Эффективность получения генетически модифицированных (ГМ) животных значительно возросла благодаря развитию методов на основе эндонуклеазы, в частности CRISPR/Cas9. Многие лаборатории по всему миру производят различные линии ГМ-мышей и крыс, которые должны быть криоконсервированы, чтобы предотвратить генетический дрейф и сохранить целостность исходного фенотипа1. Кроме того, архивирование устраняет необходимость в постоянном разведении, что часто приводит к чрезмерной численности животных. Некоторые лаборатории отправляют линии ГМ-мышей в виде криоконсервированных эмбрионов или спермы в международные репозитории, облегчая обмен этими моделями и избегая транспортировки живых животных. Это обеспечивает доступ к линиям без повторяющейся генерации идентичных моделей животных GM2. По этим причинам криоконсервация эмбрионов и спермы имеет первостепенное значение в любом предприятии по выращиванию генетически модифицированных животных. Как правило, криоконсервация эмбрионов предпочтительна для хранения линий ГМ, поскольку эмбрионы содержат полный диплоидный геном с модификациями и могут быть легко восстановлены путем переноса эмбрионов.
Витрификация – это неравновесный процесс, характеризующийся дисбалансом между водой, поступающей в клетку, и водой, образующей вокруг нее внеклеточные кристаллы. Этот метод предотвращает образование внутриклеточных кристаллов льда, в отличие его от метода медленного замораживания (SLF)3 (см. рис. 1). Высокая концентрация криопротекторов и прямой контакт с жидким азотом (LN2) обеспечивают сверхбыстрое охлаждение (~40 °C/с), достигая стекловидного состояния образцов в течение нескольких секунд. Более того, витрификация быстрее, проще и дешевле, чем медленное замораживание4. Он требует минимального LN2 и, как правило, использует простое оборудование, которое можно купить в продажеили сделать домашним 5 (см. Рисунок 1).
Кроме того, процесс нагревания, как правило, быстрый и воспроизводимый. Его следует проводить быстро, чтобы избежать токсичности криопротектора и сохранить стекловидное тело3. При замораживании эмбрионов многие лаборатории учитывают удобство устройства-носителя, его надежность, прочность, удерживающую способность и стоимость.
Для рутинной криоконсервации эмбрионов овец и мышей мы предпочитаем метод витрификации минимального объема шпателем с использованием аппарата Spatula Montevideo (MVD)6. Первоначально мы использовали метод медленной заморозки7 , но быстро перешли на витрификацию. Чтобы создать более простое и компактное устройство для LN2 dewar, мы модифицировали самодельный шпатель от Tsang and Chow (2009)8, который вставляется в криопробирку, чтобы получить шпатель MVD, который герметизируется соломинкой объемом 0,5 мл (см. Таблицу материалов). Шпатель оснащен наконечником загрузчика геля (см. Таблицу материалов), где платформа размером около 1 мм² формируется путем аккуратного плавления наконечника с помощью тонких щипцов, создавая лепесткообразную пластину для загрузки эмбрионов. Эта платформа может вместить до 40 эмбрионов мыши в небольшой капельке витрификации. Стержень для идентификационной пробки (см. Таблицу материалов) вставляется в открытый конец наконечника загрузчика геля.
Целью этого метода является витрификация эмбрионов простым, быстрым и недорогим методом, который, кроме того, экономит место в азотном дьюаре. Эта система успешно используется в течение многих лет, обеспечивая отличные показатели выживаемости эмбрионов (~97%) и репродуктивных результатов, особенно у эмбрионов мышей. Поскольку шпатель МВД готовится в лабораторных условиях, он является малозатратным методом по сравнению с коммерческими приборами9. Кроме того, это экономит место в азотном дьюаре по сравнению с использованием криопробирок 8,10.

Рисунок 1: Сравнение двух основных методов, используемых для криоконсервации эмбрионов. Этот рисунок был изменен с разрешения Crispo et al.1. Создано в BioRender.com. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этой цифры.