近日，中国科学技术大学赵刚教授团队联合安徽医科大学研究人员，在卵母细胞生育力保存领域取得重要突破，成功研发基于透明氧化铝陶瓷的新型微流控芯片，实现从冷冻保护剂添加、冻存、复温到去除的全流程片上完成。相关研究成果以“Transparent Alumina Ceramics-Based Microfluidic Chip Enables on-Chip Cryopreservation for Mouse Oocyte”为题发表于材料领域顶级期刊《Advanced Functional Materials》。陈中嵘教授、赵刚教授、程跃教授为该研究共同通讯作者。

        卵母细胞冷冻保存是肿瘤患者、高龄女性生育力保护的关键手段。传统玻璃化冷冻步骤繁琐、操作变异性高，高浓度保护剂易引发严重渗透损伤与细胞毒性，导致存活率与发育潜力偏低。针对这一临床痛点，研究团队创新采用高导热透明氧化铝陶瓷作为芯片基底，结合蛇形混合流道与微柱捕获结构，构建半自动化、标准化的片上冷冻平台。

        该芯片可实现冷冻保护剂浓度线性平稳升降，避免浓度骤变造成的渗透冲击与细胞结构损伤；陶瓷基底显著提升冷热交换速率，可在 25 秒内快速降温至−196℃，有效抑制界面沸腾，提升玻璃化稳定性。实验结果显示，片上冷冻卵母细胞存活率高达86.23%，显著优于传统方法的65.35%。

        进一步检测表明，芯片组卵母细胞纺锤体形态、线粒体膜电位、ROS 与钙离子水平均更接近新鲜细胞，基因表达差异更小，体外受精与胚胎发育能力显著提升。该技术操作简单、成本低、可标准化，解决了传统依赖人工操作的行业痛点。

        此项成果为女性生育力保存、辅助生殖技术提供全新解决方案，有望推动卵母细胞冷冻从“手工多步操作” 迈向 “芯片一站式标准化”，具有重要临床转化价值。