目前不孕不育已成为困扰人类的一大难题，科学家们为此做了很多努力，下面我们就来一起盘点下近年来辅助生殖技术方面的各种炫黑科技：
一．人工精子
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精子相比卵细胞来说结构相对简单，研究表明，在未来某天，我们或将能够利用干细胞甚至是成人皮肤细胞生成精子。在过去，科学家们曾经使用干细胞创造出了具有生育能力的小鼠精子，并且利用这些精子生育出了健康的小鼠。其他的研究团队曾经将未成熟的人类精子细胞注入到小鼠的睾丸中，以产生从表面上来看非常像精子的细胞，但是这些细胞并不能使卵细胞受孕。
Azim Surani是剑桥大学格登研究所生殖和表观遗传学研究中心的负责人，其研究团队一直在探索胚胎干细胞发育到未成熟精子的途径。最近，他们距离模拟身体从干细胞生成精子的自然过程又近了一步，该研究或将为不育症治疗提供新的方法。Azim Surani和同事们在实验室环境中生成精子的研究上取得了重要的进展。该团队是首个到达人类干细胞生成未成熟精子的发育过程中间点的团队。Surani说：“我们不能完全确定它们是真正的类似精子细胞。细胞中存在发育时钟，所以你必须让它们根据自己的内部时钟来发育。”使用人工制造的精子和卵子，一直存在安全担忧，因为任何遗传缺陷都可能被传递给后代。
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Surani的团队正在紧密地追踪身体将胚胎细胞转变为未成熟精子的漫长的发育过程，这需要一系列的步骤，即所谓的减数分裂。在最初的几星期内，即将成为精子和卵细胞的细胞发育过程是一样的，在八周左右的时候轨迹会发生变化。对于小鼠来说，这个过程的差异出现在第13天。Surani说：“这个问题的难点在于，人类的时间线非常长。”在最近的研究中，Surani团队的研究已经达到了四星期的记录，但是他们希望能将研究时间延长至八星期，因为那时精子和卵子就变得不同了。在这个目标的驱动下，该团队开发出了称为性腺类器官的微型人造睾丸。它包含一些悬浮在凝胶中的性腺细胞团（也是在实验室中培养的）。这些细胞类型的混合物似乎提供了一些正确的生化信号来推动细胞进一步成为精子。
生殖细胞中的DNA也会经历一个被称为“擦除”的过程，来自父母DNA的化学标记会在暴露到环境中时被移除。在卵细胞受精之后，大部分所谓的表观遗传标记都会被快速擦除，这可以限制父母的生活经历对后代生物学特征的影响。然而，在胚胎干细胞发育成卵子或精子时，还有第二次更加彻底的重置过程。Surani最近的一项已发表研究表明，培养皿中的细胞也会经历这个过程。Surani 说：“这个擦除过程非常全面，你在其他任何地方都看不到。”
确定实验室培养的精子也能够复现人体中的微妙过程，对于判断它们是否能够用于临床来说非常必要，或许也能够为我们带来不孕不育原因的线索。Surani说：“如果该成果被用于临床应用，我们必须确保，这个过程的所有阶段都是正确的，因此所有的步骤都极度重要。你不想培养出的生殖细胞最后成为一个怪胎。”Helen O’Neill在伦敦大学学院负责生殖科学和女性健康研究项目，她表示临床应用并不会很快到来。她说：“大部分在实验室中复现生殖过程的研究都是为了更好地理解这些过程。我们对生命起源的根本动力所知甚少。”
二．培育人类卵子
英国爱丁堡大学生殖生物学家伊夫琳·特尔弗（Evelyn Telfer）的团队首次在实验室内将人类卵子细胞从早期阶段培育成熟，成功率约10%。这意味着人类卵子成熟不再单纯依靠女性本体，该成果对于理解人类的生殖发育过程具有重要意义，同时意味着可能出现女性不孕症新的治疗方案。这一结果在《分子人类生殖》上在线发表。
