男性因素的不育约占临床不孕症的50%,其中生精障碍约占男性不育的10%,1992年诞生了首例卵胞浆单精子注射新生儿,随后通过长形精子细胞注射术,将精子细胞注射入卵母细胞,使得生精功能障碍无精子症患者夫妇获得了具有父系遗传物质的后代,为该类患者提供一个新的治疗途径。但睾丸发育不良的生精障碍患者由于睾丸发育不全,通过睾丸穿刺或外科手术也难以获得足够的单倍体精子细胞用于卵母细胞受精,且多次活检将加重睾丸的损伤和纤维化,并难以与女性患者取卵时间同步,因此对活检或者体外培养获得的微量生殖细胞进行冷冻保存尤为重要,此外,对于青少年癌症患者获取睾丸组织后进行生精细胞体外培养、获得精子细胞后进行冷冻保存将起到生殖保险的作用。
雄性生殖细胞的冷冻方法主要包括程序化冷冻和玻璃化冷冻,程序化冷冻通过细胞冷冻仪按照预编程序对细胞进行冷冻,属于慢速冷冻,在冷冻过程中使得细胞逐步的脱水并适应低温环境,避免细胞内冰晶的形成和“冷休克”的发生,在临床已运用多年,并取得较满意的冷冻复苏效果,但是程序化冷冻需要昂贵的的仪器,耗时长,冷冻仪在运行中一旦出现故障将会对细胞带来不可逆的损伤。
玻璃化冷冻是一种快速冷冻,利用高溶度冷冻保护剂在降温过程中发生固化黏度极度增加的特点,能够从液态迅速变为一种非晶体的玻璃态,与水溶液形成“冰晶”不同,这种“玻璃”太内部分子排列接近无序的“自然”状态,能保持其溶液状态的分子和离子分布,避免冰晶的形成,极大的减少了冰晶对细胞膜、细胞器和细胞骨架的损伤,已经慢慢的成为了辅助生殖技术中主要的冷冻方式。