KR101509295B1 - Paste an embryo in the vitrification straw - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스트로우 유리화동결(straw vitrification) 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)시키는, 생식세포의 동결보존 방법에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 로딩 부피를 감소시킴으로써 동결 속도를 증가시킬 뿐만 아니라, 추가의 실험 공정 없이 융해 후 수령체에 유리화동결된 배아를 직접적으로 이식시킬 수 있어 유용하다.The present invention relates to a straw vitrification method, and more particularly, to a straw vitrification method in which frozen-thawed embryos are cultured in a paste an embryo in the vitrification straw (pV) which attaches germ cells to the inner wall of the straw, ≪ / RTI > The method of the present invention is useful not only by increasing the freezing rate by reducing the loading volume, but also by directly transferring the vitrified frozen embryo to the recipient after thawing without further experimentation.

Description

스트로우 내벽에 배아를 부착하는 부착성 스트로우 유리화 동결법{Paste an embryo in the vitrification straw} Background Art [0002] Paste an embryo in the vitrification straw, which attaches an embryo to an inner wall of a straw,

본 발명은 스트로우 유리화 동결법(straw vitrification)에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)에 의한 생식세포의 동결보존 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a straw vitrification method, and more particularly, to a method of freezing preservation of germ cells by pasteurized embryo in vitrification straw (pV) which attaches germ cells to the inner wall of a straw .

세포나 조직, 개체 등과 같은 생물학적 재료를 형태와 기능적인 변화가 일어나지 않은 상태로 저온에서 장기간 보관하고, 원래 상태의 기능을 회복하도록 융해하는 과정을 동결보존(cryopreservation)이라 한다.Cryopreservation is a process in which biological materials such as cells, tissues, and individuals are kept at low temperature for a long period of time without morphological and functional changes, and are melted to restore their original function.

이러한 동결보존은 인류의 생활과 매우 밀접한 관련을 맺고 발전해 왔고, 특히 최근 들어 눈부시게 발전하는 생식생물학 (reproductive biology)과 인간과 동물의 보조생식술 (assisted reproductive technology, ART) 분야에 접목되어 그 중요성이 점점 커지고 있다. 초기에는 크기가 작은 정자나 배아에서만 사용할 수 있었던 동결기법은 그 발전을 통해 가장 큰 세포인 난자와 조직의 보관으로 그 적응증을 넓혀가고 있다.This cryopreservation has developed in close association with the life of mankind and has become increasingly important in recent years, coupled with the remarkable development of reproductive biology and assisted reproductive technology (ART) in humans and animals It is getting bigger. In the early days, the freezing technique, which was only available for small sperm or embryos, is expanding its indications with the storage of the largest cells, oocytes and tissues.

일반적인 체세포에 비해 상대적으로 크기가 크고 수분의 함유량이 높은 배아와 난자의 동결보존을 위해 연구자들은 우선적으로 일반적인 완만동결-급속융해법 (slow cooling-rapid thawing)을 도입하여 사용하였다. 완만동결 방법은 우선 세포질 내 수분의 일부와 투과 동결억제제 (permeable cryoprotectant)를 치환하여 평형시킨다. 이후 세포 동결기에 넣어 세포외부의 수분을 천천히 동결시키는 과정을 통해 세포외부의 동결억제제의 농도를 올려 삼투압을 발생시키고, 이 힘을 이용하여 세포 내에 남아있는 물을 천천히 제거함으로 최소한의 수분만을 남겨 얼음결정의 생성을 최소화 시키는 기술이다. 완만동결은 비교적 그 기술이 단순하여 손쉽게 사용 가능한 장점을 가지고 있으나, 상대적으로 고가의 장비와 많은 액체질소의 사용량, 많은 시간의 소요, 얼음결정에 의한 동결상해 (cryoinjury)와 같은 단점을 가지고 있다.For the cryopreservation of embryos and oocytes, which are relatively large in size and high in water content compared to normal somatic cells, the researchers first introduced a general slow cooling-rapid thawing method. The gentle freezing method first equilibrates by replacing a part of water in the cytoplasm with a permeable cryoprotectant. Thereafter, the cells are placed in a cell freezer to slowly freeze the moisture outside the cell. The osmotic pressure is increased by increasing the concentration of the freezing inhibitor outside the cell, and the water remaining in the cells is slowly removed using this force. It is a technique to minimize the generation of crystals. Slow freezing is relatively simple and easy to use, but it has disadvantages such as relatively expensive equipment, a large amount of liquid nitrogen, a lot of time, and freezing damage caused by ice crystals.

동결과정 중에 세포의 손상을 유발하는 가장 큰 원인은 동결 시 생기는 빙결정의 형성에 의한 기계적인 손상이다. 따라서 이러한 손상을 극복하기 위해 많은 학자들은 동결방법, 동결속도, 동결보호제의 선택 및 융해방법에 대한 다양한 연구를 시도하였으며, 최근에는 아예 빙결정형성이 일어나지 않는 유리화 동결법을 도입하였다. 연구에 따르면 배아나 난자와 같이 상대적으로 크고 수분함량이 높은 세포의 유리화동결을 위해서는 일반적인 체세포에 비해 고농도의 동결억제제의 노출시간을 줄이거나 냉각속도를 올리는 것이 필수적이다. The most common cause of cell damage during freezing is mechanical damage caused by freeze formation during freezing. Therefore, to overcome these damages, many scholars have attempted various studies on the freezing method, freezing rate, selection and melting method of freezing protection, and recently introduced vitrification freezing method in which no ice crystals are formed. Studies have shown that it is essential to reduce the exposure time or increase the cooling rate of high-concentration freeze inhibitors compared to conventional somatic cells for vitrification of relatively large, high-moisture cells such as embryos and oocytes.

