Een ethyleen-glycol-gebaseerde methode voor verglazing muis embryo's wordt beschreven. Is het voordelig om andere methoden in zijn eenvoud en lage embryonale toxiciteit, en kan dus worden breed toepasbaar voor vele stammen van muizen, met inbegrip van inteelt en gen-gemodificeerde muizen.
Cryopreservatie van de muis embryo's is een technologische basis die biomedische wetenschappen ondersteunt, omdat veel stammen van muizen zijn geproduceerd door genetische modificaties en het nummer wordt consequent steeds van jaar tot jaar. De technische ontwikkeling ervan begon met langzame bevriezing methoden in de jaren 1970 een, gevolgd door verglazing methoden ontwikkeld in de late jaren 1980 2. Over het algemeen, de laatste techniek heeft als voordeel zijn snelheid, eenvoud en hoge overlevingskansen van teruggewonnen embryo's. Echter, bevatte de cryoprotectants zijn zeer giftig en kunnen vervolgens embryo-ontwikkeling beïnvloeden. Daarom is de techniek niet van toepassing op bepaalde stammen van muizen, zelfs wanneer de oplossingen afgekoeld tot 4 ° C om de toxische effect tijdens de embryonale behandeling te beperken. Op de RIKEN Bioresource Center, zijn meer dan 5000 muizenstammen met verschillende genetische achtergronden en fenotypes onderhouden 3, en daarom hebben we een geoptimaliseerd vitrificatie technique waarmee we kunnen cryopreserve embryo's uit vele verschillende stammen van muizen, met de voordelen van een hoge overleving van embryo's na vitrifying en ontdooien (of vloeibaar, meer precies) bij de omgevingstemperatuur 4.
Hier presenteren we een verglazing methode voor het muis embryo's die met succes is toegepast in ons centrum. De cryopreservatie oplossing bevat ethyleenglycol in plaats van DMSO om de toxiciteit te minimaliseren om embryo's 5. Het bevat ook Ficoll en sucrose voor de preventie van devitrification en osmotische aanpassing, respectievelijk. Embryo's kunnen worden behandeld bij kamertemperatuur en overgebracht naar vloeibare stikstof binnen 5 minuten. Omdat de oorspronkelijke methode werd geoptimaliseerd voor plastic rietjes als containers, hebben we enigszins aangepast protocol voor de cryotubes, die beter toegankelijk in laboratoria en beter bestand tegen fysieke schade. We beschrijven ook de procedure van het ontdooien verglaasde embryo's tot in detail want het is een essentieel step voor een efficiënt herstel van levende muizen. Deze methoden zouden nuttig zijn om onderzoekers en technici die het behoud van muizenstammen voor later gebruik nodig hebt in een veilige en kosteneffectieve manier.
Sinds het eerste verslag van de muis embryo verglazing van Rall en Fahy in 1985 twee, hebben een aantal technische verbeteringen aangebracht in de overlevingskansen van de embryo's te verhogen na het ontdooien. Een van de meest succesvolle wijzigingen werd bereikt door het gebruik van ethyleen glycol als een cryoprotectant vanwege de lage toxiciteit en een hoge membraan-permeabiliteit. Dergelijke voordelen kunnen wij invriezen van embryo's verwerken bij kamertemperatuur 4; andere verglazing methoden vereisen embryo inleveren bij lagere temperaturen en zijn niet altijd van toepassing zijn op bepaalde stammen van muizen waaronder BALB / c 6. De eerste ethyleen glycol-based verglazing is ontwikkeld door Kasai et al.. in 1990 5,7. Omdat de oorspronkelijke methode werd geoptimaliseerd voor plastic rietjes als containers, hebben we enigszins aangepast protocol voor de cryotubes, die beter toegankelijk in laboratoria en beter bestand tegen fysieke schade. Daarom kan de verglazing hier beschreven methode wordt applicable te veel laboratoria met behulp van muizen als onderzoeksmodellen. Dezelfde methode kan ook gebruikt worden voor de muis embryo's in de morula en blastocyst fase 8 en rat embryo's 9. We hebben echter recent gevonden dat de kwaliteit van cryotubes kan de overleving van embryo's van invloed zijn na invriezen en ontdooien. Zo is het essentieel om de binnenkant van de cryotubes te onderzoeken voor zijn zachtheid voor vitrifying embryo's (bijvoorbeeld, zie bij Tabel van specifieke reagentia en apparatuur).
Verglazing methoden hebben vele voordelen ten opzichte van conventionele langzaam invriezen methoden, maar ze hebben van nature een nadeel met betrekking tot het transport doel. Als verglaasde embryo's moet worden gehouden bij onder de -120 ° C om hun levensvatbaarheid te behouden, zijn droog verladers over het algemeen gebruikt voor hun veilig transport. Droge verladers zijn zwaar en omvangrijk, en hun round-trip is duur, vooral voor internationaal vervoer. We zijn nu ontwikkelt momenteel een nieuwe vitrificatie methodedie verglaasde embryo's kunnen worden opgeslagen bij droog-ijs temperatuur (ongeveer -80 ° C) gedurende ten minste zeven dagen 10. Deze methode moet de verglazing van de volgende generatie te worden.
The authors have nothing to disclose.
Deze studie werd uitgevoerd in samenwerking met het Nationaal Bioresource Project, het Ministerie van Onderwijs, Cultuur, Sport, Wetenschap en Technologie, Japan.
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” |