Больше чем 60 лет исследователи пытались успешно криоконсервировать (или заморозить) эмбрион рыбок данио – вид, который является важной медицинской моделью для здоров’я человека. И вот ученые Института биологии консервации Смитсоновского университета (SCBI) и Университета Миннесоты представили первые в истории воспроизводимые доказательства успешной криоконсервации эмбрионов рыбок данио. Это открывает дорогу для сохранения вымирающих видов и создания новых способов борьбы с бесплодием.

“Чтобы получить результат, работая при таких низких температурах, надо проявлять творческий подход. Мы о’соединяли биологию с инженерной технологией, чтобы сделать то, что было невозможно ранее: успешно заморозить и разморозить рыб’ячий эмбрион, чтобы он начал развиваться, а не разваливаться”.

Замораживая сперму, яйца и эмбрионы, природоохранные организации могут защищать виды и их генетическое разнообразие, что позволяет укрепить генетический бассейн и, итак, здоров’я диких популяций. Хотя ученые успешно замораживали эмбрионы многих видов млекопитающих и сперму многих видов рыб, замерзаючі эмбрионы рыб оказались бесконечно сложнее. Успешная криоконсервация эмбриона требует охлаждения эмбриона в кріогенно-устойчивом состоянии, потом согревание его с большей скоростью, чем он был охлажденный, и использование антифриза (или кріопротектора), чтобы остановить рост кристаллов льда, которые похожи на штыри на баллоне, способных раскрыть мембрану и вызвать разложение эмбриона. Рыбные эмбрионы очень большие, что затрудняет их быстрое нагревание и предотвращает развитие льду. Кроме того, поскольку водные животные нуждаются выживание в суровых условиях, их эмбриональные мембраны в основном непроницаемые, и блокируют криопротекторы.

В эксперименте была использована лазерная нанотехнология золота – быстро растущая технологическая область, критическая для успеха исследования, которое имеет широкий спектр биомедицинских применений. Лазерная нанотехнология золота была впервые использована для кріоконсервацій старшим автором Джоном Бишофом в Университете отдела Миннесоты машиностроения. Золотые наностержні – это крошечные цилиндры золота, которое превращают поглощенный свет (например, из лазера) в тепло. Авторы исследования вводили кріопротекторні и нанозернисті доли в эмбрионы. Частицы золота переносили тепло равномерно по всему эмбриону при попадании на него лазера, ускоряя процесс прогрева, и в сочетании с криопротектором предотвращали образование летальных кристаллов льда.

Эмбрионы, которые прошли этот процесс, продолжали развиваться по крайней мере до 24-часовой стадии, когда у них развилось сердце, жабры, хвостовая мускулатура и органы движения, доказывая свою жизнеспособность после оттаивания.


Далее авторы хотят обеспечить увеличение выживаемости эмбрионов. Они также будут исследовать использование автоматики, чтобы увеличить количество эмбрионов, которые успешно оттаивать сразу. Поскольку эмбрионы других водных животных – рыб, амфибий и кораллов – очень похожи на эмбрионы рыбок данио, эта технология может быть напрямую применена к кріоконсервацій эмбрионов многих видов. Также она может быть настроена на криоконсервацию эмбрионов рептилий и птиц и улучшить процесс криоконсервирования эмбрионов млекопитающих, включая гигантских панд и больших кошек.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Подписывайтесь на наш канал в Телеграмма