따라서 연구자들은 첫째, 투과율이 높고 독성이 적은 동결억제제를 도입하거나 투과성과 비투과성 동결억제제를 조합하여 상대적 농도의 변화 없이 절대적인 농도를 낮추는 전략을 통해 세포에 미치는 독성을 감소시켜 유리화동결/융해 후 효율을 증진시키고 있다. 둘째 냉각속도를 올리기 위해 유리화 동결하는 세포와 동결억제제의 부피를 줄일 수 있는 여러 가지 방법을 개발하고자 하였다. Therefore, the researchers first tried to reduce the toxicity to the cells by introducing freezing inhibitors with high permeability and low toxicity, or by combining absolute permeability and nonpermeable freezing inhibitor with absolute concentration without changing the relative concentration, . Second, we tried to develop various methods to reduce the volume of freezing inhibitor and freezing inhibitor to increase the cooling rate.

1. AGCA, Y., MONSON, R.L., NORTHEY, D.L., PESCHEL, D.E., SCHAEFER, D.M. and RUTLEDGE, J.J., 1998. Normal calves from transfer of biopsied, sexed and vitrified IVP bovine embryos. Theriogenology, 50(1), pp. 129-145.1. AGCA, Y., MONSON, R.L., NORTHEY, D. L., PESCHEL, D. E., SCHAEFER, D.M. and RUTLEDGE, J. J., 1998. Normal calves from transfer of biopsied, sexed and vitrified IVP bovine embryos. Theriogenology, 50 (1), pp. 129-145. 2. AKIYAMA, K., KOBAYASHI, J., SATO, Y., SATA, R., OHASHI, M., SASAKI, E., ODA, Y., OGAWA, Y., UEDA, S., NABENISHI, H. and MATOBA, S., 2010. Calf production from vitrified bovine sexed embryos following in-straw dilution. Animal science journal = Nihon chikusan Gakkaiho, 81(4), pp. 461-466.2. AKIYAMA, K., KOBAYASHI, J., SATO, Y., SATA, R., OHASHI, M., SASAKI, E., ODA, Y., OGAWA, Y., UEDA, S., NABENISHI, H and MATOBA, S., 2010. Calf production from vitrified bovine sexed embryos following in-straw dilution. Animal science journal = Nihon chikusan Gakkaiho, 81 (4), pp. 461-466.

본 발명의 목적은 융해 후 생식세포의 생존률이 높으면서도 수행이 용이한 부착성 스트로우 유리화 동결방법(paste an embryo in the vitrification straw, pV)을 제공하는 데 있다. It is an object of the present invention to provide a paste an embryo in the vitrification straw (pV) which is easy to perform even when the survival rate of germ cells after fusion is high.

본 발명의 다른 목적은 상기 부착성 스트로우 유리화 동결방법에 의해 유리화 동결된 생식세포 및 이의 용도를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to provide frozen frozen germ cells and their uses by the above-mentioned sticky straw vitrification freezing method.

상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 스트로우 유리화 동결법(straw vitrification)을 사용하면서, 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)법을 이용하는 생식세포 유리화 동결방법을 제공한다. In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a method for preventing germ cells using paste-embryo in the vitrification straw (pV) method which attaches germ cells to the inner wall of a straw while using straw vitrification Thereby providing a vitrification freezing method.

대상으로는 동결 보존이 필요한 생체물질이면, 제한은 없으나, 바람직하게는 생식세포는 난자, 체외수정란 또는 배아세포이고, 더욱 바람직하게는 포배기 세포(blastocyst)를 사용한다. 본 발명의 일 실시예에서는 7일령의 포배를 사용하였다.As a subject, there is no limitation as long as it is a biomaterial which requires cryopreservation. Preferably, the germ cell is an oocyte, an in vitro fertilized egg or an embryo cell, more preferably a blastocyst. Seven days old blastocysts were used in one embodiment of the present invention.

바람직한 예에서, 상기 유리화 동결 전에 생식세포에 천공을 형성시키는 단계를 포함할 수 있는데, 이러한 천공 형성을 통해 배아 등의 부화능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In a preferred embodiment, it may include forming perforations in the germ cells prior to the vitrification, and the effect of enhancing the hatchability of the embryo or the like through such perforation may be obtained.

본 발명의 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)법은 하기의 성분을 주요성분으로 포함하는 유리화 동결용 조성물을 이용하는 것을 특징으로 한다:The paste an embryo in the vitrification straw (pV) method of the present invention is characterized by using a vitrification-free composition containing the following components as main components:

홀딩 배지 (HM: 25 mM Hepes 및 20% FBS가 첨가된 TCM199), Holding medium (HM: TCM199 supplemented with 25 mM Hepes and 20% FBS),

유리화 동결 용액 1 (VS1: HM + 10% 에틸렌 글리콜), Vitrification solution 1 (VS1: HM + 10% ethylene glycol),

유리화 동결 용액 2 (VS2: HM + 35% 에틸렌 글리콜 + 5% PVP + 0.5 M 수크로오스), Vitrification solution 2 (VS2: HM + 35% ethylene glycol + 5% PVP + 0.5 M sucrose),

희석 용액 1 (DS1: HM + 0.3 M 수크로오스), 및 Dilution solution 1 (DS1: HM + 0.3 M sucrose), and

희석 용액 2 (DS2: HM + 0.15 M 수크로오스).Dilution solution 2 (DS2: HM + 0.15 M sucrose).

