Влияние этапов криоконсервирования методом витрификации в этиленгликоль-сахарозной среде на электрическую проводимость 2-клеточных эмбрионов мышей

Авторы

  • Evgeniya I. Smolyaninova Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Viktor A. Shigimaga Институт животноводства НААН, г. Харьков
  • Oksana A. Strikha Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Lyudmila I. Popivnenko Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков
  • Ekaterina G. Lisina Институт животноводства НААН, г. Харьков

Ключевые слова:

эмбрион мыши, электропорация, электрический пробой, витрификация, этиленгликоль, криоконсервирование

Аннотация

Ð’ работе методом импульÑной кондуктометрии впервые определены Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ ÑƒÐ´ÐµÐ»ÑŒÐ½Ð¾Ð¹ ÑлектричеÑкой проводимоÑти 2-клеточных Ñмбрионов мыши поÑле ÑкÑпозиции в Ñтиленгликоль-Ñахарозной Ñреде и полного цикла криоконÑÐµÑ€Ð²Ð¸Ñ€Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¼ÐµÑ‚Ð¾Ð´Ð¾Ð¼ витрификации. Показано, что поÑле ÑкÑпозиции Ñмбрионов в Ñреде витрификации увеличиваютÑÑ Ð·Ð½Ð°Ñ‡ÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¸Ñ… ÑлектричеÑкой проводимоÑти по Ñравнению Ñ ÐºÐ¾Ð½Ñ‚Ñ€Ð¾Ð»ÑŒÐ½Ñ‹Ð¼Ð¸ ((2,24 ± 0,64) - (3,86 ± 0,68)x10–3 См/м и (1,54 ± 0,11) - (6,12 ± 0,34)x10–3 См/м ÑоответÑтвенно). Увеличение времени ÑкÑпозиции Ñ 1,5 до 3 мин Ñнижает уÑтойчивоÑÑ‚ÑŒ плазматичеÑких мембран Ñмбрионов к дейÑтвию импульÑного ÑлектричеÑкого полÑ. Проведенные иÑÑÐ»ÐµÐ´Ð¾Ð²Ð°Ð½Ð¸Ñ Ð¿Ð¾ÐºÐ°Ð·Ð°Ð»Ð¸, что ÑлектричеÑÐºÐ°Ñ Ð¿Ñ€Ð¾Ð²Ð¾Ð´Ð¸Ð¼Ð¾ÑÑ‚ÑŒ может быть чувÑтвительным диагноÑтичеÑким клеточным параметром, отражающим Ð½Ð°Ñ€ÑƒÑˆÐµÐ½Ð¸Ñ Ð¼Ð¾Ñ€Ñ„Ð¾Ñ„ÑƒÐ½ÐºÑ†Ð¸Ð¾Ð½Ð°Ð»ÑŒÐ½Ð¾Ð¹ целоÑтноÑти клеток на различных Ñтапах криоконÑервированиÑ.

Биографии авторов

Evgeniya I. Smolyaninova, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел низкотемпературного конÑервированиÑ

Viktor A. Shigimaga, Институт животноводства НААН, г. Харьков

Отдел биотехнологии репродукции ÑельÑкохозÑйÑтвенных животных

Oksana A. Strikha, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел низкотемпературного конÑервированиÑ

Lyudmila I. Popivnenko, Институт проблем криобиологии и криомедицины НАН Украины, г. Харьков

Отдел низкотемпературного конÑервированиÑ

Ekaterina G. Lisina, Институт животноводства НААН, г. Харьков

Отдел биотехнологии репродукции ÑельÑкохозÑйÑтвенных животных

Библиографические ссылки

Developmental biology of mammals. Methods / Ed. by M. Monk. Academic Press, 1990.

Isachenko V.V., Grishchenko V.I., Ostashko F.I. et al. Ultrarapid freezing of embryos of rats and cows without ‘classic equilibration’. Problems of Cryobiology 1994; 3: 3–6.

Kolesnikova A.A., Shigimaga V.A., Smolyaninova E.I. Effect of the stimulated maturation and fertilization on the electric conductivity and fertilization of mouse oocytes. Fundamentalnye Issledovaniya 2013; (Part 4, N4): 896–899.

Krivoharchenko A.S., Vilyanovich L.I., Serobyan G.A. et al. Survival of mouse embryos after ultra-rapid freezing in different ways using different cryoprotectants. Problemy Reproduktsii 1995; 4: 13–18.

Pogorelov A.G., Goldstein D.V., Smolyaninova E.I., Sakharova N.Yu. Electron probe microanalysis of the intracellular concentration of potassium in the cells of the early mouse embryo in the preimplantation period. Doklady Akademii Nauk. – 2005; 400 (2): 276–278.

Smolyanіnova E.I., Strikha O.A., Shigimaga V.O. et al. Determination of electric conductivity of murine embryos of pre–implantation streges after hormonal stimulation of animal oviducts. Biotechnologia Acta. – 2013 ; 6, N1: 105–112.

Smolyanіnova E.I., Shigimaga V.O., Kolesnіkova A.O. Effect of hormonal stimulation on morphofunctional and electric parameters of murine oocytes. Bіologіya Tvarin 2009; 11 (1–2): 329–338 .

Smolyaninova E.I., Pishko O.V., Lisina E.G. et al. Analysis of the effect of different stages of cryopreservation by vitrification in ethylene glycol – sucrose medium on the viability of two–cell mouse embryos. Problems of Cryobiology 2007; 17 (4): 385–393.

Smolyaninova E.I., Pogorelov A.G., Lisina E.G. et al. Effect of freezing medium on viability and the cationic composition of early mouse embryos. Problems of Cryobiology 2005; 15(3): 3–10.

