紡錘體功能分解在細(xì)胞分裂中，其主要作用有兩個部分。其一為排列與分裂染色體。紡錘體的完整性決定了染色體分裂的正確性。紡錘體的正常生成是染色體排列的必要條件。紡錘體生成完畢后一般會有5-20分鐘的延遲，以供細(xì)胞調(diào)整著絲點(diǎn)上微管束的極性，以及決定是否所有的著絲點(diǎn)都附著正確。此后細(xì)胞進(jìn)入分裂后期，染色體分裂為兩組數(shù)目相等的姐妹染色單體。同樣，紡錘體的完整性決定這個分裂過程在時間和空間上的準(zhǔn)確性。紡錘體另一功能為決定胞質(zhì)分裂的分裂面。染色體分裂的同時，紡錘體中的一部分微管不隨染色體分裂到兩極，而停弛在紡錘體**，形成紡錘**體(centralspindle)。在紡錘中體的**為兩組極性相反的微管交疊的區(qū)域，稱為紡錘**區(qū)(spindlemidzone).此**區(qū)就是接下來的胞質(zhì)分裂面。胞質(zhì)分裂開始于分裂后期的較晚期。胞質(zhì)分裂一般結(jié)束于分裂末期后1-2小時，此期間兩個子細(xì)胞由中心顆粒體(midbody)連接。一般認(rèn)為紡錘體的分解發(fā)生在細(xì)胞分裂末期。紡錘體微管網(wǎng)絡(luò)的形成和維持需要消耗大量能量。美國無損觀察紡錘體起偏器

在核移植過程中，紡錘體的穩(wěn)定性是首要考慮的問題。冷凍和解凍過程中的溫度變化和冷凍保護(hù)劑的毒性都可能對紡錘體造成損傷，導(dǎo)致染色體分離異常，進(jìn)而影響胚胎發(fā)育。因此，如何在冷凍過程中保持紡錘體的穩(wěn)定性，是核移植紡錘體卵冷凍研究面臨的重要挑戰(zhàn)。體細(xì)胞核在移入去核卵母細(xì)胞后，需要經(jīng)歷復(fù)雜的重新編程過程，以獲得全能性。然而，這一過程受到多種因素的調(diào)控，包括表觀遺傳修飾、轉(zhuǎn)錄因子表達(dá)等。在冷凍過程中，這些調(diào)控機(jī)制可能受到干擾，導(dǎo)致重新編程失敗或異常，從而影響胚胎發(fā)育。美國無損觀察紡錘體起偏器紡錘體形態(tài)的變化反映了細(xì)胞分裂的不同階段。

    紡錘體的形成是一個復(fù)雜而精細(xì)的過程，涉及多種蛋白質(zhì)的參與和調(diào)控。在有絲分裂的前間期，細(xì)胞進(jìn)入S期，中心體開始復(fù)制倍增，為接下來的紡錘體形成做準(zhǔn)備。進(jìn)入G2期后，中心體完成復(fù)制，并在細(xì)胞進(jìn)入分裂前期時分離，每個中心體各自形成放射狀排列的微管，即星體。這些微管通過持續(xù)增加和丟失組成微管的微管蛋白亞基，實(shí)現(xiàn)微管的聚合和解聚，使紡錘體得以形成和維持。微管的組裝和去組裝過程受到多種調(diào)節(jié)蛋白的精確調(diào)控，如蛋白激酶、磷酸酶等。這些調(diào)節(jié)蛋白能夠影響微管蛋白的聚合和解聚速率，從而控制紡錘體的形態(tài)和穩(wěn)定性。此外，紡錘體的形成還依賴于動粒微管與染色體動粒的結(jié)合，這一過程由動粒上的驅(qū)動蛋白和動力蛋白介導(dǎo)，確保了染色體能夠被紡錘體正確地捕獲和牽引。

    基因編輯技術(shù)是一種可以精確修改基因序列的方法，如CRISPR/Cas9、TALENs和ZFNs等。這些技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于基因領(lǐng)域，并取得了明顯的成果。在修復(fù)紡錘體異常方面，基因編輯技術(shù)可以通過精確修改導(dǎo)致紡錘體異常的致病基因，從而恢復(fù)紡錘體的正常功能。例如，針對某些遺傳性疾病中紡錘體相關(guān)基因的突變，基因編輯技術(shù)可以直接修復(fù)這些突變，從而來改善患者的病情。基因轉(zhuǎn)移是將正常基因?qū)氲交颊呒?xì)胞中，以替代或補(bǔ)充致病基因的方法。 紡錘體的功能異常與某些藥物的副作用有關(guān)，如化療藥物可能干擾紡錘體的形成和功能。

紡錘體檢查點(diǎn)是確保染色體正確分離的重要機(jī)制，其失效會導(dǎo)致染色體分離錯誤。例如，某些基因突變（如MAD2突變）會影響SAC的功能，導(dǎo)致染色體非整倍性的發(fā)生。SAC信號傳導(dǎo)異常：SAC通過復(fù)雜的信號傳導(dǎo)途徑確保染色體的正確分離。SAC信號傳導(dǎo)異常會導(dǎo)致紡錘體檢查點(diǎn)失效，增加染色體非整倍性的風(fēng)險(xiǎn)。染色體在分裂過程中未能正確分離，導(dǎo)致非整倍體的形成。例如，某些基因突變（如CENP-A突變）會影響染色體的正確分離，導(dǎo)致染色體非整倍性的發(fā)生。染色體橋是染色體在分裂過程中未能完全分離形成的結(jié)構(gòu)，會導(dǎo)致染色體非整倍性的發(fā)生。例如，某些基因突變（如PLK1突變）會影響染色體橋的形成。紡錘體在細(xì)胞分裂完成后迅速解體，為細(xì)胞進(jìn)入下一個周期做準(zhǔn)備。香港Hamilton Thorne紡錘體起偏器

紡錘體微管與染色體上的動粒結(jié)合，形成穩(wěn)定的連接。美國無損觀察紡錘體起偏器

在生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，卵母細(xì)胞冷凍保存技術(shù)作為輔助生殖技術(shù)的重要組成部分，近年來取得了進(jìn)展。尤其是針對成熟卵母細(xì)胞紡錘體的冷凍保存研究，不僅關(guān)乎女性生育能力的保存，還涉及到遺傳學(xué)的穩(wěn)定性和安全性。成熟卵母細(xì)胞，即處于第二次減數(shù)分裂中期（MII期）的卵母細(xì)胞，其內(nèi)部包含一個高度復(fù)雜且精細(xì)的紡錘體結(jié)構(gòu)。紡錘體由微管組成，這些微管通過動態(tài)變化，將染色體緊密地聯(lián)系在一起，并確保在細(xì)胞分裂過程中染色體的正確分離。成熟卵母細(xì)胞的紡錘體對溫度變化和機(jī)械刺激極為敏感，這使得其冷凍保存過程充滿了挑戰(zhàn)。美國無損觀察紡錘體起偏器