따라서, 본 발명을 실시하기 위한 상기 부착성 스트로우 유리화동결용 조성물 또한 본 발명으로서 제공될 수 있다. Therefore, the above-mentioned adhesive sticking vitrification freezing composition for practicing the present invention can also be provided as the present invention.

한편, 본 발명은 상기 방법으로 유리화 동결된 생식세포 및 이의 다양한 용도를 제공한다. On the other hand, the present invention provides vitrified frozen germ cells and their various uses by the above method.

상기 유리화 동결된 생식세포는, 융해 후 추가의 공정 없이 직접적으로 이식하여도 우수한 생존율 및 임신율을 나타낸다. 따라서, 본 발명은 유리화 동결된 생식세포를 융해 후 추가의 공정 없이, 인간을 제외한 포유류에게 직접적으로 이식하는 것을 특징으로 하는 생식세포 이식방법을 제공한다.The vitrified frozen germ cells exhibit excellent survival rates and pregnancy rates even after direct transplant without further processing after thawing. Accordingly, the present invention provides a germ cell transplantation method characterized in that the vitrified frozen germ cells are directly transplanted to a mammal other than a human, without further processing after thawing.

특히, 소 등의 가축 관리에서 효과적으로 이용할 수 있는데, 바람직한 특성을 가지는 자손의 생산을 증가시키는데 사용될 수 있다.In particular, it can be used effectively in cattle management such as cattle, and can be used to increase the production of progeny with desirable characteristics.

이처럼, 본 발명의 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결법을 사용하면, 신선한 배아를 사용하는 경우와 거의 유사한 효과를 발휘하는바, 배아의 효율적인 이용이 가능하다.As described above, the use of the sticky straw-freezing method of attaching germ cells to the inner wall of the straw of the present invention exerts almost the same effect as that of using a fresh embryo, so that the embryo can be efficiently used.

본 발명에 따른 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV) 방법은 로딩 부피를 감소시킴으로써 동결 속도를 증가시킬 뿐만 아니라, 유리화동결 용액의 재결정화의 감소에 의해 용해 후 생존 가능성을 향상시킨다. 따라서, 본 발명에 의한 유리화동결된 배아 등은 추가의 실험 공정 없이 융해 후 수령체(대리모)에 직접적으로 이식하여 높은 효과를 발휘하므로, 생식세포의 보관 및 활용에 매우 유용하다. The paste an embryo in the vitrification straw (pV) method which attaches germ cells to the inner wall of the straw according to the present invention not only increases the freezing rate by reducing the loading volume, Thereby improving the possibility of survival after dissolution. Therefore, the vitrified frozen embryo according to the present invention is highly useful for storage and utilization of germ cells, since it is directly implanted into the recipient body (surrogate mother) after fusion without further experimental process and exhibits a high effect.

도 1은 본 발명의 부착성 스트로우 유리화동결법(paste an embryo in the vitrification straw, pV)의 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 2는 종래 컬럼형 스트로우 유리화동결법(column in the vitrification straw, cV)의 다이어그램을 나타낸 것이다.
도 3은 TUNEL 염색법으로 확인한 전체 세포, 사멸 세포에 대한 현미경 사진이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Figure 1 is a diagram of a paste an embryo in the vitrification straw (pV) of the present invention.
2 is a diagram of a conventional column-type vitrification straw (cV).
3 is a photomicrograph of whole cells and dead cells determined by TUNEL staining.

"동결보존"이란 용어는 생물 물질의 극저온에서의 보존을 나타낸다.The term "cryopreservation" refers to cryopreservation of a biological material.

"동결물질"이란 용어는 생물 물질의 초자화를 일으킬 수 있는 임의의 물질을 나타낸다. 이론상 샘플이 동결매질과 직접 접촉하지 않기 때문에 충분히 저온인 임의의 동결매질을 사용할 수 있다. 적합한 물질로는 비 제한적으로 액체 기체, 예를 들어 액체 질소, 액체 프로판, 액체 헬륨, 에탄 등이 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 액체 질소를 사용하였다.The term "freezing material" refers to any material capable of causing the biomaterials to be vitrified. In theory, any freezing medium that is sufficiently cold can be used since the sample is not in direct contact with the freezing medium. Suitable materials include, but are not limited to, liquid gases such as liquid nitrogen, liquid propane, liquid helium, ethane, and the like. In one embodiment of the present invention, liquid nitrogen was used.

"직접적으로"이란 용어는 생물 물질이 예를 들어 상기 생물 물질의 표면, 또는 상기 물질이 존재하는 매질, 용액 또는 물질이 동결 물질과 접촉하게 되는 경우 상기 동결 물질에 "직접적으로" 접촉하거나 또는 "직접적으로" 노출됨을 의미한다.The term "directly" means that the biological material is "directly" or "in contact " with the frozen material, for example when it comes into contact with the surface of the biological material, Quot; directly "means exposed.

"배아" 란 용어는 수정 후 기관과 기관 시스템이 발생하기 시작하는 임신후 3개월 개시 시점까지의 배아를 의미한다.The term "embryo" refers to embryos up to three months after the start of fertilization, when the organ and system of the organism begin to develop.

"포배 배아" 란 용어는 외부 세포층, 액체 충전강 및 내부 세포괴를 가진 세포의 볼(ball) 또는 구로 구성된 착상 전의 배아를 지칭한다. The term " blastocyst "refers to a preimplantation embryo composed of a ball or a ball of cells having an outer cell layer, a liquid filled steel and an inner cell mass.

