在现代农业与生物技术领域，畜禽胚胎体外培养（IVC）是连接超数排卵、体外受精（IVF）与胚胎移植（ET）的关键纽带，其核心目标是模拟体内输卵管与子宫的生理微环境，支持胚胎从受精卵发育至囊胚阶段。传统胚胎培养依赖单一二氧化碳培养箱，仅能调控CO₂浓度以维持培养基 pH 值，但无法精准控制O₂浓度——而体内胚胎发育微环境中O₂浓度通常为2%~8%（低氧环境），传统培养箱的21%大气氧环境易引发胚胎氧化应激，导致活性氧（ROS）积累、DNA损伤，最终降低胚胎发育率与移植成功率。
一、材料与方法
（一）试验材料
1、胚胎来源：小鼠胚胎；猪胚胎；牛胚胎。
2、主要试剂与设备
试剂：CR1aa胚胎培养基、PMSG、hCG、透明质酸酶；
设备：博清生物三气培养箱、传统二氧化碳培养箱、倒置显微镜、体视显微镜。
（二）试验设计与方法
1、培养箱参数设置
对照组传统二氧化碳培养箱参数：CO₂ 5%，O₂ 21%（大气氧），温度、湿度与试验组一致。
2、胚胎培养流程
胚胎处理：小鼠受精卵收集后用CR1aa培养基洗涤3次；猪、牛受精卵在体外受精后18h去除颗粒细胞，洗涤后转入培养滴；
培养操作：将胚胎置于含50μL CR1aa培养基的培养滴中（覆盖矿物油），每组设置5个重复，每个重复含20枚胚胎；
发育监测：培养期间，每天在倒置显微镜下观察胚胎发育情况，记录卵裂率（培养48h）、囊胚形成率（小鼠培养96h，猪、牛培养144h）；
囊胚质量评估：采用Hoechst 33342染色法，在荧光显微镜下计数囊胚内细胞团（ICM）与滋养层细胞（TE）数量，计算ICM/TE比值。
（三）数据统计与分析
采用SPSS 26.0软件进行数据统计，计量数据以“平均值±标准差（x±s）”表示，组间差异采用独立样本t检验，P<0.05表示差异显著。
二、结果与分析
（一）博清生物三气培养箱对畜禽胚胎卵裂率的影响
卵裂率是反映胚胎早期发育活力的关键指标。与传统二氧化碳培养箱相比，博清生物三气培养箱显著提升了小鼠、猪、牛胚胎的卵裂率（P<0.05）：其中小鼠胚胎卵裂率提升17.3个百分点，猪胚胎提升17.3个百分点，牛胚胎提升16.6个百分点。这一结果表明，博清生物三气培养箱通过精准调控低氧环境，有效减少了胚胎早期发育中的氧化应激损伤，为胚胎提供了更适宜的分裂环境。
（二）博清生物三气培养箱对畜禽胚胎囊胚形成率的影响
囊胚形成率是衡量胚胎发育潜能的核心指标，直接决定胚胎移植后的着床成功率。博清生物三气培养箱显著提高了三种畜禽胚胎的囊胚形成率（P<0.05）：小鼠囊胚率从45.1%提升至68.4%，猪囊胚率从38.6% 提升至59.2%，牛囊胚率从32.9% 提升至51.8%。进一步分析发现，博清组囊胚的扩张率（≥扩张囊胚比例）也显著高于对照组，表明低氧环境不仅促进囊胚形成，还能提升囊胚成熟度。
（三）博清生物三气培养箱对畜禽囊胚质量的影响
囊胚内细胞团（ICM）是未来胎儿组织的来源，滋养层细胞（TE）负责胚胎着床与胎盘形成，二者的数量与比例直接反映囊胚质量。博清生物三气培养箱培养的囊胚，其ICM数量、TE数量及总细胞数均显著高于对照组，且ICM/TE比值无显著差异，表明低氧环境在提升囊胚细胞数量的同时，未改变胚胎的细胞分化模式，保障了囊胚的正常发育潜能。
