• 제목/요약/키워드: Cryoprotective Agents

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돼지 수정란의 완만 및 초급속 동결 융해후의 생존성에 관한 연구 (Studies on the survival Rate after Slow and Ultrarapid Frozen-Thawing of Porcine Embryos)

  • 이봉구;김상근;이규승
    • 한국가축번식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.117-123
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    • 1992
  • This Study was carried out ot investigate the effects of concentration and equilibration time of cryoprotective aagents on survival rate of slowly and ultrarapidly frozen porcine embryos. The porcine embryos following dehydration by cryoprotective agents and 0.25M sucrose were slowly freezed(from 2$0^{\circ}C$ to -7$^{\circ}C$/-1$^{\circ}C$/min., from -7$^{\circ}C$ to -35$^{\circ}C$/-0.2$^{\circ}C$/min., from -35$^{\circ}C$ to -38$^{\circ}C$/-0.3$^{\circ}C$/min.) by Cell Freezer and directly plunged into liquid nitrogen and thawed in 38$^{\circ}C$ water bath. Survival rate was defined as development rate to the morula and blastocyst stage after in vitro culture or by FDA test. The results are summarized as follows : 1. The survival rates of porcine embryos after slow frozen-thawing in the freezing medium of 0.25M sucrose added 2.0M glycerol, 3.0M DMSO, 2.0M propanediol or 2.0M glycerol+2.0M propanediol was 80.6, 84.7, 75.0 or 78.8%, respectively. 2. The survival rates of porcine embryos after slow frozen-thawing in the freezing medium of 0.50M sucrose added 2.0M glycerol, 3.0M DMSO, 2.0M propanediol or 2.0M glycerol+2.0M propanediol was 80.9, 82.4, 73.1 or 77.1%, respectively. 3. The survival rates of porcine embryos after ultrarapid frozen-thawing in the freezing medium of 0.25M sucroese added 2.0M glycerol, 3.0M DMSO, 2.0M propanediol or 2.0M glycerol+2.0M propanediol was 65.3, 68.6, 63.2 or 59.9%, respectively. 4. The survival rates of porcine embryos after ultrapid frozen-thawing in the freezing medium of 0.50M sucrose added 2.0M glycerol, 3.0M DMSO, 2.0 propanediol or 2.0M glycerol+2.0M propanediol was 67.5, 62.9, 56.9, or 62.8%, respectively. 5. The higher survival rate of porcine embryos was attained at the short period ofequilibration time(5min.) in the freezing medium added 0.25M sucrose and 3.0 DMSO compared to those of 10 or 20min. equilibration time in the same condition.

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굴, Crassostrea gigas 정자의 냉동보존 (Cryopreservation of Pacific Oyster, Crassostrea gigas Sperm)

  • 박미선;민병화;박정준;임현정;명정인;정민환
    • 한국패류학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.251-258
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    • 2013
  • 본 연구에서는 굴, Crassostrea gigas의 계획적인 인공종묘생산 및 우량형질의 정자를 보존하기 위하여 냉동보존 시 적정 결빙억제제 (cryprotective agent, CPA) 및 농도를 알아보고자, CPA 종류 및 농도별 독성 및 냉동보존 효과를 파악하고 해동 후 정자의 세포 손상을 조사하였다. CPA 종류 및 농도별 침지시간에 따른 굴 정자의 독성평가를 실시한 결과, 생존율 및 운동성은 DMSO가 가장 좋았으며, 다음으로 EG, glycerol, Methanol 순이었다. 희석액으로 여과해수를 사용하여 CPA 종류 및 농도별 냉동보존 결과, 15% DMSO로 냉동보존 한 정자의 생존율 및 운동성이 가장 높았다. 굴의 냉동/해동 정자를 주사전자현미경으로 관찰한 결과, DMSO, EG, methanol, glycerol 순으로 세포 손상이 적었으며, 농도는 15, 20, 10, 5% 순이었다. 이상의 결과를 종합한 결과, 굴 정자의 냉동보존 시 여과해수를 희석액으로 사용할 경우 적정 CPA는 DMSO이며, 농도는 15%였다.