"배지" 란 용어는 본 발명의 세포를 유지할 수 있는 적합한 배지를 의미한다. 세포가 증식할 수 있고, 정상적인 핵형을 유지할 수 있고, 다능성을 유지할 수 있는 조성물을 말한다. 다양한 배지가 당해 업계에서 알려져 있다.The term "medium" means a suitable medium capable of maintaining the cells of the present invention. Refers to a composition capable of proliferating a cell, maintaining a normal karyotype, and maintaining pluripotency. A variety of media are known in the art.

"약"이라는 것은 참조 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이에 대해 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 또는 1% 정도로 변하는 양, 수준, 값, 수, 빈도, 퍼센트, 치수, 크기, 양, 중량 또는 길이를 의미한다."About" means that the reference quantity, level, value, number, frequency, percentage, dimension, size, quantity, weight or length is 30, 25, 20, 25, 10, 9, 8, 7, , Level, value, number, frequency, percent, dimension, size, quantity, weight, or length that varies from one to three, two, or one percent.

본 명세서를 통해, 문맥에서 달리 필요하지 않으면, "포함하다" 및 "포함하는"이란 말은 제시된 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군을 포함하나, 임의의 다른 단계 또는 구성요소, 또는 단계 또는 구성요소들의 군이 배제되지는 않음을 내포하는 것으로 이해하여야 한다.Throughout this specification, the words "comprises" and "comprising ", unless the context requires otherwise, include the steps or components, or groups of steps or elements, Steps, or groups of elements are not excluded.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 스트로우 유리화 동결(straw vitrification) 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 것을 주요한 특징으로 하는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)법을 이용하는, 생식세포 유리화 동결방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of straw vitrification. More particularly, the present invention relates to a method for freezing germ cell vitrification using paste an embryo in the vitrification straw (pV) method, which is characterized by attaching germ cells to the inner wall of the straw.

유리화 동결방법에 있어서, 동결 용액의 종류 및 이의 노출 온도, 보관용기의 열전도율, 동결용액의 양, 배아 발달시기 및 질 등이 많은 요소들이 유리화 동결의 결과에 많은 영향을 미치기 때문에 이를 표준화하기에는 다소 어려움이 있다.In the vitrification method, many factors such as the type of frozen solution, the exposure temperature of the frozen solution, the thermal conductivity of the storage container, the amount of frozen solution, the timing and quality of embryo development, etc., .

본 발명자들은 종래의 칼럼 형성의 스트로우 유리화동결(column in the vitrification straw, cV)법이 아니라, 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 것을 주요한 특징으로 하는 부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)법을 이용함으로써, 냉각속도의 개선 및 배아의 유리화 동결-융해 후 생존율 향상의 우수한 효과를 확인할 수 있었다.
The inventors of the present invention have found that, instead of the conventional column-forming vitrification straw (cV) method for forming a column, a paste an embryo in the vitrification straw which is characterized by attaching a reproductive cell to the inner wall of the straw , pV) method, an excellent effect of improving the cooling rate and improving the survival rate after freezing-thawing of the embryo was confirmed.

대상object

본 발명의 대상으로 동결보존을 필요로 하는 생물물질이라면 제한은 없지만, 상시 생물물질은 살아있는 세포 또는 세포 주, 특히 생식 세포 또는 생식세포로부터 유래된 세포이다. 상기 세포는 임의의 발생 단계에 있을 수 있다. 바람직하게는, 상기 세포는 포유동물 공급원, 예를 들어 비 제한적으로 인간, 비-인간 영장류, 예를 들어 원숭이, 실험실 동물, 예를 들어 래트, 마우스 및 햄스터, 농업용 가축, 예를 들어 돼지, 양, 소, 염소 및 말을 포함한 동물 공급원으로부터 얻을 수 있다.There is no limitation to the biological material which requires cryopreservation as the object of the present invention, but the biomaterial is a living cell or a cell, particularly a cell derived from a germ cell or a germ cell. The cell may be in any developmental stage. Preferably the cell is a mammalian source such as, but not limited to, a human, non-human primate such as a monkey, a laboratory animal such as a rat, a mouse and a hamster, an agricultural livestock such as a pig, , Cattle, goats, and horses.

주로 정자와 난자, 배아 등의 생식세포, 더욱 바람직하게는 난자, 수정란, 배아들을 동결 보존하는 데 본 발명을 이용할 수 있다. The present invention can be used for cryopreserving spermatozoa, oocytes, embryos and other reproductive cells, more preferably eggs, embryos and embryos.

이들이 어떠한 발달단계에 있는지와 무관하게 본 발명의 방법을 사용할 수 있지만, 특히, 배아에 있어서, "포배기 배아세포(blastocyst)"는 그 세포수가 많고 크기가 작으므로 전핵기의 배아나 초기분열기의 배아보다 동결보존 후 생존율이 높으며, 보다 발달가능성이 크므로, 동결 보존 대상으로 가장 바람직하다. 포배기의 배아를 사용하면, 융해(해동) 후 적은 수의 배아를 이식해도 적절한 임신율을 유지함과 동시에 다태임신을 줄일 수 있는 장점도 지닌다. 본 발명의 일 실시에서는 7일령의 포배기 세포를 사용하였다.Although the method of the present invention can be used regardless of what stage they are in, the "blastocyst" of the embryo has a large number of cells and a small size. Therefore, the embryo of the entire nucleus, The survival rate after cryopreservation is higher and the development potential is higher, it is most preferable to be a cryopreservation target. The use of blastocysts also has the advantage of maintaining adequate pregnancy rates and reducing multiple pregnancies when a small number of embryos are transplanted after thawing. Seven days old blastocyst cells were used in one embodiment of the present invention.