Smolyaninova E.I., Khromenkova O.B., Zhernoklev G.V., Pischko O.V. Effect of equilibration in the freezing medium on osmotic stability and viability of 8-cell mouse embryos. Problems of Cryobiology 2004; 1: 3–11.

Smolyaninova E.I., Khromenkova O.B., Zhernoklev G.V. Effect of different stages of cryopreservation method by ultra-rapid freezing on osmotic stability and morphofunctional integrity of mouse embryos. Problems of Cryobiology 2001; 2: 49–55.

Chizmadzhiev Yu.A., Chernomordik L.V., Pastushenko V.F., Abidor I.G. Electric breakdown of bilayer lipid membranes. Itogi Nauki i Tekhniki. Series: Biophysics of Membranes 1982; 2. – 308 p.

Shigimaga V.A., Megel Yu.E. Method for determining the conductivity of oocytes and embryos in different conditions of the dielectric environment. In: New solutions in modern technology. Collection of papers. – Kharkov, 2011; 9: 140–144.

Shigimaga V.A. Determination of conductivity of embryonic cells of animals. Problemy Bioniki 2003; (59): 60–64.

Patent Nr 34333 of Ukraine, IPC G01N33/483. Method of determination of resistance of single cell membrane in cryoprotectant solution. V.O. Shigimaga, E.I. Smolyanіnova, Applied by and owned by ІPC&C of the National Academy of Sciences of Ukraine. Nr.U200802374; Filed 25.02.2008; Published 11.08.2008, Bulletin Nr. 15.

Сhehl J. Electroporation: theory and methods, perspectives for drug delivery, gene therapy and research. Acta Physiol Scand 2003; 177, (4): 437–447.

Cobo A., de los Santos M.J., Castello D. et al. Outcomes of vitrified early stages and blastocyst-stage embryos in cryopreservation program: evaluation of 3,150 warming cycles. Fertil Steril 2012; 98 (5): 1138–1146.

Day M.L., Johnson M.H., Cook D.J. A cytoplasmic cell cycle controls the activity of a K+ channel in preimplantation mouse embryos. EMBO J 1998; 17 (7): 1952–1960.

Dovey S. Oocyte cryopreservation: advances and draw back. Minerva Ginecol 2012; 64 (6): 485–500.

Emery B.R., Miller R.L., Carrell D.T. Hamster oocyte membrane potential and ion permeability vary with prenatal cumulus cell attachment and development and developmental stage. BMC Dev Biol 2001; 1: 14.

Gosden R. Cryopreservation: a cold look at technology for fertility preservation. Fertil Steril 2013; 96 (2): 264–268.

Guide to electroporation and electrofusion / Ed. by: D.C. Chang, B.M. Chassy, J.A. Saunders, A.E. Sowers. London: Academic Press, 1992.

Harper J., Magli M.C., Lundin K. et al. When and how should new technology be introduced into the IVF laboratory. Hum Reprod 2012; 27 (2): 303–313.

Jin B., Mochida K., Ogura A. et al. Equilibrium vitrification of mouse embryos at various developmental stages. Mol Reprod Dev 2012; 79 (11): 785–794.

Lin J., Phy J., Yeomans E. Theoretical considerations regarding slow cooling and vitrification. Theriogenology 2012; 78 (8): 1641–1652.

Mukaida T., Oka C. Vitrification of oocytes, embryos and blastocysts. Best Pract Res Clin Obst Gynaecol 2012; 26 (6): 789–803.

Pogorelov A.G., Katkov I.I., Smolyaninova E.I. Goldshtein D.V. Changes in intracellular potassium and sodium content of 2-cell mouse embryos induced by exposition to vitrification concentrations of ethylene glycol. CryoLetters 2006; 27 (2): 87–98.

Rols M. P. Mechanism by which electroporation mediates DNA migration and entry into cells and targeted tissues. Methods Mol Biol 2008; 423 (1): 19–33.

Rols M.P. Electropermeabilization, a physical method for the delivery of therapeutic molecules into cells. Biochim Biophys Acta 2006; 1758 (3): 423–428.

Shigimaga V.A. Impulse conductometer for biological cells and liquid media. Measurement Techniques 2013; 55 (11): 1294–1300.

Tsong T.Y. Electroporation of cell membrane. Biophys J 1991; 60 (2): 297–306.

Trimarchi J.R., Lui L., Smith P.J.S., Keefe D.L. Noninvasive measurement of potassium efflux as an early indicator of cell death in mouse embryos. Biol Reprod 2000; 63 (3): 851–857.

Weaver J.C. Theory of electroporation: a review. Bioelectrochem Bioenerg 1996; 41 (2): 135–160.

Zimmermann U. Electric field mediated fusion and related electrical phenomena. Biochim Biophys Acta 1982; 694 (3): 227–277.

Загрузки

Опубликован

2013-09-30

Как цитировать

Smolyaninova, E. I., Shigimaga, V. A., Strikha, O. A., Popivnenko, L. I., & Lisina, E. G. (2013). Влияние этапов криоконсервирования методом витрификации в этиленгликоль-сахарозной среде на электрическую проводимость 2-клеточных эмбрионов мышей. Проблемы криобиологии и криомедицины, 23(3), 228–239. извлечено от http://cryo.org.ua/journal/index.php/probl-cryobiol-cryomed/article/view/299

Выпуск

Том 23 № 3 (2013): Проблемы криобиологии и криомедицины (ранее Проблемы криобиологии)

Раздел

Теоретическая и экспериментальная криобиология

Лицензия

Copyright (c) 2020 Evgeniya I. Smolyaninova, Viktor A. Shigimaga, Oksana A. Strikha, Lyudmila I. Popivnenko, Ekaterina G. Lisina

Лицензия Creative Commons

Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.

Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:

  • Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договоренности, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.
  • Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).