동자개 Pseudobagrus fulvidraco 정자 동결보존 (Sperm Cryopreservation of Korean Bullhead Pseudobagrus fulvidraco)

  • 정민환;홍창기;임재현;구인본;박주환
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.115-120
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    • 2023
  • 본 연구는 동자개 정자의 동결보존을 위해 동결보존제의 최적 농도와 적정 희석액을 구명하여 정자를 최상의 상태로 보존하여 인공종자를 생산하는데 목적이 있다. 실험은 3종의 희석액(I: 300 mM glycose, II: Kurokura extender, III: Li extender), 4종의 동결보존제(dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, methanol and glycerol)와 4개의 동결보존제 농도(5, 10, 15, 20%)를 조합하여 대하여 조사하였다. 동결보존한 정자를 해동한 후 정자의 생존율과 정자활성지수로 동결보존제의 효과를 평가하였다. 희석액 III(Li extender)과 10과 15%의 methanol을 조합했을 때 동자개 정자의 생존율과 정자활성지수는 각각 66.9 ± 8.7, 67.3 ± 13.1%과 2.6 ± 0.4, 2.6 ± 0.5로 다른 희석액과 동결보존제보다 높았다.

소 수정란의 간이 동결기법 개발에 관한 연구 II. 내동제의 평형시간, 융해온도, 융해시간 및 1단계 Straw법이 체외발생에 미치는 영향 (Studies on the Development of Easy Cryopreservation Technique of Bovine Embryos II. Effects of Equilibration of Cryoprotectants, Temperature and Time of Thawing and 1 Step Straw Method on In Vitro Developmental Rates of Embryos)

  • 김상근;남윤이;현병화
    • 한국가축번식학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.103-109
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    • 1997
  • The studies on the carried out to investigate to determine the optimum thawing temperature and equilibration time and 1 step straw method of frozen bovine embryos. The follicular oocytes were cultured in TCM-199 medium containing 10 IU/ml PMSG(Sigma, USA), 10 IU/ml hCG(Sigma, USA), 1 $\mu\textrm{g}$/ml $\beta$-estradiol(Sigma, USA) and 10% FCS for 24~48 hrs in incubator with 5% CO2 in air at 38.5$^{\circ}C$ and then matured oocytes were again cultured for 12~18 hrs with motile capacitated sperm by preincubation of heparin. The bovine embryos following dehydration by cryoprotective agents and various concentration of sucrose were directly plunged into liquid nitrogen and thawed in 3$0^{\circ}C$ water. Survival and in vitro developmental rate was defined as developmental rate on in vitro culture or FDA-test. The results are summarized as followes : 1. The equilibration time on in vitro developmental rates of bovine embryos was attained after short period of time(2.5~5 min.) in the freezing medium higher than long period of time (10~20 min.). 2. The temperature thawed at 3$0^{\circ}C$ after rapid freezing of bovine embryos resulted in a significantly higher in vitro developmental rate than did at 2$0^{\circ}C$ and 35$^{\circ}C$. 3. The thawing time on in vitro developmental rates of bovine embryos was attained after short period of time(1~5 min.) in the freezing mediuim higher than long period of time(10min.). 4. The in vitro developmental rates of bovine embryos after rapid frozen-thawing by 1 step straw method in the freezing medium added 1.5M, 2.0M glycerol, DMSO, propanediol and 0.25M, 0.50M, 0.75M, 1.00M sucrose were 12.5~19.4%, 10.0~15.6%, 9.1~13.8% and 6.7~12.9%, respectively.

