研究团队发现，在辅助生殖技术（ART）、畜牧业和基础研究领域用于操作和培养受精卵的玻璃器皿中含有干扰受精卵（胚胎）发育的有毒物质。

该团队进一步确定该有毒物质为锌，并通过分析其对小鼠、牛和人类受精卵的影响，开发了应对方法。研究结果表明，过去体外受精（IVF）成功率下降的未知原因可能与玻璃器皿的毒性有关。这一发现有望推动未来开发更安全、更有效的试管婴儿技术。

• 发现部分用于体外受精（IVF）的玻璃器皿会抑制受精卵发育。

• 确认抑制受精卵发育的有毒物质是玻璃器皿中析出的“锌”。

• 本研究为开发更安全、更高效的体外受精（IVF）方法提供了依据。

在辅助生殖技术（ART）、畜牧业和基础研究中，体外受精（IVF）需将卵子和精子从体内取出，在培养基中完成受精和发育，随后将受精卵移植回子宫。自 1978 年首例试管婴儿诞生以来的近 50 年间，受精方法、培养基等技术发展显著提高了受精卵发育率和妊娠率。ART 的活产率已从 1980 年的约 5% 大幅提升至目前的约 30%。为进一步提高成功率，改善胚胎培养环境至关重要。IVF 操作中广泛使用玻璃器皿，例如：

• 玻璃底培养皿：底部为薄玻璃，便于高分辨率观察胚胎；

• 玻璃纤维过滤器：用于去除培养基中的杂质和细菌；
  

• 玻璃移液管：用于操作胚胎；
  

• 显微注射针（ICSI 用）及部分培养基容器：亦为玻璃材质。
  

此前，团队开发了活细胞成像技术，可长时间连续观测胚胎发育过程。该技术通过大量图像数据量化检测胚胎发育中的细微差异。实验中发现，在实验条件一致的情况下，胚胎发育率有时会意外下降。经调查发现，下降原因与培养用的玻璃底培养皿有关，进而提出假设——实验室设备（尤其是玻璃器皿）可能含有抑制胚胎发育的毒性物质。

研究团队证实，部分玻璃器皿会析出抑制胚胎发育的有毒物质，经分析确定该物质为锌。锌会导致小鼠胚胎发育延迟、染色体分离异常、细胞质分裂异常以及合子基因激活异常，并显著减少囊胚的形成。

植入子宫后，接触锌的胚胎与未接触锌的胚胎活产率相近，但前者出生体重平均增加 18%。此外，锌暴露对牛和人类胚胎的发育影响存在物种差异。为降低锌的胚胎毒性，团队发现以下解决方案：

• 在接触过玻璃的培养基中，适时适量添加螯合剂 EDTA（乙二胺四乙酸）；

• 或预先彻底清洗玻璃器皿。

上述方法可避免胚胎发育率和活产率下降。

本研究强调了严格管理胚胎培养设备的重要性，并为开发更安全、高效的体外受精技术提供了新方向。

锌作为必需微量元素，其生理浓度在体内受白蛋白等载体蛋白严格调控，而体外培养中缺乏此类缓冲机制，导致游离锌浓度易超标。本研究提示，未来需优化培养体系（如调整螯合剂浓度、开发无锌玻璃材料），并建立胚胎培养设备的标准化质控流程。此外，锌暴露对子代健康的长期影响（如代谢异常）值得进一步探究。