배아의 발달을 위한 배양은 공지의 방법을 참조하여 당업자가 적절히 수행할 수 있다. Cultivation for the development of an embryo can be carried out by a person skilled in the art with reference to known methods.

가능한 기간은 10 초 내지 20 분일 수 있는데, 그 이유는 이 단계에서 상기 시점이 용액과의 평형을 증진시키고 동결보호제가 충분히 살포되도록 하기 때문이나, DMSO가 존재하는 경우 세포는 다소 독성이 있는 DMSO에 너무 오래 노출되어서는 안된다.The possible period may be from 10 seconds to 20 minutes, since at this stage the point of view is to promote equilibration with the solution and allow the freeze protection to be applied sufficiently, but in the presence of DMSO the cells may be in a somewhat toxic DMSO It should not be exposed too long.

통상적으로는 5 초 내지 약 20 분의 기간 동안, 예를 들어 약 10 초 내지 약 15 분, 약 15 초 내지 약 10 분, 약 20 초 내지 약 7.5 분, 약 30 초 내지 약 5 분, 약 40 초 내지 약 4 분, 약 50 초 내지 약 3 분, 약 30 초 내지 약 2 분, 약 45 초 내지 약 1.5 분 또는 약 1 분의 기간 동안 약 37 ℃에서 수행할 수 있다. Typically from about 10 seconds to about 15 minutes, from about 15 seconds to about 10 minutes, from about 20 seconds to about 7.5 minutes, from about 30 seconds to about 5 minutes, from about 40 seconds to about 10 minutes, From about 50 seconds to about 3 minutes, from about 30 seconds to about 2 minutes, from about 45 seconds to about 1.5 minutes, or from about 1 minute to about 37 < 0 > C.

인간을 포함한 포유류의 난자, 배아 등은 그 수가 매우 적고 발생학적 중요성 때문에 그 어떤 세포보다도 동결보존의 필요성이 높다. 즉, 인간 난자와 배아의 성공적인 동결보존은 생식력보전의 중요한 수단으로 사용될 뿐만 아니라 생성 및 이식 배아의 수 조절을 가능하게 해 윤리 또는 법적인 문제점을 해결하는데 많은 기여를 할 수 있다.The number of oocytes and embryos in mammals, including humans, is very low and because of their embryological importance, the need for cryopreservation is higher than any other cell. In other words, successful cryopreservation of human embryos and embryos can be used not only as an important means of preserving fertility, but also in controlling the number of embryos produced and transplanted, thereby contributing to the resolution of ethical or legal problems.

한편, 본 발명에서는 상기 생식세포에 대하여 유리화 동결 전에 천공(Puncture)을 형성시켜 사용하는 것이 바람직하다.In the present invention, it is preferable that punctures are formed on the germ cells before vitrification and freezing.

바람직하게는 상기 생식세포는 배아, 더욱 바람직하게는 포배(blastocyst)를 사용할 수 있고, 상기 천공 형성은 당업계의 공지의 기술을 적절히 사용할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 미세 파스츄어 피펫(fine Pasteur pipette)으로 포배낭을 파쇄(collapsing)시킴으로써 천공을 형성하였다. 이와 같이 유리화 동결 전에 천공을 형성시킴으로써 생식세포의 부화(hatching) 및 부화된 배아에 대한 발달 능력(developmental competence)을 증가시킬 수 있다.
Preferably, the germ cell can be an embryo, more preferably a blastocyst, and the perforation can be appropriately used in the art. In one embodiment of the present invention, perforations were formed by collapsing the bag with a fine pasteur pipette. By forming perforations before vitrification, hatching of the germ cells and developmental competence of the embryos can be increased.

유리화Vitrification 동결법 Freezing

난자 및 배아 등은 일반 세포에 비해 부피가 크고 더불어 수분함유량이 매우 많아 이를 효과적으로 동결보존하기 위해서는 특히 얼음결정을 최소화하는 동결보존 기술이 필요한데, 이런 관점에서 도입되어진 방법이 유리화 동결법(vitrification)이다.Eggs, and embryos are bulkier than ordinary cells and have a very high moisture content. Therefore, in order to effectively cryopreserve them, a cryopreservation technique that minimizes ice crystals is required. In this respect, a vitrification method is introduced.

유리화 동결은 세포를 -196℃의 액체질소 (liquid nitrogen, LN2)에 직접 노출시켜 동결보존을 유도하지만, 실제로는 동결과정에서 세포 내에 얼음결정이 형성되지 않고 수분이 액체와 고체의 중간인 비결정질과 같은 상태를 유지하도록 하는 기술이다. 이러한 상태를 "유리화"라고 하며, 이를 얻기 위해서는 세포 내 수분이 고농도의 동결억제제로 치환되는 것이 필요하며, 이에 더불어 매우 높은 냉각속도 (분당 - 3,000℃ 이상)가 필요하다. 유리화 동결의 장점은 조작이 간단하며 고가의 장비가 필요 없다는 점이며, 무엇보다도 얼음결정이 원천적으로 형성되지 않아 상해를 최소화할 수 있다는 것이 대표적이다Freezing of vitrification induces cryopreservation by directly exposing cells to liquid nitrogen (LN 2 ) at -196 ° C. However, in reality, ice crystals are not formed in the cell during freezing, and moisture is amorphous As shown in FIG. This state is referred to as " vitrification ", and it is necessary for the intracellular water to be replaced with a high concentration of freezing inhibitor, and a very high cooling rate (more than 3,000 DEG C per minute) is required. The advantage of vitrification is that it is simple to operate and does not require expensive equipments, and most of all it is typical that ice crystals are not originally formed and injuries can be minimized

본 발명의 방법은 기본적으로 이러한 유리화 동결방법에 관한 것이고, 그 중에서도 스트로우 (Straw) 방법을 이용하므로, 이에 필요한 통상적인 공정은 당연히 포함한다. 예를 들어, 스트로우를 밀봉하여 액체 질소(LN2)에 담지하는 등의 공정들이 포함되지만, 이하에서는 종래의 방법과 구별되는 본 발명의 특징적인 점을 중심으로 기술한다.
The method of the present invention basically relates to such a vitrification freezing method, among which the Straw method is used, so that the usual processes necessary for the freezing process are naturally included. For example, the method includes sealing the straw and supporting it on liquid nitrogen (LN 2 ). Hereinafter, the features of the present invention, which are distinguished from the conventional methods, will be mainly described.

