参考文献：本文引用自“将芯片实验室技术应用于辅助生殖(Applying lab-on-a-chip technologies to assisted reproduction)”，作者是Shawn L Chavez：俄勒冈健康与科学大学俄勒冈国家灵长类动物研究中心生殖与发育科学部，505 NW 185th Avenue，波特兰，或97006，美国。

微流体，或亚微升体积的流体操作，通常对科学和技术来说并不陌生，因为第一个芯片实验室 (LOC) 设备在 1980 年代末和 1990 年代初引入研究界。然而，微流体在生殖生物学等专业科学学科中的应用最近出现在特定的软聚合物的实施以及LOC阀门，通道和泵的微纳加工之后。

随着对IVF和其他ART的需求不断增加，对有助于使这些程序更加成功的创新策略的需求也在增加。在这期《分子人类生殖》的特刊中，我们讨论了“生殖生物学中的微流体”，以及用于收集和评估精子、卵母细胞和/或胚胎的设备的小型化如何为ART领域做出贡献。尽管微流体也迅速彻底改变了妊娠期间遗传缺陷和遗传疾病的非侵入性产前检测，如前所述，本综述集中于在开发早期使用微流体技术治疗哺乳动物胚胎的不孕症和体外生产(IVP)。

Le Gac和Nordhoffn首先为读者总结了微流体技术的主要特征，并讨论了其在ART方案中的潜在应用，特别强调胚胎禁闭，通过共享微通道进行群体培养以及基于扩散的培养基的递送。作者建议需要将分析传感器或探针整合到微流体装置中，以实时监测特定参数，就像胚胎代谢和延时成像系统一样。

随着IVF社区越来越多地使用玻璃化进行卵母细胞和胚胎冷冻保存，他们还关注如何将微流体纳入玻璃化方案，这是一种经常被忽视的IVF应用。基于个性化医疗的持续发展，Le Gac和Nordoff认为，结合培养条件和胚胎质量表征的自动化多参数方法将对ART领域最有利，并讨论了目前阻止该技术进入IVF诊所的障碍。

在第二篇文章中，Suarez和Wu介绍了精子通过女性生殖道的迁移，然后为那些不熟悉该领域的人扩展了可能影响精子迁移的物理因素。虽然不知道精子是否通过含有纤毛的微凹槽引导通过女性生殖道，正如所讨论的微流体装置和/或子宫收缩波所概括的那样，但他们表明微凹槽可能更有利。

Suarez和Wu还描述了精子如何经历称为流变性的上游流动阻力，他们提出流变性特别适合使用微流体进行研究，并提供了可能有助于引导精子进入卵母细胞的输卵管分子和物理因素的广泛概述。作者最后研究了用于评估精子活力，流变性和趋化性的微流体装置，以及微流体将在未来通过分类有利于精子选择的想法，这一应用一旦实现，将对试管婴儿社区产生重大影响。

Yanez和Camarillo简要讨论了先前的研究，这些研究证明了细胞生物力学在其他领域对读者的重要性以及用于测量生化特性的最常见技术。针对其他胚胎选择方法的缺点，作者提出早在卵母细胞或受精卵阶段就测量生物力学特性，并描述卵母细胞和胚胎在植入前发育过程中经历的物理刺激和机械变化。

虽然透明带一直是这些研究的主要焦点，但他们主张更全面的模型，也可以测量卵巢或细胞质，皮质细胞骨架和周围空间的生物力学。与其他作者类似，Yanez和Camarillo强调需要自动化的高通量和多测量微流体设备，这些设备可以轻松适应现有的IVF工作流程，并提供“芯片上的子宫”的预测，可以在单个LOC内执行整个ART过程。

在他们的评论中，Wheeler和Rubessa描述了过去几十年牲畜使用IVP的急剧增加以及效率相对较低的潜在原因。作者没有像以前那样专注于培养基配方，而是主张开发减少环境物理应力的系统，并为此目的提出微流体技术。讨论了第一个微流体IVP研究，评估了用于构建此类装置的多种材料的生物相容性，以及细胞质成熟和从卵母细胞中去除卵丘细胞的最新微流体发展。

为了避免多精子和过量精子的废物，作者建议使用微流体方法，将精子浓度重述到体内观察到的浓度。除了建议微通道最适合计算机控制的泵和阀门的实施外，Wheeler和Rubessa还强调了机器人，3D打印和微纳加工的最新进展可能有助于使这项技术商业化。

这个特别系列以Smith和Takayama的一篇以人类ART为重点结束，他们提供了微流体的历史，包括其在单细胞分离和分析中的广泛使用。随着人类试管婴儿诊所对单胚胎移植的加大努力，作者主张采用一种自动化的单一试管婴儿-LOC，可以实时非侵入性地测量胚胎能力，以消除人类的主观性并提高ART协议每一步的效率。对于精液加工成运动精子和非运动精子，他们提出微通道尺寸或顺序通道的变化可能允许进一步细分活精子种群。

随着非男性因子ICSI在人类IVF中的实践继续增加，作者还建议转换为微流体ICSI可能会降低ICSI诱导的卵母细胞变性的发生率。关于胚胎培养，Smith和高山提出了三个微流体特征用于进一步测试，并以微流体在非侵入性胚胎生物标志物中的应用结束，这是IVF的一个方面，近年来一直在进行深入研究。

从这些研究中可以清楚地看出，微流体对IVF的潜在影响才刚刚开始，微加工，分析检测和机器人或计算机辅助自动化方面的进一步成就可能会支持该技术的转化应用。必须承认，这个特别系列中收集的评论并不完全涵盖整个领域——但是，该系列确实涵盖了广泛的领域。

几乎所有的评论都表明，单一、集成和高通量LOC可能最有利于当前的IVF工作流程，但这给制造和商业化带来了额外的挑战。在由临床医生、科学家和工程师组成的多学科团队的持续和不懈努力下，微流体方法在辅助生殖方面的全部潜力可能很快就会实现。