Präimplantationsdiagnostik Embryonen können nach der Platzierung in eine hypertonische Lösung kryoprotektive kryokonserviert werden, um zelluläre Dehydratation führen. Nach Äquilibrierung, ist die Bildung von Eiskristallen in der Lösung um den Embryo induziert. Die weitere Entwässerung erfolgt wie der Embryo wird langsam auf Temperaturen unter Null vor dem Eintauchen in flüssigen Stickstoff für die Lagerung gekühlt.
Präimplantationsembryonen von Rindern, Schafen und Ziegen können kurz-oder langfristige Lagerung kryokonserviert werden. Präimplantationsembryonen bestehen überwiegend aus Wasser, und die Vermeidung von intrazellulären Bildung von Eiskristallen während der Kryokonservierung Prozess ist von entscheidender Bedeutung, um Embryo Lebensfähigkeit zu erhalten. Eines kryoprotektive Agent (CPA), wie Ethylenglykol (EG) oder Glycerin (Glycerin) zu einem osmotischen Gradienten, dass zelluläre Dehydratation erleichtert erstellen – Embryonen werden in einer hypertonischen Lösung (1,5 M 1,4) platziert. Nach Embryonen osmotische Gleichgewicht erreicht in der CPA-Lösung, werden sie einzeln in der hypertonischen CPA-Lösung in 0,25 ml Kunststoff-Strohhalme zum Einfrieren eingelegt. Die Embryonen werden in einer kontrollierten Geschwindigkeit Gefrierschrank bei einer Temperatur von -6 ° C platziert Bildung von Eiskristallen in der CPA-Lösung rund um den Embryo induziert, und die Kristallisation bewirkt eine Erhöhung der Konzentration von CPA außerhalb des Embryos, was zu weiteren zellulären Dehydrierung. Die Embryonen werden mit einer Rate von 0,5 ° C / min abgekühlt, so dass weitere Austrocknung, auf eine Temperatur von -34 ° C, bevor sie in flüssigem Stickstoff (-196 ° C) getaucht. Kryokonservierten Embryonen müssen vor aufgetaut werden, um an einen Empfänger (Surrogat-) Frau zu übertragen. Straws mit den Embryonen aus dem flüssigen Stickstoff-Dewar, in Raumtemperatur Luft für 3 bis 5 sec gehalten wird, entnommen und in einem 37 ° C Wasserbad für 25 bis 30 sec. Embryonen kryokonserviert in Glycerin werden in eine 1 M Lösung von Saccharose für 10 min zur Entfernung der CPA vor der Übertragung an einen Empfänger (Surrogat-) Frauen gelegt. Embryonen kryokonserviert in EG, jedoch auch direkt in die Gebärmutter eines Empfängers übertragen werden.
Da Embryonen überwiegend aus Wasser bestehen, ist es entscheidend, dass Präimplantationsembryonen ausreichend entwässert und langsam in Übereinstimmung mit dem Protokoll gekühlt werden hier beschrieben, um die intrazelluläre Bildung von Eiskristallen zu vermeiden. Nach der Kühlung begonnen hat, ist es wichtig, unidirektionale Temperaturänderung aufrecht zu erhalten und Temperaturschwankungen zu vermeiden. Initiation der Bildung von Eiskristallen ("Seeding") bei einer geeigneten Temperatur für die spezifischen CPA-Lösung ist von entscheidender Bedeutung.
Änderungen an diesem langsamen Abkühlen / Auftauen schnelle Methode zur Präimplantationsdiagnostik Kryokonservierung von Embryonen sind die Ein-Schritt-Methode (wobei die letzte Spalte des Mediums in das Stroh beladenen Saccharose anstelle von CPA-Lösung) 19 und den direkten Transfer-Methode (in dem die Embryonen in Ethylenglykol eingefroren aufgetaut und direkt in die Gebärmutter eines Empfängers Weibchen übertragen, ohne zuerst die Ethylenglykol aus dem Embryo) 20. Zur Reduzierung des Volumens von Ethylenglykol hinterlegt in die Gebärmutter der einen direkten Transfer (DT) Empfänger weiblich, ist es ratsam, die 0,25 ml Stroh mit 6 cm Medium für die Aufbewahrung, bevor Sie fortfahren wie zuvor beschrieben zu füllen. Anzumerken ist, dass ein freiwilliger Standard in der kommerziellen Embryotransfer Industrie, Präimplantationsembryonen für DT kryokonserviert in gelb-bunten Strohhalmen eingefroren werden sollen und in gelben Bechern in den flüssigen Stickstoff-Dewar besteht. Die gewerbliche Wirtschaft hat auch spezifische Kennzeichnungsvorschriften für alle kryokonservierten Embryonen, die befolgt werden sollten.
Eine Alternative zu dieser Methode ist, Verglasung 21, ein Nicht-Gleichgewichts-Methode der Kryokonservierung, wo eine höher konzentrierte (6-8 M) CPA Lösung abgekühlt ultra-schnell wodurch die CPA-Lösung von Flüssigkeit zu einem "gläsernen" Staates ohne Eis zu ändern ist Kristallbildung. Vitrification ist wahrscheinlich besser geeignet für die Kryokonservierung von Embryonen, die weniger fortgeschritten als entwicklungspolitisch kompakten Morula aufgrund ihrer erhöhten Temperaturempfindlichkeit sind.
Diese Technik hat sich die Anwendung für die Erhaltung der einzigartigen Keimplasma Ressourcen 22, sowie auf die internationalen Handels-Embryo-Transfer-Industrie, wo mehr als 55% der rund 500.000 Rinder Präimplantationsembryonen im Kalenderjahr 2008 übertragen wurden kryokonserviert. 23
The authors have nothing to disclose.
Teilfinanzierung aus dem USDA multi-state Forschungsprojekt W-2171 "Germ Cell und Embryo-Entwicklung und Manipulation zur Verbesserung der Tierhaltung" sei herzlich gedankt. Die künstlerische Begabung von Ryan Callahan, der die technische Illustrationen für den Videoteil dieser Artikel hergestellt werden, sind auch dankbar anerkannt.
Name of the reagent | Company | Catalog number | Comments (optional) |
---|---|---|---|
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) |
---|---|---|---|
Biol-Cool controlled rate freezer | FTS Systems | BC-IV -40 | Methanol bath freezer |
Freeze Control controlled rate freezer | Cryologic | CL2200 | Liquid nitrogen freezer |