在現代農業與生物技術領域，畜禽胚胎體外培養（IVC）是連接超數排卵、體外受精（IVF）與胚胎移植（ET）的關鍵紐帶，其核心目標是模擬體內輸卵管與子宮的生理微環境，支持胚胎從受精卵發育至囊胚階段。傳統胚胎培養依賴單一二氧化碳培養箱，僅能調控CO?濃度以維持培養基 pH 值，但無法精準控制O?濃度——而體內胚胎發育微環境中O?濃度通常為2%~8%（低氧環境），傳統培養箱的21%大氣氧環境易引發胚胎氧化應激，導致活性氧（ROS）積累、DNA損傷，最終降低胚胎發育率與移植成功率。

一、材料與方法

（一）試驗材料

1、胚胎來源：小鼠胚胎；豬胚胎；牛胚胎。

2、主要試劑與設備

試劑：CR1aa胚胎培養基、PMSG、hCG、透明質酸酶；

設備：博清生物三氣培養箱、傳統二氧化碳培養箱、倒置顯微鏡、體視顯微鏡。

（二）試驗設計與方法

1、培養箱參數設置

對照組傳統二氧化碳培養箱參數：CO? 5%，O? 21%（大氣氧），溫度、濕度與試驗組一致。

2、胚胎培養流程

胚胎處理：小鼠受精卵收集后用CR1aa培養基洗滌3次；豬、牛受精卵在體外受精后18h去除顆粒細胞，洗滌后轉入培養滴；

培養操作：將胚胎置于含50μL CR1aa培養基的培養滴中（覆蓋礦物油），每組設置5個重復，每個重復含20枚胚胎；

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

囊胚質量評估：采用Hoechst 33342染色法，在熒光顯微鏡下計數囊胚內細胞團（ICM）與滋養層細胞（TE）數量，計算ICM/TE比值。

（三）數據統計與分析

采用SPSS 26.0軟件進行數據統計，計量數據以“平均值±標準差（x±s）”表示，組間差異采用獨立樣本t檢驗，P<0.05表示差異顯著。

二、結果與分析

（一）博清生物三氣培養箱對畜禽胚胎卵裂率的影響

卵裂率是反映胚胎早期發育活力的關鍵指標。與傳統二氧化碳培養箱相比，博清生物三氣培養箱顯著提升了小鼠、豬、牛胚胎的卵裂率（P<0.05）：其中小鼠胚胎卵裂率提升17.3個百分點，豬胚胎提升17.3個百分點，牛胚胎提升16.6個百分點。這一結果表明，博清生物三氣培養箱通過精準調控低氧環境，有效減少了胚胎早期發育中的氧化應激損傷，為胚胎提供了更適宜的分裂環境。

（二）博清生物三氣培養箱對畜禽胚胎囊胚形成率的影響

囊胚形成率是衡量胚胎發育潛能的核心指標，直接決定胚胎移植后的著床成功率。博清生物三氣培養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%。進一步分析發現，博清組囊胚的擴張率（≥擴張囊胚比例）也顯著高于對照組，表明低氧環境不僅促進囊胚形成，還能提升囊胚成熟度。

（三）博清生物三氣培養箱對畜禽囊胚質量的影響

囊胚內細胞團（ICM）是未來胎兒組織的來源，滋養層細胞（TE）負責胚胎著床與胎盤形成，二者的數量與比例直接反映囊胚質量。博清生物三氣培養箱培養的囊胚，其ICM數量、TE數量及總細胞數均顯著高于對照組，且ICM/TE比值無顯著差異，表明低氧環境在提升囊胚細胞數量的同時，未改變胚胎的細胞分化模式，保障了囊胚的正常發育潛能。

三、討論

（一）博清生物三氣培養箱的核心技術優勢與胚胎發育的關聯

本研究結果表明，博清生物三氣培養箱對畜禽胚胎發育的促進作用，主要源于其精準的多氣體調控能力與穩定的培養環境控制：

1、低氧環境的氧化應激調控：傳統培養箱的21% O?環境會導致胚胎內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箱通過將O?濃度精準控制在2%~8%，可下調胚胎內ROS水平，減少DNA氧化損傷，同時促進抗氧化酶的活性，為胚胎發育提供抗氧化保護；

2、CO?濃度的pH穩定作用：胚胎培養過程中，培養基pH值需維持在7.2~7.4，過高或過低均會影響酶活性與細胞代謝。博清生物三氣培養箱采用進口CO?傳感器，實現±0.1%的濃度控制精度，可實時調節培養基中HCO??/CO?平衡，避免pH波動對胚胎的應激；

3、溫濕度的穩定性保障：畜禽胚胎對溫度極為敏感，牛胚胎培養溫度每波動0.5℃，囊胚率即下降10%以上。博清生物三氣培養箱的PID溫控系統與超聲波加濕技術，可實現±0.1℃的溫度波動與95%±2%的濕度控制，模擬體內穩定的生理環境，減少環境波動對胚胎的干擾。

（二）物種特異性氣體需求與設備的適應性

本研究發現，不同畜禽胚胎對O?濃度的需求存在差異：小鼠胚胎在5% O?下發育最佳，豬胚胎需5% O?，牛胚胎則在7% O?下表現更優。這一差異與畜禽體內胚胎發育的生理環境相關——小鼠輸卵管內O?濃度約為5%，牛子宮內O?濃度約為7%。博清生物三氣培養箱支持2%~21% O?的寬范圍調節，可根據不同畜禽胚胎的需求靈活設置參數，體現了其在多物種胚胎培養中的適應性，為農業領域多樣化的畜禽良種繁育需求提供了技術支持。

（三）博清生物三氣培養箱在農業與生物技術中的應用前景

在農業領域，博清生物三氣培養箱可推動畜禽胚胎移植技術的規模化應用：傳統培養箱的低囊胚率限制了胚胎移植的效率，而博清設備可將牛胚胎囊胚率提升至50%以上，結合胚胎冷凍技術，可實現良種公牛、母牛的胚胎高效擴繁，加速遺傳改良進程；在生物技術領域，該設備可支持轉基因畜禽制備（如基因編輯豬的胚胎培養）、胚胎干細胞（ESCs）的分離與培養，為畜禽生物反應器、疾病模型構建等研究提供高質量的胚胎材料。

此外，博清生物三氣培養箱的智能監測與遠程控制功能，可實現培養過程的自動化管理，減少人為操作誤差，同時支持多組試驗參數的并行設置，提升科研效率，為畜禽胚胎工程的高通量研究提供可能。

本研究通過對小鼠、豬、牛三種畜禽胚胎的體外培養試驗，證實博清生物三氣培養箱可顯著提升胚胎卵裂率、囊胚形成率與囊胚質量，其核心優勢在于精準的三氣體（CO?、O?、N?）調控能力、穩定的溫濕度控制及高效的污染防控設計。該設備可滿足不同畜禽胚胎的物種特異性培養需求，有效解決傳統二氧化碳培養箱的氧化應激問題，為農業良種繁育（如胚胎移植、遺傳改良）與生物技術研究（如轉基因畜禽、胚胎干細胞）提供高質量的胚胎培養平臺。

未來，可進一步探索博清生物三氣培養箱在其他畜禽（如羊、禽類）胚胎培養中的應用，同時結合代謝組學、轉錄組學技術，深入解析低氧環境促進胚胎發育的分子機制，為優化畜禽胚胎培養體系提供更全面的科學依據。