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冷冻胚胎克隆牛生命从零下196摄氏度开始

  作者: 来源: 日期:2010-02-21  
     它们的生命从零下196摄氏度开始——

    暖暖的阳光爬进铁制的栅栏,落在它们黑白相间的毛皮上显得相当耀眼,但谁能想到,记者眼前这两头分别叫“辉辉”和“煌煌”的小奶牛,其生命初态曾经历过零下196摄氏度的低温。

    “它们都是克隆牛的后代。”锦绣大地胚胎中心的技术主管王刚兴奋的向记者介绍说,从2002年我国首批自主完成的成年体细胞克隆牛成功问世至今,克隆牛的技术已经相对完善并取得一定的成绩。但如何更好的保留优良基因,培育高品质的奶牛、肉牛一直是这个领域内学者们关心的话题。就在这种氛围下,被称为“胚胎冷冻法”的手段出现了。

    不到3秒种的时间,胚胎就成为了像玻璃一般的冰晶

    去年10月开始,为保存高品质奶牛的优良基因,包括王刚在内的研究小组琢磨一种方法,通过保存克隆好的胚胎来提高优质品种的使用率。王刚向记者介绍说:“起初,我们从牛的耳朵末梢上取下一块组织,然后通过一段时间的培养,让其成长为成纤维细胞。接着取其细胞核,注入去核的卵子细胞中,胚胎就算完成了。”但这只是第一步,接下来的时间里,实验室的工作人员开始对如何有效保存胚胎进行研究。最终,他们选择了液氮作为冷冻保存胚胎的载体。

    在实验室里,王刚向记者演示了这种繁琐但紧凑的实验过程。首先要通过一些技术手段来为胚胎脱水,如果不脱水的话,在冷冻过程中细胞内形成的冰晶会使细胞壁破损。接着,用口吸管的末端细管将胚胎吸起,然后轻轻吹入小型试管,注入冷冻防护液,最后将小水滴一般的胚胎放入液氮中,不到3秒种的时间,胚胎就成为了像玻璃一般的冰晶,这就是“胚胎冷冻法”。“辉辉”和“煌煌”就是用这种方法培育出来的成果,整个实验过程前后历时整整一年。

    当需要用胚胎进行繁殖时,就得进行解冻

    实验成功的背后也有不为人知的危险,记者在实验室看到了冒着冷气的液氮。据说,液氮的温度在零下196摄氏度,实验人员在实验过程中要很小心,如果用手触碰液氮极有可能产生严重的后果。“手上要是粘有水或者汗液,一旦触碰到低温的液氮,水或者汗液会立刻结冰,从而冻伤甚至冻死手掌细胞。正是这种危险性时刻让我们保持警醒,操作的时候讲究一定的技巧,熟练后就好办多了。”王刚告诉记者。

    为何要选用液氮作为冷冻细胞的载体呢?胚胎中心主任吴亦芳为记者揭开了这一谜团:“冷冻胚胎的难处在于要在极短的时间内将其温度降到零下10摄氏度以下,不然胚胎就会受损。而零下196摄氏度的液氮能够在不到3秒的时间轻松完成这一使命。”

    王刚还告诉记者:“只要保证胚胎安全的冷冻在液氮里面,运输到各地都是很方便的。”当需要用胚胎进行繁殖时,就得进行解冻,这个过程很关键。解冻最合适的温度为35摄氏度,先得将冻于液氮中的试管取出进行“空气浴”,接着置于水中持续“水浴”。“如果直接进行水浴的话,试管会因为冷暖差异引起胀裂。”王刚说。

    通过这种冷冻方法能保存胚胎存活的概率在50%以上

    据实验室工作人员介绍,胚胎微滴玻璃化冷冻法的成功是经历了多种反复实验后得到的最佳冷冻方法。目前,通过这种冷冻方法能保存胚胎存活的概率在50%以上,不要小看这50%,这已经是克隆技术领域的一个新突破。吴亦芳告诉记者:“这种冷冻方法是目前来说存活概率最高的,因为解冻后,要保持胚胎的复苏率在95%以上,而且在移植进母牛体内的受胎率也稳定在一个较高的水平上。”并且该技术的应用领域也会逐步扩大,可将大量生产的奶牛克隆胚胎冷冻保存,随时进行胚胎移植,扩繁高产奶牛,能大力促进克隆技术的产业化,对于品种改良和增产牛奶都有实际的功效。既然可以冷冻牛的胚胎,那是否可以将人的胚胎也冷冻起来呢?对于记者的这种设想,吴亦芳认为:“理论上是可行的,但由于物种之间的差异性,技术手段上需要改进和变化的地方很多。比如说用这种冷冻方法我们还在羊身上做过实验,跟用牛做实验相比差别就很大。如果用于人类身上,也会遇到同样的问题,但科技是不断发展的,没有想象就不会有进步。”

 
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