三、讨论
（一）博清生物三气培养箱的核心技术优势与胚胎发育的关联
本研究结果表明，博清生物三气培养箱对畜禽胚胎发育的促进作用，主要源于其精准的多气体调控能力与稳定的培养环境控制：
1、低氧环境的氧化应激调控：传统培养箱的21% O₂环境会导致胚胎内ROS大量积累，激活凋亡通路，抑制胚胎分裂。而博清生物三气培养箱通过将O₂浓度精准控制在2%~8%，可下调胚胎内ROS水平，减少DNA氧化损伤，同时促进抗氧化酶的活性，为胚胎发育提供抗氧化保护；
2、CO₂浓度的pH稳定作用：胚胎培养过程中，培养基pH值需维持在7.2~7.4，过高或过低均会影响酶活性与细胞代谢。博清生物三气培养箱采用进口CO₂传感器，实现±0.1%的浓度控制精度，可实时调节培养基中HCO₃⁻/CO₂平衡，避免pH波动对胚胎的应激；
3、温湿度的稳定性保障：畜禽胚胎对温度极为敏感，牛胚胎培养温度每波动0.5℃，囊胚率即下降10%以上。博清生物三气培养箱的PID温控系统与超声波加湿技术，可实现±0.1℃的温度波动与95%±2%的湿度控制，模拟体内稳定的生理环境，减少环境波动对胚胎的干扰。
（二）物种特异性气体需求与设备的适应性
本研究发现，不同畜禽胚胎对O₂浓度的需求存在差异：小鼠胚胎在5% O₂下发育最佳，猪胚胎需5% O₂，牛胚胎则在7% O₂下表现更优。这一差异与畜禽体内胚胎发育的生理环境相关——小鼠输卵管内O₂浓度约为5%，牛子宫内O₂浓度约为7%。博清生物三气培养箱支持2%~21% O₂的宽范围调节，可根据不同畜禽胚胎的需求灵活设置参数，体现了其在多物种胚胎培养中的适应性，为农业领域多样化的畜禽良种繁育需求提供了技术支持。
（三）博清生物三气培养箱在农业与生物技术中的应用前景
在农业领域，博清生物三气培养箱可推动畜禽胚胎移植技术的规模化应用：传统培养箱的低囊胚率限制了胚胎移植的效率，而博清设备可将牛胚胎囊胚率提升至50%以上，结合胚胎冷冻技术，可实现良种公牛、母牛的胚胎高效扩繁，加速遗传改良进程；在生物技术领域，该设备可支持转基因畜禽制备（如基因编辑猪的胚胎培养）、胚胎干细胞（ESCs）的分离与培养，为畜禽生物反应器、疾病模型构建等研究提供高质量的胚胎材料。
此外，博清生物三气培养箱的智能监测与远程控制功能，可实现培养过程的自动化管理，减少人为操作误差，同时支持多组试验参数的并行设置，提升科研效率，为畜禽胚胎工程的高通量研究提供可能。
本研究通过对小鼠、猪、牛三种畜禽胚胎的体外培养试验，证实博清生物三气培养箱可显著提升胚胎卵裂率、囊胚形成率与囊胚质量，其核心优势在于精准的三气体（CO₂、O₂、N₂）调控能力、稳定的温湿度控制及高效的污染防控设计。该设备可满足不同畜禽胚胎的物种特异性培养需求，有效解决传统二氧化碳培养箱的氧化应激问题，为农业良种繁育（如胚胎移植、遗传改良）与生物技术研究（如转基因畜禽、胚胎干细胞）提供高质量的胚胎培养平台。
未来，可进一步探索博清生物三气培养箱在其他畜禽（如羊、禽类）胚胎培养中的应用，同时结合代谢组学、转录组学技术，深入解析低氧环境促进胚胎发育的分子机制，为优化畜禽胚胎培养体系提供更全面的科学依据。
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