在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)領(lǐng)域，畜禽胚胎體外培養(yǎng)（IVC）是連接超數(shù)排卵、體外受精（IVF）與胚胎移植（ET）的關(guān)鍵紐帶，其核心目標(biāo)是模擬體內(nèi)輸卵管與子宮的生理微環(huán)境，支持胚胎從受精卵發(fā)育至囊胚階段。傳統(tǒng)胚胎培養(yǎng)依賴單一二氧化碳培養(yǎng)箱，僅能調(diào)控CO?濃度以維持培養(yǎng)基 pH 值，但無(wú)法精準(zhǔn)控制O?濃度——而體內(nèi)胚胎發(fā)育微環(huán)境中O?濃度通常為2%~8%（低氧環(huán)境），傳統(tǒng)培養(yǎng)箱的21%大氣氧環(huán)境易引發(fā)胚胎氧化應(yīng)激，導(dǎo)致活性氧（ROS）積累、DNA損傷，最終降低胚胎發(fā)育率與移植成功率。

一、材料與方法

（一）試驗(yàn)材料

1、胚胎來(lái)源：小鼠胚胎；豬胚胎；牛胚胎。

2、主要試劑與設(shè)備

試劑：CR1aa胚胎培養(yǎng)基、PMSG、hCG、透明質(zhì)酸酶；

設(shè)備：博清生物三氣培養(yǎng)箱、傳統(tǒng)二氧化碳培養(yǎng)箱、倒置顯微鏡、體視顯微鏡。

（二）試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

1、培養(yǎng)箱參數(shù)設(shè)置

對(duì)照組傳統(tǒng)二氧化碳培養(yǎng)箱參數(shù)：CO? 5%，O? 21%（大氣氧），溫度、濕度與試驗(yàn)組一致。

2、胚胎培養(yǎng)流程

胚胎處理：小鼠受精卵收集后用CR1aa培養(yǎng)基洗滌3次；豬、牛受精卵在體外受精后18h去除顆粒細(xì)胞，洗滌后轉(zhuǎn)入培養(yǎng)滴；

培養(yǎng)操作：將胚胎置于含50μL CR1aa培養(yǎng)基的培養(yǎng)滴中（覆蓋礦物油），每組設(shè)置5個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)含20枚胚胎；

發(fā)育監(jiān)測(cè)：培養(yǎng)期間，每天在倒置顯微鏡下觀察胚胎發(fā)育情況，記錄卵裂率（培養(yǎng)48h）、囊胚形成率（小鼠培養(yǎng)96h，豬、牛培養(yǎng)144h）；

囊胚質(zhì)量評(píng)估：采用Hoechst 33342染色法，在熒光顯微鏡下計(jì)數(shù)囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）與滋養(yǎng)層細(xì)胞（TE）數(shù)量，計(jì)算ICM/TE比值。

（三）數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

采用SPSS 26.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，計(jì)量數(shù)據(jù)以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）”表示，組間差異采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，P<0.05表示差異顯著。

二、結(jié)果與分析

（一）博清生物三氣培養(yǎng)箱對(duì)畜禽胚胎卵裂率的影響

卵裂率是反映胚胎早期發(fā)育活力的關(guān)鍵指標(biāo)。與傳統(tǒng)二氧化碳培養(yǎng)箱相比，博清生物三氣培養(yǎng)箱顯著提升了小鼠、豬、牛胚胎的卵裂率（P<0.05）：其中小鼠胚胎卵裂率提升17.3個(gè)百分點(diǎn)，豬胚胎提升17.3個(gè)百分點(diǎn)，牛胚胎提升16.6個(gè)百分點(diǎn)。這一結(jié)果表明，博清生物三氣培養(yǎng)箱通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控低氧環(huán)境，有效減少了胚胎早期發(fā)育中的氧化應(yīng)激損傷，為胚胎提供了更適宜的分裂環(huán)境。

（二）博清生物三氣培養(yǎng)箱對(duì)畜禽胚胎囊胚形成率的影響

囊胚形成率是衡量胚胎發(fā)育潛能的核心指標(biāo)，直接決定胚胎移植后的著床成功率。博清生物三氣培養(yǎng)箱顯著提高了三種畜禽胚胎的囊胚形成率（P<0.05）：小鼠囊胚率從45.1%提升至68.4%，豬囊胚率從38.6% 提升至59.2%，牛囊胚率從32.9% 提升至51.8%。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，博清組囊胚的擴(kuò)張率（≥擴(kuò)張囊胚比例）也顯著高于對(duì)照組，表明低氧環(huán)境不僅促進(jìn)囊胚形成，還能提升囊胚成熟度。

（三）博清生物三氣培養(yǎng)箱對(duì)畜禽囊胚質(zhì)量的影響

囊胚內(nèi)細(xì)胞團(tuán)（ICM）是未來(lái)胎兒組織的來(lái)源，滋養(yǎng)層細(xì)胞（TE）負(fù)責(zé)胚胎著床與胎盤形成，二者的數(shù)量與比例直接反映囊胚質(zhì)量。博清生物三氣培養(yǎng)箱培養(yǎng)的囊胚，其ICM數(shù)量、TE數(shù)量及總細(xì)胞數(shù)均顯著高于對(duì)照組，且ICM/TE比值無(wú)顯著差異，表明低氧環(huán)境在提升囊胚細(xì)胞數(shù)量的同時(shí)，未改變胚胎的細(xì)胞分化模式，保障了囊胚的正常發(fā)育潛能。

三、討論

（一）博清生物三氣培養(yǎng)箱的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)與胚胎發(fā)育的關(guān)聯(lián)

