1、冷 冻 保 存 技 术 胚胎冷冻保存 精子冷冻保存 卵细胞冷冻保存胚胎保存分为1.短期临时保存,动物早期胚胎在 0 4 条件下暂时停止发育(可逆),因此胚胎可以在 04 低温情况下保存 2 3d。2.长期冷冻保存,将胚胎贮存在 196 超低温下长期保存的方法。这是 20世记 70年代试验成功的一项新技术,是胚胎移植技术的重大突破。胚胎冷冻保存精子的保存常温保存通过降低精液 PH维持一定的酸性环境抑制精子的活动,或采用冻胶环境来阻止精子活动,减少其能量消耗,使精子保持在可逆的静止状态又不失受精能力 。低温保存主要在抗冷剂保护下降温至 0 5 保存,利用低温抑制精子活动,降低能量消耗,抑制微生物生
2、长。可通过加入卵黄 ,奶类等抗冷休克物质,避免产生不可逆的冷休克现象发生冷冻保存将精液在 -79 干冰或者 -196 液氮中保存,是目前精液保存最广泛使用的一种技术。在超低温条件下,精子的代谢活动完全被抑制,处于静止状态。卵细胞冷冻保存胚胎冷冻保存的意义 长期保存珍贵或濒临灭绝的动物资源 胚胎移植不受时间和地点的限制,提高了胚胎移植技术的效率; 长期保存优良母牛基因最可靠的技术措施; 便于国际间交流; 替代种畜引种。 渗透性: 甘油、乙二醇( EG)、丙二醇( PG)和 DMSO等,防止溶质效应。 非渗透性: 蔗糖、海藻糖、聚乙二醇、 PVP和聚蔗糖等,降低胚胎外液的冰点,减少胚胎外冰晶形成,
3、并能促使胚胎内部的水分外流,从而最终减少胚胎内部冰晶的形成。基础液: mPBS(改良)、 TCM-199、 PBS、HEPES等,最常用 mPBS。 抗冻剂的种类及作用特点:分子量小于 100,易于渗透特点:分子量大,不进入细胞玻璃化的概念: 是一种物理现象,指通过快速降温越过冰晶形成的阶段,不发生结晶即可固化,使溶液形成一种无规则结构的稳定玻璃样固体,且保持液态时正常的分子和离子分布,则胚胎细胞免受损伤。即高浓度的抗冻剂,急速冷却后,液体的黏性增加,冰晶不能形成,由液态变为透明半固态的现象。玻璃化溶液( VS): 细胞内液抗冻剂: 这种抗冻剂 分子量小,容易透过细胞膜, 使其内部迅速达到玻璃
4、化所需要的浓度,所以称为细胞内液抗冻剂。如二甲基亚砜、甘油、丙二醇,乙酰胺及乙二醇等。 细胞外液抗冻剂: 这种抗冻剂 分子量较大,一般很难透过细胞膜,所以称为细胞外液抗冻剂。如聚乙二醇、聚蔗糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、海藻糖及牛血清白蛋白( BSA)等。上述两种抗冻剂组合后,用基础液 mPBS调制成各种玻璃化溶液。抗冻剂的种类及作用 结晶变化: 温度降至冰点时,冰晶首先在胚胎外液形成。温度、冰晶和外液的溶质浓度,迫使胚胎内部的水不断外流,胚胎内部溶质浓度增加。 溶质效应: 降温速度太慢,胚胎内水充分外流,溶质浓度极度增加,细胞膜的脂蛋白复合物和胞质内的一些其他功能蛋白变性,造成对胚胎的不可逆损害。 机械效应: 降温速度过快,胚胎内部的水来不及溢出到胚胎外面而直接在胚胎内部形成冰晶,从而对胚胎造成致命的机械损伤。 胚胎冷冻保存过程中的变化和损伤 常规冷冻法: “植冰 ”后控制降温速度,避免过快以免胚胎内部形成大块冰晶;避免过慢,以免胚胎过分脱水而产生溶质效应。 超速冷冻法: 非渗透性防冻剂对胚胎进行冻前脱水处理,将胚胎平衡一段时间,而后投入液氮保存。 玻璃化冷冻法: 应用高浓度防冻剂,使胚胎内外液的同源晶核形成温度与玻璃态转化温度基本接近,控制防冻剂与胚胎的平衡时间和温度,使防冻剂对胚胎毒性降低到最低程度。胚胎内外液能迅速转化形成玻璃体,直接投入液氮保存。 胚胎冷冻保存方法