(i) 유리화 동결용 조성물(i) a composition for vitrification and freezing

본 발명의 유리화 동결용 조성물은 하나 이상의 동결방지제 또는 동결방지제들의 혼합물을 함유할 수 있다.The vitrified composition of the present invention may contain one or more cryoprotectants or a mixture of cryoprotectants.

무독성 동결방지제가 물론 바람직하다. 동결방지제는 동결되지 않은 물 중에 남아있는 다른 용질들의 몰 분율을 감소시킴으로써 수축을 최소화하는데 일조한다. 상기는 결정성 얼음의 형성을 억제하며, 따라서 물의 빙점을 낮춘다. 상기는 또한 결합수와의 수소 결합에 의해 단백질 변성을 방지할 수 있다. 세포가 냉각됨에 따라, 용매 수는 세포 외 얼음으로 전환하며, 불투과성 전해질 또는 비-전해질의 증가하는 세포 외 농도는 세포를 손상시킨다. Of course, non-toxic cryoprotectants are preferred. Cryoprotectants help to minimize shrinkage by reducing the mole fraction of other solutes remaining in the unfrozen water. This suppresses the formation of crystalline ice, thus lowering the freezing point of water. The above can also prevent protein denaturation by hydrogen bonding with the binding water. As the cell cools, the solvent water turns into extracellular ice, and the increasing extracellular concentration of the impermeable electrolyte or non-electrolyte damages the cell.

세포는 동결보호제로 처리될 때, 훨씬 더 낮은 온도에 도달할 때까지, 처리되지 않은 세포의 염 농도에 도달하지 않는다. 화학 반응은 상기와 같이 낮은 온도에서는 매우 느리게 진행하며 결과적으로 세포 손상이 최소화된다. When cells are treated with a cryoprotectant, the salt concentration of untreated cells is not reached until a much lower temperature is reached. The chemical reaction proceeds very slowly at such a low temperature, and consequently, cell damage is minimized.

대개는 동결보호제들의 조합을 사용하는데, 그 이유는 상이한 유형들간에 차이가 있을 수도 있기 때문이다. 상기 동결보호제들은 또한 삼투 활성제로서도 작용할 수 있다.Usually, a combination of cryoprotectants is used, because there may be differences between the different types. The cryoprotectants may also act as an osmotic agent.

적합한 동결보호제를 에틸렌 글리콜, 프로필렌 글리콜, 디메틸설폭사이드, 글리세롤, 프로판 디올, 당, 예를 들어 수크로오스, 트레할로즈, 말토오스, 락토오스 및 메틸 펜탄 디올로 이루어진 그룹 중에서 선택할 수 있다. Suitable cryoprotectants may be selected from the group consisting of ethylene glycol, propylene glycol, dimethylsulfoxide, glycerol, propanediol, sugars, such as sucrose, trehalose, maltose, lactose and methylpentanediol.

특히, 본 발명에서 사용하는 유리화 동결에 사용되는 조성물은 다음의 성분을 포함하는 것이 바람직하다:In particular, the composition used in the vitrification freeze used in the present invention preferably comprises the following components:

홀딩 배지 (HM: 25 mM Hepes 및 20% FBS가 첨가된 TCM199), Holding medium (HM: TCM199 supplemented with 25 mM Hepes and 20% FBS),

유리화 동결 용액 1 (VS1: HM + 10% 에틸렌 글리콜), Vitrification solution 1 (VS1: HM + 10% ethylene glycol),

유리화 동결 용액 2 (VS2: HM + 35% 에틸렌 글리콜 + 5% PVP + 0.5 M 수크로오스), Vitrification solution 2 (VS2: HM + 35% ethylene glycol + 5% PVP + 0.5 M sucrose),

희석 용액 1 (DS1: HM + 0.3 M 수크로오스), 및 Dilution solution 1 (DS1: HM + 0.3 M sucrose), and

희석 용액 2 (DS2: HM + 0.15 M 수크로오스).
Dilution solution 2 (DS2: HM + 0.15 M sucrose).

