Осмотическая реакция яйцеклеток эмбрионов млекопитающих при криоконсервации

• Автор: Безуглый, Николай Дмитриевич
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Харьков
• Количество страниц: 216 c. : ил

Глава I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Глава II. СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
I. Материалы и методы
§1. Объекты исследования
§2. Методика изучения проницаемости
§3. Замораживание эмбрионов и ооцитов крупного рогатого скота
П. Результаты и обсуждение
§1. Осмотическая реакция клеток в растворах
различного состава и осмомолярности
§2. Изучение проницаемости мембран яйцеклеток и эмбрионов мыши, кролика и коровы к ди-метилсульфоксиду, глицерину, воде, ионам натрия
§3. Осмотическое поведение эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих в растворах криопротекторов
§4. Дегидратация эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих при замораживании
§5. Криоконсервация эмбрионов и ооцитов
крупного рогатого скота
ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
МАТЕМАТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА

- 3 -
ХХУ1 съезд 1ШСС наметил пути интенсивного развития сельского хозяйства нашей страны в 1980-1990 гг. Среди основных задач сельскохозяйственного производства стоит вопрос об увеличении продукции животноводства. Значительно ускорить развитие этой отрасли сельского хозяйства позволит внедрение в практику животноводства трансплантации эмбрионов сельскохозяйственных животных и, в первую очередь, крупного рогатого скота. Разработка этого метода в СССР названа в качестве одной из важнейших задач, стоящих перед животноводством (Постановление общего собрания АН СССР ОТ 6-7 декабря 1978 г.).
Пересадка эмбрионов с сочетанием метода гормональной суперовуляции открывает в скотоводстве реальные перспективы для получения от одной коровы-донора не 10 телят за жизнь, а от нескольких десяткоЕ до сотен, что позволит значительно увеличить темпы селекции по материнской линии. Роль данного метода может значительно возрасти из-за его потенциальных возможностей. Использование огромного резерва ооцитов при условии созревания их иг а^го и дальнейшего плодотворения Цг ис1го или иг о{ио может на несколько порядков увеличить репродуктивный потенциал.
Внедрение трансплантации в практику животноводства ставит проблему замораживания и длительного хранения эмбрионов и яйцеклеток сельскохозяйственных животных для решения задач синхронизации полоеых циклов доноров и реципиентов, проверки матерей по качеству потомства, создания крупных зональных донорских центров, транспорта биологического материала на любые расстояния {С.Ро£де , 1977,сХМ&тг^олс/А.Ните , 1978, Н.Ре/ш-
^епзегг , 1980).
Эмбрионы млекопитающих требуют медленных скоростей замора-

яивант, медленного оттаивания, плавного добавления и удаления криопротекторов е£ д?/, 1976,1978, Н.И.Сергеев и
В.Н.Шилов, 1979, Р./Пагиъ, 1980 и др.). Способ криоконсервации эмбрионов млекопитающих значительно отличается от таковых для других клеток, однако, не определено, какими особенностями строения данных биообъектов это объясняется. Методы замораживания и длительного хранения ооцитов крупного рогатого скота находятся в стадии разработки, не определены оптимальные параметры применения 1фиопротекторов, режима замораживания и ото1рева. Црименяемые методы криоконсервации эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих являются, в основном, следствием эмпирических подходов, и поэтому не ясно, в какой степени они оптимальны. Современное оостояние теоретической криобиологии показывает особую важность осмотических явлений е криобиологических процессах: при повреждениях температурным шоком (Ф.И.Осташко,1963), при дегидратации клетки с понижением температуры (Р- МШгил-, 1963), повреждении внутриклеточным льдом 977), во время добавления и
удаления криопротектора в среду для криоконсервации (Е.А.Гор-диенко и Л.В.Бронштейн, 1974). Недостаточная изученность теоретической стороны этого вопроса и отсутствие приемлемой методики изучения проницаемости цитоплазматических мембран нв позволяли изучить роль осмотических процессов цри криоконсервации эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих.
В связи с этим, целью работы было исследование осмотического поведения яйцеклеток и эмбрионов млекопитающих цри криоконсервации для упрощения релаша их замораживания и способа применения криопротекторов.
Познание механизмов криоповреждешш и разработка на этой основе оптимальных способов криозащиты обеспечат прогресс в области создания технологии криоконсервации эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих.

./ = ЗДРЩЗДЕ-ЛРМФЗЦ 9 характеризующий вклад микровилли в про-' площадь клетки
цессы проницаемости. Значение площади мембран (или фактора ) не важно цри изучении процессов транспорта у одного типа клеток, но важно при сравнении результатов проницаемости для различных клеток. Сравнивая коэффициенты проницаемости, мы косвенно сравниваем и структуры мембран клеток (размеры пор, их количество на единице площади и т.п.), что будет правомерным цри сравнении только единичных площадей самой мембраны, но не клетки. Таким образом, сравнение коэффициентов цроницаемооти к одному и тому же веществу для различных типов клеток правомерно только с учетом вклада микровилли в площадь цитоплазматической мембраны клетки. Зная значение фактора , легко оценить "истинное" значение коэффициента проницаемости как:
-у* (1.4.12)
Электронно- мивроскопшеские исследования показали, что у мышиных эмбрионов ранних стадий развития 70-75$ цитоплазматической мембраны скрыты в микровилли ( Е/IпЛеъбОП еЕ 1977), Это соответствует значению фактора У3 £ р 4.
Цель и задачи исследований
Исходя из существующего состояния проблемы замораживания и длительного хранения эмбрионов и яйцеклеток млекопитающих и значения цроницаемооти в криобиологических процессах, целью работы было исследование осмотической реакции этих клеток при криоконсервации для упрощения режима снижения температуры и криопрсекторов. Для этого предполагается выполнение следующих задач:
I. Создание адекватной физико-математической модели осмотического поведения клеток в растворах проникающих и нецроникаю-щих веществ.