Un glicole etilenico metodo basato vetrificazione per embrioni di topo è descritto. E 'vantaggioso per altri metodi nella sua semplicità e bassa tossicità embrionale, e quindi può essere ampiamente applicabile a molti ceppi di topi, compresi topi inbred e geni modificati.
Crioconservazione di embrioni di topo è una base tecnologica che supporta scienze biomediche, perché molti ceppi di topi sono stati prodotti da modificazioni genetiche e il numero è costantemente aumentando di anno in anno. Il suo sviluppo tecnico è iniziato con i metodi di congelamento lento nel 1970 1, seguito da metodi di vetrificazione sviluppati alla fine del 1980 2. In generale, la tecnica di questi ultimi è vantaggioso nella sua rapidità, semplicità e capacità di sopravvivenza elevato di embrioni recuperati. Tuttavia, i crioprotettori contenuti sono altamente tossici e possono influenzare il successivo sviluppo embrionale. Pertanto, la tecnica non era applicabile a alcuni ceppi di topi, anche quando le soluzioni sono raffreddato a 4 ° C per mitigare l'effetto tossico durante la manipolazione degli embrioni. Al Bioresource RIKEN Center, più di 5000 ceppi di topi con differenti background genetici e fenotipi sono mantenuti 3, e quindi abbiamo ottimizzato a te vetrificazionechnique con i quali siamo in grado di crioconservare embrioni da molti diversi ceppi di topi, con i benefici di sopravvivenza dell'embrione alto dopo vetrificazione e scongelamento (o liquefazione, più precisamente) a temperatura ambiente 4.
Qui vi presentiamo un metodo di vetrificazione per embrioni di topo che è stato utilizzato con successo presso il nostro centro. La soluzione crioconservazione contiene glicole etilenico invece di DMSO per ridurre al minimo la tossicità di embrioni 5. Esso contiene inoltre Ficoll e saccarosio per la prevenzione delle devetrificazione e regolazione osmotica, rispettivamente. Gli embrioni possono essere gestite a temperatura ambiente e trasferiti in azoto liquido entro 5 minuti. Poiché il metodo originale è stato ottimizzato per cannucce di plastica come contenitori, abbiamo leggermente modificato il protocollo per cryotubes, che sono più facilmente accessibili in laboratorio e più resistenti ai danni fisici. Abbiamo anche descrivere la procedura di scongelamento di embrioni vetrificata nel dettaglio, perché è un critico step per il recupero efficiente dei topi vivi. Queste metodologie sarebbe utile a ricercatori e tecnici che hanno bisogno di conservazione dei ceppi di topi per un uso successivo in modo sicuro e conveniente.
Dal momento che il primo rapporto di vetrificazione del mouse embrione da Rall e Fahy nel 1985 2, diversi miglioramenti tecnici sono stati fatti per aumentare la capacità di sopravvivenza degli embrioni dopo lo scongelamento. Una delle modifiche di maggior successo è stato ottenuto mediante l'uso di glicole etilenico come crioprotettore a causa della sua bassa tossicità ed elevata permeabilità di membrana. Tali vantaggi ci permettono di gestire il congelamento degli embrioni a temperatura ambiente 4; metodi di vitrificazione altri richiedono embrione consegna a temperature più fredde e non sono sempre applicabili ad alcuni ceppi di topi compresi BALB / c 6. A base di glicole etilenico la prima vetrificazione è stato sviluppato da Kasai et al. nel 1990 5,7. Poiché il metodo originale è stato ottimizzato per cannucce di plastica come contenitori, abbiamo leggermente modificato il protocollo per cryotubes, che sono più facilmente accessibili in laboratorio e più resistenti ai danni fisici. Pertanto, il metodo di vetrificazione qui descritte possono essere applicable a molti laboratori usando topi come modelli di ricerca. Lo stesso metodo può essere utilizzato anche per embrioni di topo a morula e di blastocisti fasi 8 e 9 embrioni di ratto. Tuttavia, abbiamo recentemente scoperto che la qualità del cryotubes possono influenzare i tassi di sopravvivenza degli embrioni dopo il congelamento-scongelamento. Quindi, è essenziale esaminare la superficie interna del cryotubes per la sua morbidezza gli embrioni prima di vetrificazione (ad esempio, vedere tabella di reagenti e attrezzature specifiche).
Metodi di vetrificazione hanno molti vantaggi rispetto ai tradizionali metodi di congelamento lento, ma di per sé hanno uno svantaggio rispetto a scopo di trasporto. Come embrioni vetrificata deve essere mantenuto al di sotto dei -120 ° C per mantenere la loro vitalità, spedizionieri a secco sono generalmente utilizzati per il loro trasporto sicuro. Spedizionieri secco sono pesanti e ingombranti, e la loro andata e ritorno è costoso, soprattutto per il trasporto internazionale. Ora siamo attualmente sviluppando un nuovo metodo di vetrificazioneche gli embrioni vetrificate possono essere conservati a temperatura di ghiaccio secco (circa -80 ° C) per almeno 7 giorni 10. Questo metodo dovrebbe essere la vetrificazione della prossima generazione.
The authors have nothing to disclose.
Questo studio è stato condotto in collaborazione con il Progetto Bioresource Nazionale, il Ministero della Pubblica Istruzione, Cultura, Sport, Scienza e Tecnologia, Giappone.
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments (optional) |
Bovine serum albumin | Merck Biosciences (Calbiochem) | 12657 | |
Ethylene glycol | Wako Pure Chemical Industries | 058-00986 | |
Ficoll 70 | GE Healthcare | 17-0310-10 | |
Glucose | Wako Pure Chemical Industries | 041-00595 | |
NaCl | Wako Pure Chemical Industries | 191-01665 | |
KCl | Wako Pure Chemical Industries | 163-03545 | |
KH2PO4 | Wako Pure Chemical Industries | 169-04245 | |
Na2HPO4·12H2O | Wako Pure Chemical Industries | 500-04195 | |
MgCl2 ·6H2O | Wako Pure Chemical Industries | 135-00165 | |
CaCl2 ·2H2O | Wako Pure Chemical Industries | 031-00435 | |
Penicillin G | Sigma-Aldrich | P-4687 | |
Sodium pyruvate | Sigma-Aldrich | P-8574 | |
Sucrose | Wako Pure Chemical Industries | 196-00015 | |
M16 medium | Sigma-Aldrich | M7292 | |
M2 medium | Sigma-Aldrich | M7167 | |
Cryotube | Sumitomo Bakelite | MS-4501 | “Cryogenic Vial” |