본 발명의 유리화 동결용 조성물은 유리화 동결 용액(VS) 두 종류를 포함하고, 이러한 VS1 및 VS2는, VS2 용액 중에 함유된 개별적인 작용제들의 농도는 통상적으로 5 내지 50% v/v, 예를 들어 약 5% 내지 약 40% v/v, 예를 들어 약 5% 내지 약 25% v/v(VS1 용액) 및 약 5% 내지 약 30% v/v(VS2 용액)의 범위이다. 통상적으로는, 상기 VS2 용액 중의 동결보호제의 총 농도(v/v, w/v 또는 M으로서 계산됨)는 VS 1 용액 중의 농도보다 크다. 상기 VS1 및 VS2 용액은 동일하거나 상이한 하나 이상의 동결보호제를 함유할 수 있다. 상기 VS1 및 VS2 용액 중의 하나 이상의 동결보호제의 농도는 동일하거나 상이할 수 있으며, 통상적으로는 상기 제 VS2 용액 중의 동결보호제의 총 농도가 VS1 용액 중의 농도보다 크다.The vitrification-free composition of the present invention comprises two types of vitrification freezing solutions (VS), wherein VS1 and VS2 are such that the concentration of the individual agonists contained in the VS2 solution is typically between 5 and 50% v / v, For example, from about 5% to about 40% v / v, such as from about 5% to about 25% v / v (VSl solution) and from about 5% to about 30% v / v (VS2 solution). Typically, the total concentration of the cryoprotectant in the VS2 solution (calculated as v / v, w / v or M) is greater than the concentration in the VS 1 solution. The VS1 and VS2 solutions may contain one or more cryoprotectants that are the same or different. The concentration of one or more cryoprotectants in the VS1 and VS2 solutions may be the same or different and typically the total concentration of the cryoprotectant in the VS2 solution is greater than the concentration in the VS1 solution.

본 발명의 일 구체예에서, 희석제로 수크로오스를 사용할 수 있다. 상기 유리화동결 조성물에 함유된 수크로오스의 농도는 통상적으로는 약 0.02 M 내지 약 1 M, 예를 들어 약 0.05 M 내지 약 0.9 M, 약 0.1 M 내지 약 0.8 M, 약 0.2 M 내지 약 0.7 M, 약 0.3 M 내지 약 0.65 M, 약 0.4 M 내지 약 0.6 M, 약 0.45 M 내지 약 0.55 M의 범위 내에 있다. In one embodiment of the invention, sucrose may be used as a diluent. The concentration of sucrose contained in the vitrified frozen composition is typically from about 0.02 M to about 1 M, such as from about 0.05 M to about 0.9 M, from about 0.1 M to about 0.8 M, from about 0.2 M to about 0.7 M, From about 0.3 M to about 0.65 M, from about 0.4 M to about 0.6 M, from about 0.45 M to about 0.55 M.

수크로오스는 독특한 천연 이당류이며, 수백 개의 식물 및 동물에서 발견된다. 수크로오스는 중요한 에너지원이며 동결 시기 동안 유기체의 안정화에 주요한 인자이다. 수크로오스는 세포막의 상전이 온도를 낮추어 상기 세포막이 건조 시에조차도 액정 상태로 남아있게 할 수 있는 것으로 나타났다. 이는 재 수화 중에 세포막 누출을 방지하여, 세포 생육력을 보존함이 가정되어 있다. 단백질에 관해서, 수크로오스는 세포가 수화된 상태로 있을 때 단백질 표면으로부터 물의 배제에 의한 단백질 변성을 억제한다.Sucrose is a unique natural disaccharide, found in hundreds of plants and animals. Sucrose is an important energy source and a key factor in the stabilization of organisms during the freezing season. Sucrose has been shown to lower the phase transition temperature of the cell membrane so that the cell membrane can remain in liquid state even during drying. This is presumed to prevent cell membrane leakage during rehydration and preserve cell growth potential. Regarding proteins, sucrose inhibits protein denaturation by water exclusion from the protein surface when the cells are hydrated.

본 발명의 상기 유리화 동결용 조성물은 상기 설명한 조성물로 구성되는 것이 가장 바람직하나 당업자가 필요에 따라 농도 등을 적절히 조절하여 사용할 수 있다.The composition for vitrification of the present invention is most preferably composed of the composition described above, but the concentration of the composition can be suitably adjusted by those skilled in the art as needed.

또한, 선택적으로, 상기 유리화 동결용 조성물은 하나 이상의 점도 조절제를 포함할 수 있다. In addition, optionally, the vitrified composition for freezing may comprise one or more viscosity modifiers.

점도 조절제로서, 피콜(Ficoll), 퍼콜(Percoll), 히아루론산, 알부민, 폴리비닐 피롤리돈, 알긴산, 젤라틴 및 글리세롤 등로 이루어진 그룹 중에서 선택할 수 있다. 하나 이상의 점도 조절제의 농도는 동일하거나 상이할 수 있다
As viscosity adjusting agents, there may be selected from the group consisting of Ficoll, Percoll, Hyaluronic Acid, Albumin, Polyvinylpyrrolidone, Alginic acid, Gelatin and Glycerol and the like. The concentration of the one or more viscosity modifiers may be the same or different

(ii) 동결과정(ii) freezing process

동결시킬 생식 세포 및 상기 유리화 동결용 조성물의 혼합물을, 동결시키기 위해 스트로우에 로딩시킨다. 이 때, 유리 피펫 (Pasteur, VWR International)등을 사용하여, 상기 혼합물로 종래처럼 컬럼 (column)을 만들지 않고 스트로우 내벽의 표면상에 붙인다. 이러한 차이는 본 명세서 도 1 및 도 2를 통해서도 확인할 수 있다.The germ cells to be frozen and the mixture of the vitrified composition for freezing are loaded into a straw for freezing. At this time, using a glass pipette (Pasteur, VWR International) or the like, the mixture is pasted on the surface of the inner wall of the straw without forming a column as conventionally. These differences can be seen also in Figs. 1 and 2.

이처럼 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 특징으로 인해, 본 발명에 대해서 "부착성 스트로우 유리화동결(paste an embryo in the vitrification straw, pV)"법이라고 명명하였다. 그리고, 상기 스트로우를 밀봉하고, 액체질소(LN2)에 담지한다.Because of this characteristic of attaching reproductive cells to the inner wall of the straw, the present invention was named "paste an embryo in the vitrification straw (pV)" method. Then, the straw is sealed and carried on liquid nitrogen (LN 2 ).

