胎的透明帶，通過操縱激光，實(shí)現(xiàn)精確破膜，同時(shí)減少對(duì)細(xì)胞的損傷。

DFB-LD多采用Ⅲ和Ⅴ族元素組成的三元化合物、四元化合物，在1550nm波段內(nèi)，**成熟的材料是InGaAsP/InP。新型AIGaInAs/InP材料的研發(fā)日趨成熟，國(guó)際上*少數(shù)幾家廠商可提供商用產(chǎn)品。優(yōu)化器件結(jié)構(gòu)，有源區(qū)為應(yīng)變超晶格QW。有源區(qū)周邊一般為雙溝掩埋或脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。有源區(qū)附近的光波導(dǎo)區(qū)為DFB光柵，采用一些特殊的設(shè)計(jì)，如：波紋坡度可調(diào)分布耦合、復(fù)耦合、吸收耦合、增益耦合、復(fù)合非連續(xù)相移等結(jié)構(gòu)，提高器件性能。生產(chǎn)技術(shù)中，金屬有機(jī)化學(xué)汽相淀積MOCVD和光柵的刻蝕是其關(guān)鍵工藝。MOCVD可精確控制外延生長(zhǎng)層的組分、摻雜濃度、薄到幾個(gè)原子層的厚度，生長(zhǎng)效率高，適合大批量制作，反應(yīng)離子束刻蝕能保證光柵幾何圖形的均勻性，電子束產(chǎn)生相位掩膜刻蝕可一步完成陣列光柵的制作。1550nmDFB-LD開始大量用于622Mb/s、2.5Gb/s光傳輸系統(tǒng)設(shè)備，對(duì)波長(zhǎng)的選擇使DFB-LD在大容量、長(zhǎng)距離光纖通信中成為主要光源。同一芯片上集成多波長(zhǎng)DFB-LD與外腔電吸收調(diào)制器的單芯片光源也在發(fā)展中。研制成功的電吸收調(diào)制器集成光源，采用有源層與調(diào)制器吸收層共用多QW結(jié)構(gòu)。調(diào)制器的作用如同一個(gè)高速開關(guān)，把LD輸出變換成二進(jìn)制的0和1。采用近紅外聚焦激光束與生物組織的光熱作用機(jī)制，能對(duì)細(xì)胞進(jìn)行精確切割。上海DTS激光破膜組織培養(yǎng)

還可用于精子制動(dòng)，便于進(jìn)行ICSI，以及在胚胎植入前遺傳學(xué)診斷 / 篩查過程中，對(duì)胚胎進(jìn)行活檢取樣等操作。美國(guó)Hamilton Thorne激光破膜發(fā)育生物學(xué)

二、激光打孔技術(shù)在薄膜材料中的應(yīng)用1.微孔加工在薄膜材料中，微孔加工是一種常見的應(yīng)用場(chǎng)景。利用激光打孔技術(shù)，可以在薄膜材料上形成微米級(jí)的孔洞，滿足各種不同的應(yīng)用需求。例如，在太陽能電池板的生產(chǎn)中，利用激光打孔技術(shù)可以在硅片表面形成微孔，提高太陽能的吸收效率。在濾膜的制備中，通過激光打孔技術(shù)可以制備出具有微孔結(jié)構(gòu)的濾膜，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的過濾和分離。2.納米級(jí)加工隨著科技的發(fā)展，納米級(jí)加工成為了薄膜材料加工的重要方向。激光打孔技術(shù)作為一種先進(jìn)的加工手段，在納米級(jí)加工中具有廣泛的應(yīng)用前景。通過精確控制激光束的能量和運(yùn)動(dòng)軌跡，可以在薄膜材料上形成納米級(jí)的孔洞，實(shí)現(xiàn)納米級(jí)結(jié)構(gòu)的制備。這種加工方式可以顯著提高薄膜材料的性能，例如提高其力學(xué)性能、光學(xué)性能和電學(xué)性能等。3.特殊形狀孔洞的加工除了常規(guī)的圓形孔洞外，利用激光打孔技術(shù)還可以加工出各種特殊形狀的孔洞。例如，在柔性電子器件的制造中，需要將電路圖案轉(zhuǎn)移到柔性基底上。利用激光打孔技術(shù)可以在柔性基底上加工出具有特殊形狀的孔洞，從而實(shí)現(xiàn)電路圖案的轉(zhuǎn)移。這種加工方式可以顯著提高柔性電子器件的性能和穩(wěn)定性。美國(guó)Hamilton Thorne激光破膜發(fā)育生物學(xué)