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Pluronic F-68이 동결보존된 형질전환 담배세포의 해동 후 세포생장에 미치는 영향 (Effect of Pluronic F-68 on the Post-thaw Growth of Cryopreserved Transgenic Nicotiana tabacum Cells)

  • 전수환;이경훈;권준영;류현남;김동일
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.313-317
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    • 2007
  • 본 연구에서는 Pluronic F-68을 해동 후 회복배지에 적용하여, 동결보존된 형질전환 식물세포의 생장 증진을 도모하였다. Pluronic F-68은 세포표면의 소수성을 감소시켰을 뿐만 아니라, 세포의 투과성을 증진시켜 세포와 직접 상호 작용할 수 있음을 관찰하였다. 또한 Pluronic F-68의 첨가에 의해 재조합단백질의 발현에 부정적인 영향을 보이지 않음을 확인하였다. 따라서 동결보존시 해동 후 회복배지에 Pluronic F-68의 첨가는 식물세포의 신속하고 효율적인 대량 현탁배양을 가능하게 할 수 있다.

생쥐 분할배의 동결보호물질 개발 (Development of Antifreezing Agent for Bisected Embryo in Mouse)

  • 이병오
    • 한국가축번식학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.233-238
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    • 1996
  • This study was conducted to investigate the effects of cryoprotective agents and thawing temperature on the survival rate of the bisected embryos of mouse. The results of this study were summairzed as follows: 1. In in vitro culture after frozen with DMSO, glycerol, ethylene glycol or propanediol and thawed, the rates of normally developed bisected morula which was denuded were 31.7, 39.1, 28.0 and 23.1%, respectively. 2. The survival rates of bisected morula encased into the zona pellucida in in vitro culture after frozen with DMSO, glycerol, ethylene glycol or propanediol and thawed were 72.4, 68.7, 64.0 and 59.5%, respectively. 3. The survival rates of bisected denuded blastura in in vitro culture after frozen with DMSO, glycerol, ethylene glycol or propanediol and thawed were 48.3, 44.8, 32.1 and 28.6%, respectively. 4. The survival rates of bisected blasturae encased into the zona pellucida in in vitro culture after frozen with DMSO, glycerol, ethylene glycol or propanediol and thawed were 73.6, 67.4, 53.0 and 49.1%, respectively. 5. In in vitro culture after frozen with DMSO, glycerol, ethylene glycol or propanediol and thawed at room temperature, the rates of the normally developed bisected morula which was encased into the zona pellucida were 67.1, 62.3, 57.7 and 53.0%, respectively, and those of the bisected blasturae encased into the zona pellucida were 70.8, 65.4, 56.6 and 52.1%, respectively. 6. The survival rates of bisected morula which was encased into the zona pellucida in in vitro culture after forzen with DMSO, glycerol, ethylene glycerol or propanediol and thawed at 37$^{\circ}C$ were 74.3, 71.3, 63.9 and 57.4%, respectively, and those of bisected blastura encased into zona pellucida were 76.0, 69.1, 61.1 and 56.1%, respectively.

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Sourdough에서 분리된 유산균의 고농도 배양을 위한 중화제로서 Calcium Carbonate-Alginate Bead의 이용가능성 평가 (Assessment of Applicability of a Calcium Carbonate-Alginate Beads as Neutralizer for the High Cell Density Cultivation of Isolated Sourdough Lactic Acid Bacteria)

