Embryons peuvent être cryoconservés préimplantatoire après le placement dans une solution hypertonique cryoprotecteurs pour provoquer une déshydratation cellulaire. Après équilibration, la formation de cristaux de glace est induite dans la solution environnante de l'embryon. Déshydratation survient plus que l'embryon est refroidi lentement à des températures inférieures à zéro avant de plonger dans l'azote liquide pour le stockage.
Embryons pré-implantatoire des bovins, ovins et caprins peuvent être cryoconservés pour le stockage à court ou à long terme. Embryons pré-implantatoire sont constitués principalement de l'eau, et l'évitement de la formation de cristaux de glace intracellulaire pendant le processus de cryoconservation est d'une importance primordiale pour maintenir la viabilité des embryons. Les embryons sont placés dans une solution hypertonique (1,4 – 1,5 m) d'un agent cryoprotecteur (CPA), tels que l'éthylène glycol (EG) ou glycérol (glyc) pour créer un gradient osmotique qui facilite la déshydratation cellulaire. Après embryons atteindre l'équilibre osmotique dans la solution de l'ACP, ils sont individuellement chargés dans la solution hypertonique CPA dans 0,25 ml pailles en plastique pour la congélation. Les embryons sont placés dans un congélateur à vitesse contrôlée à une température de -6 ° C. La formation de cristaux de glace est induite dans la solution CPA entourant l'embryon, et la cristallisation entraîne une augmentation de la concentration de l'APC en dehors de l'embryon, entraînant une déshydratation encore cellulaire. Les embryons sont refroidis à un taux de 0,5 ° C / min, ce qui permet encore la déshydratation, à une température de -34 ° C avant d'être plongés dans l'azote liquide (-196 ° C). Les embryons cryoconservés doivent être décongelés avant le transfert à un destinataire (substitut) des femmes. Pailles contenant les embryons sont retirés de l'azote liquide Dewar, tenue à la température ambiante de l'air pendant 3 à 5 secondes, et placé dans un bain d'eau à 37 ° C pendant 25 à 30 sec. Les embryons cryoconservés dans Glyc sont placés dans une solution 1 M de saccharose de 10 min pour le retrait du CPA avant le transfert à un destinataire (substitut) des femmes. Les embryons cryoconservés dans EG, cependant, peuvent être directement transférés dans l'utérus d'un destinataire.
Parce que les embryons sont constitués principalement de l'eau, il est crucial que les embryons pré-implantatoire être adéquatement déshydratée et lentement refroidie en conformité avec le protocole décrit aux présentes afin d'éviter la formation de cristaux de glace intracellulaire. Une fois le processus de refroidissement a commencé, il est important de maintenir un changement de température unidirectionnel et d'éviter les fluctuations de température. Lancement de la formation de cristaux de glace («ensemencement») à une température appropriée pour la solution spécifique CPA est critique.
Toute modification de ce refroidissement lent / rapide méthode de décongélation pour la cryoconservation d'embryons pré-implantatoire comprennent la méthode en une étape (où la dernière colonne du milieu chargé dans la paille est le saccharose, au lieu d'une solution de CPA) 19 et la méthode de transfert direct (où des embryons congelés dans l'éthylène glycol sont décongelés et transférés directement à l'utérus d'une femelle receveuse sans d'abord enlever l'éthylène glycol à partir de l'embryon) 20. Pour réduire le volume de l'éthylène glycol déposés dans l'utérus d'un transfert direct (DT) femelle receveuse, il est recommandé de remplir la paille 0,25 ml avec 6 cm tenant moyenne avant de continuer comme décrit précédemment. Il convient de noter que d'une norme volontaire existe au sein de l'industrie du transfert de l'embryon préimplantatoire commerciales que les embryons cryoconservés pour DT devrait être congelés dans de couleur jaune paille et stockés dans des gobelets de couleur jaune dans l'azote liquide Dewar. L'industrie commerciale a aussi des exigences spécifiques d'étiquetage pour tous les embryons cryoconservés qui devraient être suivies.
Une alternative à cette méthode est la vitrification 21, une méthode non-équilibre de la cryoconservation, où une plus forte concentration (6-8 M) solution de l'APC est refroidi ultra-rapide provoquant la solution CPA de changer de liquide à une "glassy" état sans glace cristal de la formation. La vitrification est probablement mieux adapté pour la cryoconservation des embryons qui sont moins avancés que développemental morula compacte en raison de leur sensibilité à la température augmente.
Cette technique a des applications pour la conservation des ressources génétiques uniques 22, ainsi que pour l'industrie internationale des embryons commerciaux de transfert où plus de 55% d'environ 500.000 embryons bovins préimplantatoire transféré dans l'année civile 2008 ont été cryopréservés. 23
The authors have nothing to disclose.
Un financement partiel du projet de l'USDA de recherche multi-état W-2171 "de cellules germinales et le développement de l'embryon et de manipulation pour l'amélioration de l'élevage" est grandement appréciée. Les talents artistiques de Ryan Callahan, qui a préparé les illustrations techniques pour la partie vidéo de cet article, sont également appréciés.
Name of the reagent | Company | Catalog number | Comments (optional) |
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BioLife freeze medium | Agtech, Inc. | C18, C18A | 1.5 M ethylene glycol |
Emcare ethylene glycol freeze solution | ICPBio Reproduction | IC8, IC10 | 1.5 M ethylene glycol |
ViGro ethylene glycol freeze plus | Bioniche Animal Health | EVM835 | 1.5 M ethylene glycol |
Emcare 10% glycerol freeze solution | ICPBio Reproduction | IC12 | 1.34 M glycerol |
Emcare 1 M sucrose thaw | ICPBio Reproduction | IC16 | 1.0 M sucrose |
ViGro one-step thaw | Bioniche Animal Health | EVM247, EVM847 | 1.0 M sucrose |
ViGro thaw 1-2-3 plus | Bioniche Animal Health | EVM248, EVM848 | 5%, 2.5%, 0% glycerol with 0.5, 0.5, 0.6% sucrose |
Emcare CSU thawing kit | ICPBio Reproduction | IC20 | 6%, 3%, 0% glycerol with 10.3% sucrose |
BioLife holding and transfer medium | Agtech, Inc. | C15, C15A | modified PBS with 0.4% BSA (bovine serum albumin) |
Emcare holding solution | ICPBio Reproduction | IC2, IC4, IC6 | 0.4% BSA (bovine serum albumin), MOPS buffer (inert zwitterions) |
ViGro holding plus | Bioniche Animal Health | EVM024, EVM824 | |
SYNGRO Holding medium | Bioniche Animal Health | ESM024, ESM224, ESM828 | contains hyaluronan; no products of animal origin |
BioLife modified D- PBS | Agtech, Inc. | C06 | modified Dulbecco’s phosphate buffered saline |
BioLife BSA Fraction V | Agtech, Inc. | B09 | lyophilized bovine serum albumin, fraction V |
BioLife antibiotic-antimycotic | Agtech, Inc. | B01 | amphotericin-B, penicillin G, streptomycin sulfate |
BioLife trypsin kit | Agtech, Inc. | C22A | 25 g lyophilized trypsin, sterile water, sterile D-PBS |
Name of the equipment | Company | Catalog number | Comments (optional) |
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Biol-Cool controlled rate freezer | FTS Systems | BC-IV -40 | Methanol bath freezer |
Freeze Control controlled rate freezer | Cryologic | CL2200 | Liquid nitrogen freezer |