IVF實驗室的精密環(huán)境需求

生殖醫(yī)學中心是人類輔助生殖技術(shù)(Assisted Reproductive Technology,ART)包括人工授精(Artificial Insemination ,AI)和體外受精-胚胎移植（In Vitro Fertilization and Embryo Transfer,IVF-ET）及其衍生技術(shù)工作的場所，是治療不育癥的有效手段，簡稱IVF實驗室。

IVF實驗室是其中極為重要的部分，對IVF結(jié)局中有重要影響。在體內(nèi)，配子和胚胎處于一個無光、恒溫、恒濕、低氧的環(huán)境，母體內(nèi)分泌及子宮、輸卵管微分泌環(huán)境極其復雜，配子或胚胎在受到母體自身保護的環(huán)境下生長發(fā)育。但在體外，配子或胚胎自身不具備任何屏障和保護功能，可能暴露于含有害氣體的空氣中，面臨溫度、滲透壓、PH等變化的應(yīng)激，這可能削弱胚胎的發(fā)育潛能。高質(zhì)量的IVF實驗室為配子和胚胎的生長發(fā)良提供了相對穩(wěn)定的場所，建立穩(wěn)定、安全、可靠的IVF實驗室對于維持IVF成功率具有重要作用。

關(guān)鍵氣體及其在IVF實驗室中的作用

1.培養(yǎng)箱中的CO2、O2和N2：

培養(yǎng)箱主要是用來進行胚胎培養(yǎng)的地方，相當于人類的子宮，主要是模擬輸卵管及子宮條件，打造一個恒溫、恒濕、低氧的環(huán)境。是人類輔助生殖實驗室最為關(guān)鍵的儀器之一。生殖中心用到的高純氣體有三種，均為培養(yǎng)箱所需，生殖中心用到的高純氣體有三種，均為培養(yǎng)箱所需，皆用鋼瓶提供氣源：純度為99.999%的二氧化碳；純度為99.999%的氮氣；高純?nèi)旌蠚?，配比?0％高純二氧化碳+5％高純氧氣+5％高純氮氣。

這三種氣體為細胞提供了一個更加接近生理條件的氣體環(huán)境，有助于細胞的正常生長和發(fā)育。

二氧化碳（CO2）：用于調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH值，維持酸堿平衡，這對胚胎的正常發(fā)育至關(guān)重要。

氧氣（O2）：為細胞呼吸提供必要的氧氣，適量的O2有助于防止過度氧化損傷。

氮氣（N2）：作為平衡氣體，幫助維持適當?shù)臍怏w比例，減少有害氣體的存在。

2、IVF實驗室TVOC氣體

揮發(fā)性有機化合物（volatile organic compounds，VOCs）是一類有機化合物的統(tǒng)稱，一般定義為沸點為50~250℃，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa，在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機物。按其化學結(jié)構(gòu)可分為烷類、芳烴類、酯類、醛類和其他等。目前已鑒定出的VOCs有300多種。最常見的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。

IVF實驗室VOCs主要來源:外界新風(室外空氣污染嚴重)、裝修材料、消毒及清潔劑、儀器設(shè)備及其電源線(尤其新購置的)、氣瓶、各種塑料材質(zhì)耗材及其外包裝、電子產(chǎn)品(電腦、打印機等),以及人員本身(飾品、化妝品、衣物等)。IVF實驗室常見的VOCs包括:乙醇、異丙醇、丙酮、丙烯(來源塑料)、六甲基環(huán)三硅氧烷(來源硅膠墊)、乙腈(來源塑料)、甲醛、乙醛、檸檬烯及a-蒎烯(來源古龍水和清潔劑)。其中乙醇和異丙醇最為常見(濃度最高),可以代謝為乙醛和甲醛,均可對配子和胚胎造成嚴重的生物學損傷。

氣體傳感器在IVF實驗室的專業(yè)應(yīng)用

①維持培養(yǎng)環(huán)境，提高培養(yǎng)成功率

CO2在IVF實驗室中主要用于維持培養(yǎng)液的酸堿平衡（pH值），這是胚胎正常發(fā)育的關(guān)鍵因素。CO2濃度過高或過低都可能對胚胎的發(fā)育產(chǎn)生不利影響。通過氣體檢測儀，可以實時監(jiān)測培養(yǎng)箱內(nèi)的CO2濃度，并根據(jù)需要進行調(diào)整，以確保培養(yǎng)環(huán)境始終處于最適宜狀態(tài)。

②滿足細胞呼吸需求和防止氧損傷

胚胎細胞在發(fā)育過程中需要適量的氧氣進行呼吸作用。適量的氧氣濃度有助于防止細胞因過度氧化而受損。

針對胚胎培養(yǎng)箱的二氧化碳和氧氣濃度，工采網(wǎng)提供進口電化學/紅外氣體等傳感器 ：

二氧化碳傳感器

高質(zhì)量的CO2傳感器對于維持培養(yǎng)箱內(nèi)的最佳氣體環(huán)境至關(guān)重要。以下是幾款推薦的傳感器：

工采網(wǎng)代理的英國GSS品牌超低功耗，小體積紅外二氧化碳傳感器（NDIR?CO2傳感器）MINIR系列，是具有低功耗（3.5mW）和高性能的CO2傳感器，測量范圍可從 0 到 100%，供電電壓 3.3v，峰值電流僅33mA，適用于多種場景，比如生物培養(yǎng)箱，工業(yè)及醫(yī)療等領(lǐng)域。

