冷冻保存
冷冻保存
冷冻保存是一种将物品长时间保持在极低温度下的保存方法。这种方法广泛应用于多个领域,包括古代地窖和现代冰箱。在生物科学领域,冷冻保存被用于储存精液和其他生物样本。
冻存方式
冷冻保存是指将体外培养物悬浮在含有冷冻保护剂的溶液中,通过控制冷冻速度将其降低到特定温度并长期保存的过程。根据冷冻保护液在冻结后是否形成冰晶,冷冻保存可分为非玻璃化和玻璃化两种方法。
非玻璃化
非玻璃化冻存通常采用多级冰箱逐步降温至-70℃至-80℃,随后直接放入液氮中保存。另一种方法是使用电子计算机程控降温仪,结合液氮的气体和液体,按照一定降温速率从室温降至-100℃以下,然后再投入液氮。这种冻存方法可能导致细胞悬液中出现冰晶。
玻璃化
玻璃化冻存则是在高浓度冷冻保护剂的混合液中直接将细胞悬液投入液氮进行保存。这种方法能够防止冰晶的形成。尽管如此,目前最常用的是非玻璃化的冻存方法。
应用
冷冻保存在生殖医学中有重要应用,尤其是精液保存。这一技术对于体外受精和人工授精至关重要,因为它能延长精子在体外的生存时间,并方便其运输。精液保存可分为常温保存、低温保存和冷冻保存三种类型。然而,卵母细胞的冷冻保存相对困难,因为冷冻过程可能损害其亚细胞结构,从而影响复苏后的质量。
卵母细胞冷冻保存
卵母细胞的冷冻保存技术主要借鉴了胚胎冷冻的方法。1986年,人类成熟的卵母细胞首次成功实现冷冻保存。1992年,日本科学家成功将冷冻的牛成熟卵母细胞体外受精,最终获得了健康的犊牛。卵母细胞的冷冻保存方法包括缓慢冷冻法、一步冷冻法、玻璃冷冻法和超快速冷冻法等多种方法。其中,玻璃化冷冻法因其较高的成功率和较低的细胞损伤成为较为普遍使用的保存方法。
胚胎冷冻保存
与精液保存相比,胚胎冷冻保存具有更多优势,因为它可以使不同品种间的胚胎移植更加容易,从而产生纯种后代。此外,胚胎冷冻保存也更有利于胚胎的运输和移植。虽然胚胎冷冻保存的成功率较高,但仍面临一些挑战,如生产率偏低和流产率偏高等问题。尽管如此,已有超过20种动物的胚胎经过冷冻保存后成功移植并产生了后代。胚胎冷冻技术的发展不仅有助于建立优良品种的胚胎库,还能有效保护珍稀或濒危物种的遗传资源。
参考资料
目录
概述
冻存方式
非玻璃化
玻璃化
应用
卵母细胞冷冻保存
胚胎冷冻保存
参考资料