  • 정승원;이광근;김철우;이수한
    • 산업식품공학
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    • 제14권3호
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    • pp.208-216
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    • 2010
  • 유산균을 고농도로 배양하기 위하여 $CaCO_3$를 각각 15% 와 20%씩 첨가하여 직경이 서로 다른 $CaCO_3$-alginate beads를 제조한 후, lactic acid에 대한 $CaCO_3$-alginate beads의 반응 특성과 완충효과를 관찰하였으며, lactic acid에 대하여 완충작용이 있는 $CaCO_3$-alginate beads를 이용하여 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21을 고농도 배양하여 직접투입식 starter를 제조하였다. 본 연구에서 제조된 $CaCO_3$-alginate beads는 $CaCO_3$, alginate 함량 및 수분 함유율이 beads에 일정하게 고루 분포되어 있으며, 일정한 밀도를 갖는 입자임을 알 수 있었다. 또한 lactic acid에 대한 beads의 반응은 표면으로부터 일어나기 시작하여 내부로 진행됨을 확인하였으며, $CaCO_3$-alginate beads 양의 증가는 결국 lactic acid와 반응할 수 있는 $CaCO_3$ 표면적의 증가를 가져오게 되며, 단위시간당 lactic acid와 반응하는 $CaCO_3$의 상대적 증가를 가져오기 때문에 $CaCO_3$-alginate beads 양의 증가는 lactic acid 용액 내부의 중화작용의 증가를 가져온다는 것을 확인하였다. 즉, $CaCO_3$-alginate beads의 직경이 작을수록, 내부의 $CaCO_3$ 함량이 높을수록, 단위 부피당 넓은 표면적과 높은 중화작용을 가지므로 $CaCO_3$-alginate beads를 pH neutralizer로 이용하여 유산균을 배양할 경우에는 $CaCO_3$ 함량이 높고 직경이 작은 $CaCO_3$-alginate beads의 이용이 유산균 배양에 효과적임을 알 수 있었다. $CaCO_3$-alginate beads를 이용한 유산균의 고농도 배양시, pH와 생균수와의 상관성과 선형관계를 단순회귀분석법(simple regression)을 이용하여 최소자승추정량(least square estimator; LSE)을 구하여 검증한 결과, 각 X의 회귀계수의 값은 통계적으로 유의한 결과(p<0.05, p<0.01)를 보였다. 또한 $R^2$ 값은 S. thermophilus ST-Body 1와 L. amylovorus DU-21의 경우, $CaCO_3$-alginate beads 무첨가구와 첨가구에서 각각 0.6310, 0.7505, 0.7452, 0.7609이였다. 이는 pH가 균 증식에 다소나마 영향을 주는 것을 나타낸다. 고농도로 배양된 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21 균주를 이용하여 직접투입식 starter를 제조한 결과, 동결건조 보호제로 15% glycerol을 이용하였을 때 각각 91.96${\pm}$1.35%와 89.09${\pm}$4.49%의 생존율을 보였다. 본 연구에서 확립된 기법은 probiotics 조제나 정장제 조제방법에 있어서도 공히 적용 가능하므로 미생물 세포의 이용기법으로 그 생존율과 발효에 연관되는 기능보존과 수반되는 여러 분야에 적용한다는 면에서 산업적으로 중요하다고 사료된다.

생쥐모델을 이용한 동결보존제의 독성조사 (Toxic Effect of Cryoprotectants on Embryo Development in a Murine Model)

  • 양관철;강희규;이회창;이향흔;고덕성;양현원;박원일;박은주;김세웅
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제31권1호
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    • pp.59-65
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    • 2004
  • Objectives: The aim of this study was to assess toxicities of cryoprotectants. Methods: Toxicities of two cryoprotectants, dimethyl sulfoxide (DMSO) and 1, 2-propanediol (PROH), were investigated using a murine embryo model. Female F-1 mice were stimulated with gonadotropin, induced ovulation with hCG and mated. Two cell embryos were collected and cultured after exposure to either DMSO or PROH. Embryo development was evaluated up to the blastocyst stage. Blastocysts were stained with bis-benzimide to evaluate the cell count and with terminal deoxynucleotidyl transferase mediated dUTP nick labeling (TUNEL) to assess apoptosis. Results: The total cell count of blastocysts that were treated with DMSO at the 2-cell stage was significantly lower than that were treated with PROH ($75.9{\pm}27.0$) or the control ($99.0{\pm}18.3$) (p<0.001). On comparison of two cryoprotectant treated groups, the DMSO treated group showed a decreased cell count compared with the PROH treated group (p<0.05). Both DMSO ($14.2{\pm}1.5$) and PROH ($11.2{\pm}1.4$) treated groups showed higher apoptosis rates of cells in the blastocyst compared with the control ($6.2{\pm}0.9$, p<0.0001). In addition, the DMSO treated group showed more apoptotic cells than the PROH treated group (p<0.001). Conclusions: The potential toxicity of cryoprotectants was uncovered by prolonged exposure of murine embryos to either DMSO or PROH at room temperature. When comparing two cryoprotective agents, PROH appeared to be less toxic than DMSO at least in a murine embryo model.