英國GSS?大量程紅外CO2傳感器COZIR-W/ExplorIR-W等型號，并可選配溫度和濕度輸出。 量程分別是 0-5%， 0-20%， 0-60%和 0-100%，刷新率稍低，但是也適合應(yīng)用于培養(yǎng)箱，還能用于像潛水，工業(yè)安全和汽車制造行業(yè)。

英國GSS 新型超快速CO2傳感器 - SprintIR6S，是專門為快速捕獲二氧化碳濃度變化的應(yīng)用需求而設(shè)計的，其響應(yīng)速度是任何其他NDIR CO2傳感器無法比擬，適用于0-100％的CO2濃度測量。

新型SprintIR-R是測量速度很快的紅外二氧化碳傳感器， 得益于比SprintR-6S快2.5倍的響應(yīng)速度, 該傳感器每秒可讀取50個讀數(shù),這使其非常適合高速傳感要求以及測量快速變化的CO2水平。SprintIR-R可測量高達100%的CO2濃度,并配有流通式適配器。

英國GSS高速響應(yīng)紅外二氧化碳傳感器 - SprintIR-WF：高速檢測( 20Hz )，測量范圍從0到100%，供電電壓3.3v，低功耗35mW，適用于捕捉CO2濃度快速度變化的領(lǐng)域,如新陳代謝評估和呼吸機,工業(yè)領(lǐng)域也可以用。

Dynament 高量程二氧化碳傳感器?MSH-PS/HCO2：Dynament非色散紅外傳感器利用NDIR原理監(jiān)測目標的存在氣體。該傳感器包含一個長壽命鎢絲紅外光源、一個光學腔該氣體擴散，雙溫度補償熱電紅外探測器，積分半導體溫度傳感器和電子設(shè)備來處理來自熱電裝置的信號探測器。可提供雙氣體版本，旨在檢測兩者碳氫化合物和二氧化碳20mm直徑的包裝為二氧化碳傳感器，雙傳感器可與數(shù)字通信。測量二氧化碳從0到100% VOL.分辨率低至0.01%

氧氣傳感器

氧氣濃度的精準控制同樣重要，以下是一些專業(yè)選擇：

日本Figaro KE-LF系列無鉛氧氣傳感器：由日本Maxell株式會社研發(fā)，具有無鉛伽伐尼電池式設(shè)計。該系列傳感器具有多種型號，以滿足不同的應(yīng)用需求。其中，KE-25LF與KE-25F3LF在響應(yīng)時間與環(huán)境空氣中長達5年的預期使用壽命之間實現(xiàn)了良好的平衡；KE-12F3LF則適合需要快速響應(yīng)的應(yīng)用；KE-50LF是系列中使用壽命最長的產(chǎn)品，可達10年。這些傳感器廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測、安全、食品加工以及保健與醫(yī)療等領(lǐng)域。

英國Alphasense 長壽命無鉛氧氣傳感器（0-95% O2）- LFO2-AL：LFO2-AL長壽命無鉛氧氣傳感器是符合RoHS標準的氧傳感器，專為工業(yè)安全和過程控制應(yīng)用（0-95% O2）而設(shè)計，具有很好的基線和輸出穩(wěn)定性。當在環(huán)境條件下使用時，這種低輸出傳感器將很大限度的減少功耗

美國Oksidyne 電化學氧氣傳感器 - OKS-1。Oksidyne公司提供廣泛的高品質(zhì)生產(chǎn)線，生產(chǎn)工程精密電化學微燃料電池氧傳感器。這些傳感器提供的配置范圍廣泛，分析從0-100.0%的氧氣。

③、提高實驗結(jié)果的準確率

TVOC是IVF實驗室環(huán)境污染的主要成分之一，VOCs的毒性效應(yīng)在動物實驗研究中已得到證實,其中丙烯醛可嚴重影響小鼠的胚胎發(fā)育,甲醛對小鼠胚胎干細胞的空氣毒性最強。一項未公開發(fā)表的數(shù)據(jù)表明,甲醛、乙醛和高分子量醛含量的升高與胚胎(小鼠和人)發(fā)育不良、延遲或無胚胎發(fā)育有關(guān),隨著醛含量的降低胚胎發(fā)育得到改善。同時大量研究表明,IVF實驗室在改善空氣質(zhì)量后,可顯著提高受精率、卵裂率、優(yōu)質(zhì)胚胎率、囊胚形成率、種植率和活產(chǎn)率,同時降低流產(chǎn)的發(fā)生。

針對培養(yǎng)箱內(nèi)的TVOC濃度，工采網(wǎng)提供VOC檢測儀中檢測TVOC濃度的PID傳感器

PID傳感器

為了有效監(jiān)控實驗室內(nèi)的TVOC濃度，確?？諝赓|(zhì)量，以下是幾款推薦的PID傳感器：

工采網(wǎng)提供的Alphasense PID傳感器系列分為兩條主要產(chǎn)品線: PID Legacy (包含 PID-AH5, PID-AG5, PID-A15, PID-AR5 和PID-AY5) 和PIDX (包括 PIDX-A-004, PIDX-A-020, PIDX-A-200, PIDX-A-04K, PIDX-A-10K)。這兩條產(chǎn)線提供多種檢測范圍、價格點和特定功能，滿足各種不同的需求。