本研究結(jié)果表明，博清生物三氣培養(yǎng)箱對(duì)畜禽胚胎發(fā)育的促進(jìn)作用，主要源于其精準(zhǔn)的多氣體調(diào)控能力與穩(wěn)定的培養(yǎng)環(huán)境控制：

1、低氧環(huán)境的氧化應(yīng)激調(diào)控：傳統(tǒng)培養(yǎng)箱的21% O?環(huán)境會(huì)導(dǎo)致胚胎內(nèi)ROS大量積累，激活凋亡通路，抑制胚胎分裂。而博清生物三氣培養(yǎng)箱通過(guò)將O?濃度精準(zhǔn)控制在2%~8%，可下調(diào)胚胎內(nèi)ROS水平，減少DNA氧化損傷，同時(shí)促進(jìn)抗氧化酶的活性，為胚胎發(fā)育提供抗氧化保護(hù)；

2、CO?濃度的pH穩(wěn)定作用：胚胎培養(yǎng)過(guò)程中，培養(yǎng)基pH值需維持在7.2~7.4，過(guò)高或過(guò)低均會(huì)影響酶活性與細(xì)胞代謝。博清生物三氣培養(yǎng)箱采用進(jìn)口CO?傳感器，實(shí)現(xiàn)±0.1%的濃度控制精度，可實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)培養(yǎng)基中HCO??/CO?平衡，避免pH波動(dòng)對(duì)胚胎的應(yīng)激；

3、溫濕度的穩(wěn)定性保障：畜禽胚胎對(duì)溫度極為敏感，牛胚胎培養(yǎng)溫度每波動(dòng)0.5℃，囊胚率即下降10%以上。博清生物三氣培養(yǎng)箱的PID溫控系統(tǒng)與超聲波加濕技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)±0.1℃的溫度波動(dòng)與95%±2%的濕度控制，模擬體內(nèi)穩(wěn)定的生理環(huán)境，減少環(huán)境波動(dòng)對(duì)胚胎的干擾。

（二）物種特異性氣體需求與設(shè)備的適應(yīng)性

本研究發(fā)現(xiàn)，不同畜禽胚胎對(duì)O?濃度的需求存在差異：小鼠胚胎在5% O?下發(fā)育最佳，豬胚胎需5% O?，牛胚胎則在7% O?下表現(xiàn)更優(yōu)。這一差異與畜禽體內(nèi)胚胎發(fā)育的生理環(huán)境相關(guān)——小鼠輸卵管內(nèi)O?濃度約為5%，牛子宮內(nèi)O?濃度約為7%。博清生物三氣培養(yǎng)箱支持2%~21% O?的寬范圍調(diào)節(jié)，可根據(jù)不同畜禽胚胎的需求靈活設(shè)置參數(shù)，體現(xiàn)了其在多物種胚胎培養(yǎng)中的適應(yīng)性，為農(nóng)業(yè)領(lǐng)域多樣化的畜禽良種繁育需求提供了技術(shù)支持。

（三）博清生物三氣培養(yǎng)箱在農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)中的應(yīng)用前景

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，博清生物三氣培養(yǎng)箱可推動(dòng)畜禽胚胎移植技術(shù)的規(guī)?；瘧?yīng)用：傳統(tǒng)培養(yǎng)箱的低囊胚率限制了胚胎移植的效率，而博清設(shè)備可將牛胚胎囊胚率提升至50%以上，結(jié)合胚胎冷凍技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)良種公牛、母牛的胚胎高效擴(kuò)繁，加速遺傳改良進(jìn)程；在生物技術(shù)領(lǐng)域，該設(shè)備可支持轉(zhuǎn)基因畜禽制備（如基因編輯豬的胚胎培養(yǎng)）、胚胎干細(xì)胞（ESCs）的分離與培養(yǎng)，為畜禽生物反應(yīng)器、疾病模型構(gòu)建等研究提供高質(zhì)量的胚胎材料。

此外，博清生物三氣培養(yǎng)箱的智能監(jiān)測(cè)與遠(yuǎn)程控制功能，可實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)過(guò)程的自動(dòng)化管理，減少人為操作誤差，同時(shí)支持多組試驗(yàn)參數(shù)的并行設(shè)置，提升科研效率，為畜禽胚胎工程的高通量研究提供可能。

本研究通過(guò)對(duì)小鼠、豬、牛三種畜禽胚胎的體外培養(yǎng)試驗(yàn)，證實(shí)博清生物三氣培養(yǎng)箱可顯著提升胚胎卵裂率、囊胚形成率與囊胚質(zhì)量，其核心優(yōu)勢(shì)在于精準(zhǔn)的三氣體（CO?、O?、N?）調(diào)控能力、穩(wěn)定的溫濕度控制及高效的污染防控設(shè)計(jì)。該設(shè)備可滿足不同畜禽胚胎的物種特異性培養(yǎng)需求，有效解決傳統(tǒng)二氧化碳培養(yǎng)箱的氧化應(yīng)激問(wèn)題，為農(nóng)業(yè)良種繁育（如胚胎移植、遺傳改良）與生物技術(shù)研究（如轉(zhuǎn)基因畜禽、胚胎干細(xì)胞）提供高質(zhì)量的胚胎培養(yǎng)平臺(tái)。

未來(lái)，可進(jìn)一步探索博清生物三氣培養(yǎng)箱在其他畜禽（如羊、禽類）胚胎培養(yǎng)中的應(yīng)用，同時(shí)結(jié)合代謝組學(xué)、轉(zhuǎn)錄組學(xué)技術(shù)，深入解析低氧環(huán)境促進(jìn)胚胎發(fā)育的分子機(jī)制，為優(yōu)化畜禽胚胎培養(yǎng)體系提供更全面的科學(xué)依據(jù)。