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大多数哺乳动物的发育通常都隐藏在母亲的子宫里，免受捕食者和科学家的窥探。以色列魏茨曼科学研究所(Weizmann Institute of Science)的研究人员开发了一项新技术，可以让老鼠胚胎在子宫外的透明玻璃瓶中，在一个精心控制的环境中生长。该团队在周三(3月17日)的《自然》杂志上描述了这种方法。
凯斯西储大学医学院的发育生物学家保罗·特萨(Paul Tesar)没有参与这项研究，他告诉《纽约时报》:“发育生物学的圣杯是了解一个细胞，一个受精卵，是如何制造出人体所有特定类型的细胞，并长成40万亿个细胞的。”“从一开始，研究人员就一直在试图找到回答这个问题的方法。”
传统上，观察小鼠胚胎发育过程中不同组织和特征的形成是通过手术快照完成的。在发育的不同阶段，子宫被切开观察发育中的幼崽，最终在这个过程中被破坏。通过将胚胎移植到类似子宫的环境中，可以在保持胚胎囊完整的情况下实时监测发育。
为了完成这项任务，研究小组从一只母鼠身上取出了胚胎，这些胚胎正好在它们将被植入子宫的同一时间。当放置在培养皿中的生长培养基上时，胚胎的胎盘发育了。
子宫是一个动态的器官，随着胚胎在整个妊娠期需求的变化，它会改变胚胎的环境。因此，实验室制造的条件也需要适应。在培养皿中放置两天后，胚胎被转移到轻轻旋转的玻璃烧杯中的营养液中，让营养液在胚胎上洗涤。研究人员确保胚胎在烧杯内有正确的气体和压力混合。烧杯胚胎定期与自然发育的胚胎进行比较，每个阶段的进展都是相同的。
“如果你给胚胎适当的条件，它的遗传密码就会像预先设定的多米诺骨牌一样，一个接一个地倒下，”合著者雅各布·汉纳在一份新闻稿中说。“我们的目标是重现这些条件，现在我们可以实时观察每个多米诺骨牌撞击下一个多米诺骨牌的过程。”
在5月10日，胚胎在人工子宫中发育了一半。通过胚胎 尼克萨克，可以看到循环系统和可见的心跳。雅各布·汉娜这些胚胎可以在幼崽怀孕的20天中存活到第11天(E11.0)。其中6天发生在玻璃子宫内。在那之后，它们变得太大了，需要一条与胎盘相连的血液来输送营养和氧气。在这个阶段，他们的心脏在烧杯外可以清楚地看到，还有肢体芽，消化系统，以及听觉和视觉系统的初始阶段。
接下来，研究人员将尝试在实验室中通过使卵子受精来制造完全没有子宫的胚胎。尽管如此，人工血液供应仍需要胚胎生长到最后。
“这为其他物种奠定了基础，”汉纳告诉《麻省理工科技评论》。“我希望它能让科学家把人类胚胎培育到第5周，”这与老鼠的第11.5周发育大致相同。
汉纳说，能够看到人类胚胎的早期阶段，对确定为什么会发生出生缺陷或为什么有些胚胎不能植入子宫壁有很大帮助。
“(在未来)我们可能有能力完全在子宫外培育一个人类胚胎，从受精到出生，这不是不合理的，”Tesar告诉《泰晤士报》。
作者说，这种技术不仅能让人们对胚胎发育有第一手的了解，而且还能以更快的速度和更少的动物进行同样的研究，从而最终节省时间和金钱。