Ethylene Glycol이 포유류 초기배자의 생존성에 미치는 독성 효과 분석 (Toxic Effects of Ethylene Glycol on Mammalian Embryo Survivability)

  • 김현;유대중;최창용;성환후
    • Reproductive and Developmental Biology
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    • 제39권3호
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    • pp.77-81
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    • 2015
  • 본 연구에서 배아의 생식세포 동결에 가장 흔히 쓰이고 있는 두 가지 동결 보호제, 즉 DMSO와 EG의 독성을 비교하고자 생쥐 수정란 모델을 이용한 실험을 하였다. 생후 6주령의 암컷 생쥐 $F_1$ hybrid mice에 10 IU의 PMSG를 복강 주사하여 과배란을 유도하고, 2-세포기 배아를 획득하고 DMSO와 EG 각각 노출시킨 후, 배양을 하였다. 배반포의 전체 세포수는 2-세포기 단계에서 DMSO($68.1{\pm}24.1$)로 EG($81.2{\pm}27.0$) 혹은 control($99.0{\pm}18.3$)(p<0.001) 처리구에 비해서 유의적으로 낮았다. DMSO 처리구가 EG 처리구에 비해 세포수가 적었다. DMSO($15.4{\pm}1.5$)와 EG($10.2{\pm}1.4$) 두 처리구는 대조구($6.1{\pm}0.9$, p<0.0001)와 비교해서 배반포에서 세포사 비율이 더 높음을 확인했다. 또한, DMSO 처리구는 EG 처리구(p<0.001)보다 더 많은 세포사멸된 세포가 확인되었다. DMSO 또는 EG 처리군과 대조군 사이에는 배아 부화율에 있어서 차이가 있었으며, 이는 배아에 대한 동결 보호제의 잠재적인 독성을 확인한 결과였다. 이번 연구에서 장기간 처리했을 때 EG 처리군보다 DMSO 처리군에서 배아발달과 세포수가 저하된 것은 DMSO의 독성이 더 높을 것으로 사료된다.

Effects of various combinations of cryoprotectants and cooling speed on the survival and further development of mouse oocytes after vitrification

  • Cha, Soo-Kyung;Kim, Bo-Yeun;Kim, Mi-Kyung;Kim, You-Shin;Lee, Woo-Sik;Yoon, Tae-Ki;Lee, Dong-Ryul
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제38권1호
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    • pp.24-30
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    • 2011
  • Objective: The objectives of this study were to analyze efficacy of immature and mature mouse oocytes after vitrification and warming by applying various combinations of cryoprotectants (CPAs) and/or super-rapid cooling using slush nitrogen ($SN_2$). Methods: Four-week old ICR female mice were superovulated for GV- and MII-stage oocytes. Experimental groups were divided into two groups. Ethylene glycol (EG) only group: pre-equilibrated with 1.5 M EG for 2.5 minutes and then equilibrated with 5.5 M EG and 1.0 M sucrose for 20 seconds. EG+dimethylsulfoxide (DMSO) group: pre-equilibrated with 1.3 M EG+1.1 M DMSO for 2.5 minutes and equilibrated with 2.7 M EG+2.1 M DMSO+0.5 M sucrose for 20 seconds. The oocytes were loaded onto grids and plunged into $SN_2$or liquid nitrogen ($LN_2$). Stored oocytes were warmed by a five-step method, and then their survival, maturation, cleavage, and developmental rates were observed. Results: The EG only and EG+DMSO groups showed no significant difference in survival of immature oocytes vitrified after warming. However, maturation and cleavage rates after conventional insemination were greater in the EG only group than in the EG+DMSO group. In mature oocytes, survival, cleavage, and blastocyst formation rates after warming showed no significant difference when EG only or EG+DMSO was applied. Furthermore, cleavage and blastocyst formation rates of MII oocytes vitrified using $SN_2$ were increased in both the EG only and EG+DMSO groups. Conclusion: A combination of CPAs in oocyte cryopreservation could be formulated according to the oocyte stage. In addition, $SN_2$ may improve the efficiency of vitrification by reducing cryoinjury.