Криоконсервация - един от най-обещаващите начини за запазване на генетичния фонд на висшите растения и животни. Тя позволява съхранение на органи, тъкани и клетки се замразяват при температурата на течния азот (-196 ° С). Съхраняван при тези условия, материалът е генетично стабилен и не подлежи на промени, които се срещат с организми по време на съхранение чрез конвенционални методи.
Развитие криобиология (науката на действие на ниски температури на живи организми) започна през 1900 г., когато J. К. и Линде. Dewar, получен в значителни количества, течен въздух, състояща се от азот и водород. Издържат на бактериите в него и в бъдеще е не само жив, но и да запази своите свойства.
Основната критични моменти криоконсервиране са образуването на лед във и извън клетките на тялото и тяхното обезводняване (дехидратация).
Вътреклетъчно и извънклетъчна лед е, че температурата спада на околната среда под точката на замръзване на резултатите от разтвор в преохлаждане, образуване на лед около клетките и появата на кристализационни центрове. Водата излиза от клетката и замръзва върху външната повърхност на леда.
Формирането на вътреклетъчния лед е обикновено вреди на клетките, и само в случай на образуване на много малки (като стъкло ледени кристали), те могат да продължат да се развиват.
Растителните клетки са по-трудна мишена за криоконсервация от животински клетки. Това се дължи на по-голям техния размер: размер на 15-1000 микрона растителна клетка и размер на животинска клетка от 7-25 микрона. Освен това, растителните клетки съдържат специални органели - твърда целулоза стена. Особено усложнява присъствието на вакуоли дехидратация система. Централният вакуола в растителните клетки може да отнеме до 90% от общия обем, което ги прави трудни за обезводняване.
криоконсервация технология се основава на моделите, че криоконсервация (криоконсервация) клетки отиват в състояние на дълбок подтискането на жизнените процеси, и след дълъг престой в нея са се нормализира (нормален) състояние.
Основните етапи на криоконсервация.
- Предварително култивиране на клетки или организми. Така разгледа тяхната устойчивост към състава на културалната среда, както и съвпадение г. етап на растеж и на броя на клетките преди екстракцията.
- Опаковка материал получен в контейнери. Така за замразяване и съхранение на получени клетки или организми използват различни видове контейнери. Опаковка извършва в стерилни условия.
Подобрен метод на ген басейн е съхранение криоконсервация (в течен азот), където е напълно спрян всички метаболитни процеси. Тя осигурява стабилно поддържане на генетичните характеристики на обекти в рамките на практически всяка дължина. Тя може да се използва за запазване на генетичния фонд на широк спектър от обекти - от изолирани протопласти за ембриони и семена.
В момента, замразяване и съхранение метод е предназначен за не повече от 60 вида растения. Така в Cryobank Института по физиология на растенията RAI съхранява в течен азот, култивирани клетки на брой редове и мутанти на различни растения, включително повече от 20 години на култура от моркови. Служителите на институцията, както и методи за отглеждане на картофи ПЧИ са разработени за криоконсервация меристеми много сортове картофи. Като цяло, 20% от съхраняваните меристерми регенерирани растения, които, когато се разтоварват в област на всички основания, не се различава от традиционните тръбни инсталации.
Най-простият техника на прашец криоконсервация. Изсушеният полена се поставя в пластмасови флакони и директно се прехвърлят в кутии, разположени на Dewar на течен азот. При 5 картофени сортове прашец, размразени след 1, 2 и 3 години на съхранение, тя има висока жизнеспособност, фертилитета и е ефективно използвани в пресичането.
По-сложно е технология криоконсервиране на култивирани клетки, меристеми, стреля типове, ембриони, като трябва да бъдат замразени за защита на клетки и тъкани от осмотичен стрес и фрактури кристали механични структури лед и да се гарантира жизнеспособността на opaivanii и регенериране. Deep Freeze - склад - размразяване са изключителна експозиция.
Технологията включва следните стъпки:
- Получаване на култура (специална предварително отглеждане)
- добавянето на криопротектор,
- програма за блокиране,
- съхранение в течен азот,
- бързо размразяване,
- премахване криозащитна,
- рекултивиране и възстановяване на растенията.
Криозащитни - вещество, което, когато замразяване трябва да намали клетъчната увреждане от механични и осмотичен стрес. Криозащитни са:
- диметилсулфоксид,
- глицерин,
- поливинилпиролидон,
- полиетилен гликол,
- декстран и други.
Предварителното третиране на клетки, осмотично активни вещества (манитол, сорбитол, пролин и други амино киселини) и им помага да се предпази от стрес, увеличаване на степента на преживяемост след дълбоко замразяване и размразяване.
Замразяване режим в стъпка 0 до -40 ° С може да бъде бавно (0,5-1,0 ° С / мин), или ултрабързи (директно потапяне в течен азот до 0.5 mm размер на обекта). В същото време замразяване на забавен режим дава по-добри резултати, но изисква специално оборудване (софтуер фризер).
Размразяване и възстановяване на растежа на културите често е критична стъпка процес. За някои видове разработени техника им, включително определена скорост, температура и други характеристики. Вече cryobanks могат да улеснят работата на животновъдите, които им позволяват да бъдат широко използвани генофонд от сортове и диви видове. В същото време, можете да спестите без генетични промени уникален хибрид, мутанти и трансформирани линии.
Свързани статии