В течение 60 лет ученые пытались провести криозаморозку эмбриона аквариумной рыбки данио-рерио, важного для медицины вида. Исследователям Университета Миннесоты и Смитсоновского института биоконсервации это, наконец, удалось.
«Нет никаких сомнений в том, что использование этой технологии приведет к прорыву в криосохранении и консервации многих видов диких животных», — говорит Мэри Хагедорн, соавтор статьи, опубликованной в журнале ACS Nano. Замораживая сперму, яйцеклетки и эмбрионы, биологи могут обезопасить редкие виды от вымирания. В прошлом им удавалось заморозить эмбрионы млекопитающих и сперму рыб, однако эмбрионы рыб до сих пор подвергнуть криоконсервации не удавалось. Для того чтобы что-то начало получаться при таких низких температурах, ученых пришлось проявить смекалку и соединить биологию с инженерными достижениями.
Успешная криозаморозка эмбриона требует его охлаждения до стабильного состояния. С этим проблем не возникает. Но для разморозки необходимо быстро повысить температуру и использовать антифриз, чтобы остановить образование кристаллов льда, которые, как иголки в воздушном шарике, разрушают мембрану и уничтожают эмбрион. Эмбрионы рыб очень большие, и их сложно быстро разморозить. Вдобавок, мембраны рыб непроницаемы и не пропускают антифриз.
Калифорнийский стартап придумал способ выращивать овощи почти без воды
Идеи
Ученые использовали для решения этой проблемы золотые наночастицы и лазеры. Аккуратно разместив наночастицы золота внутри замороженного эмбриона, они смогли быстро нагреть их при помощи лазерных импульсов до температуры окружающей среды (от -196 до +20 градусов Цельсия) и снова запустить биологическую активность, то есть жизнь.
Эмбрионы, прошедшие эту процедуру, развивались дальше нормально – у них появилось сердце, мускулатура хвоста, они начали двигаться. В дальнейшем ученые собираются поработать под технологией, чтобы повысить процент выживаемости эмбрионов и автоматизировать процесс разморозки, пишет EurekAlert.
«Через 20-30 лет в США перестанут использовать секс для размножения»
Кейсы
В марте ученые этого же университета уже использовали наночастицы железа и кремния, чтобы разморозить живые ткани, подвергнув их воздействию магнитного поля. В будущем эта технология может решить проблему хранения донорских органов.