研究团队从10名女性体内经剖腹获得小块卵巢组织，分离获得87个卵泡，放入营养素培养基中培养21-22天后，最终获得了9枚成熟卵子。研究人员认为，该技术可能给青春期前的女性癌症患者保留生育能力提供新方案。因为化疗会损伤卵子从而引起不孕，成年女性可以在治疗前冷冻保存卵子，但青春期前的女孩体内尚未形成成熟卵子，则可能永远丧失生育机会。为此，部分人会选择冷冻保存一小块卵巢组织，将来重新放回体内来产生卵子，但这种方式有可能会引起癌症复发。该技术则可以通过治疗前冷冻保存卵巢组织，体外培育成熟卵子并体外受精，从而解决这一问题。
该研究结果引起同行专家广泛关注，在认可其取得重大突破的同时，也质疑其培育的成熟卵子是否具有完全的生物学功能，认为要开展进一步的精卵受精实验来证明能否形成健康的胚胎。此外，该技术卵子体外培养成熟所用时间（22天）比体内自然成熟时间（5个月）大大缩短，且实验过程中减数分裂形成的极体细胞异常大，均需进一步研究其原因和影响。如果该成果被用于临床应用，科学家们必须确保，这个过程的所有阶段都是正确的，因此所有的步骤都极度重要。你可以制造一个看上去像卵子的细胞，但是它的分子细节很可能是不对的。由此会带来非常多的问题。没人希望培养出的生殖细胞最后成为一个怪胎。
三．没有精子或卵细胞在实验室中开发出小鼠的原型胚胎组织
近日，一项刊登在国际杂志Nature上的研究报告中，来自荷兰马斯特里赫特大学等机构的研究人员通过研究首次在实验室中利用干细胞开发出了一种胚胎样的结构，研究人员在研究中并未使用卵细胞或精子。文章中，研究人员对一组与胎盘相对应的小鼠干细胞进行研究，使其自组装成为原型胚胎结构（proto-embryos），当其被植入到小鼠子宫内时就能够开始妊娠。
图片来源：Nicolas Rivron
研究者Nicolas Rivron表示，目前该步骤无法制造出一种有活力的胚胎组织，但却能帮助研究人员理解机体的生育力以及早期生命阶段的产生过程。这项突破性的研究或能开启关于早期怀孕的“黑匣子”，胚胎发育的最早期阶段是从人类头发宽度大小开始的，随后其会扎根到子宫内，因此这就限制了科学家们进行体内研究，至少在人类机体中是如此。
这些早期的胚胎拥有所有能形成一个完整机体的细胞类型，研究者表示，相关研究结果或能帮助有效理解生命开始时的一些隐藏的过程，从而就能找到解决生育问题的方法，并且研究人员能在不使用实验动物模型研究的基础之下开发新型药物。目前大约三分之二的体外受精治疗都以失败而告终，大部分都是在胚胎移植到子宫的过程中发生了失败，然而科学家们并不清楚其中的原因。
当哺乳动物的卵细胞受精几天后，其就会形成囊胚，随后不到100个细胞所形成的空心球体结构会分裂成为外层结构（未来的胎盘），而且中间的小型细胞簇就会形成未来的胚胎组织。研究人员在实验室对于这两种亚型相对应的个体干细胞系单独培养了许多年时间，利用工程化技术，研究者Rivron及其同事首次实现了同时培养这两种亚型相对应的个体干细胞系的目的，他们利用新方法诱导干细胞系进行自我组装，从而形成所谓的海蕾类组织（blastoids，棘皮动物有柄亚门的化石纲）。研究者Rivron说道，在自然胚胎中，这些相同的干细胞在三维空间中能够相互交流，而我们无法理解这其中所涉及的机制；文章中研究人员所设计的实验就能够模拟这个过程，而且细胞能够自发地按照在子宫内的模式来进行排列，而胚胎细胞在其中似乎非常“健谈”，它们能够指导胚胎干细胞进行繁殖、组装并且植入子宫内，相关研究或能帮助研究人员理解多种疾病的发生机制，比如糖尿病或心脑血管疾病等。
研究者Clemens van Blitterswijk表示，该研究或许开辟了一条进行生物医学新领域研究的道路，我们能够开发出大量的模型胚胎，并利用这些胚胎系统性地检测我们所用的新技术以及潜在的疗法。这也能够明显降低进行动物实验的需要，该研究结果能够帮助研究人员更多地理解人类生育力的某些方面，并且改善人类辅助生殖的后果，当然了后期研究人员还需要进行更为深入的研究开发出更多与小鼠细胞具有相似特性的人类干细胞系。
这些辅助生殖黑科技是不是让大家大开眼界？这次就策到这里，以后会有更多惊喜等着大家！