동결배아의 생존성에 영향을 미치는 요인 중 하나는 동결속도 (cooling rate)인데, 본 발명의 방법은 스트로우상에 유리화 동결 용액의 로딩 부피를 줄임으로써 동결 속도를 증가시킬 수 있다. 또한, 배아를 함유하는 유리화동결 용액의 재결정화(recrystalization)의 감소에 의해 용해 후 생존 가능성(post-thaw survivability)을 향상시킨다.
One of the factors affecting the viability of frozen embryos is the cooling rate. The method of the present invention can increase the freezing rate by reducing the loading volume of the vitrification solution on the straw. It also improves post-thaw survivability by reducing the recrystallization of the vitrification solution containing the embryo.

(iii) 융해과 동결보호제의 제거(iii) Removal of fusing and cryoprotectant

상기 방법으로 유리화 동결보존된 배아를 이용하기 위해서는 융해과정(thawing procedure)을 거쳐야 한다.In order to utilize the vitrification-preserved embryo in the above method, a thawing procedure is required.

융해방법은 배아를 LN2에서 꺼내 상온이나 37℃ 온수에 넣어 융해하는 급속융해 (rapid thawing)과 LN2에서 꺼낸 배아를 -80℃ 내지 -100℃로 조정된 동결기에 넣어 서서히 융해하는 완만융해(slow thawing)가 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 급속융해방법이 이용되고 있다. 배아의 융해과정 시에 손상이 가장 많이 일어나며 특히 융해 시 재결빙 현상이 일어나기 쉬우므로 각별히 주의해야 한다. The thawing method consists of rapid thawing in which the embryo is taken out from LN 2 and thawed at room temperature or 37 ° C. and embryos taken from LN 2 are placed in a freezer adjusted to -80 ° C. to -100 ° C. and slowly melted slow thawing. In one embodiment of the present invention, a rapid melting method is used. During embryo melting process, the most damage occurs. Especially, it is easy to cause re-icing phenomenon when melting.

융해된 배아는 세포내에 유입된 동결보호제를 제거해야 한다. 세포내 동결보호제의 제거에는 여러가지 방법이 이용되고 있지만 대표적으로 수크로오스 같은 당 (sugar)이 함유된 용액을 사용하여 융해된 배아의 세포질 손상이 없이 동결보호제를 제거하는 방법이 이용된다. 즉, 융해 시에 여러 가지 농도가 함유된 수크로오스 용액을 준비하여 고농도에서 저농도로 배아를 처리함으로서 융해과정에서의 급격한 삼투압의 변화에 따른 세포막의 손상을 최소화하면서 배아세포질내의 동결보호제를 제거하는 방법이 이용되고 있다The melted embryo should remove the cryoprotectant introduced into the cell. Various methods are used to remove the intracellular cryoprotectant. Typically, a solution containing sugar such as sucrose is used to remove the cryoprotectant without cytotoxic damage of the melted embryo. That is, a method of removing the cryoprotectant in the embryonic cytoplasm while minimizing the damage of the cell membrane due to the rapid osmotic pressure change during the fusion process by preparing a sucrose solution containing various concentrations at the time of melting and treating the embryo at a high concentration to a low concentration Be used

본 발명에서는 스트로우의 내용물을 단지 융해시키는 것으로, 상기 온도는 실온 내지 40℃일 수 있다. 보다 높은 온도는, 세포를 융해 후 수욕으로부터 신속하게 제거하지 않는 경우 상기 세포의 융해 시 열 쇼크를 유발할 수 있다.
In the present invention, the contents of the straw are merely melted, and the temperature may be room temperature to 40 ° C. Higher temperatures may cause thermal shock upon fusion of the cells if they are not rapidly removed from the water bath after thawing.

이용Use

또한, 본 발명은 상기 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결(pV)법에 의해 유리화 동결된 생식 세포 및 이의 이용을 포함한다.In addition, the present invention includes germ cells frozen and vitrified by an adherent straw-freezing (pV) method in which germ cells are attached to the inner wall of the straw and the use thereof.

본 발명의 방법은 배아를 포함하는 유리화동결 대상의 스트로우에 대한 로딩 부피를 감소시킴으로써 동결 속도를 증가시킬 뿐만 아니라, 이러한 방법을 거친 유리화동결된 배아는 추가의 실험 공정 없이 융해 후 수령체에 직접적으로 이식하여도 생존율과 융해 후 발생률, 임신율을 향상시킨다. 그러므로, 인공수정("AI" ) 및 생체외수정("IVF" )와 같은 과정에 유용하게 사용할 수 있다.The method of the present invention not only increases the freezing rate by reducing the loading volume for the frozen straw to be vitrified comprising the embryo but also the vitrified frozen embryo which has undergone such a method can be used directly It also improves survival rate, post-thaw incidence, and pregnancy rate after transplantation. Therefore, it can be useful for processes such as artificial insemination ("AI") and in vitro fertilization ("IVF").

본 발명은 일 구체예로써, 상기 유리화 동결된 생식세포를 융해 후 추가의 공정 없이, 인간을 제외한 포유류에게 직접적으로 이식하는 것을 특징으로 하는, 생식세포 이식방법을 포함한다.In one embodiment, the present invention includes a germ cell transplantation method, wherein the vitrified frozen germ cell is directly transplanted to a mammal other than a human, without further processing after thawing.

인간을 제외한 포유류로서, 비 제한적으로 비-인간 영장류, 예를 들어 원숭이, 실험실 동물, 예를 들어 래트, 마우스 및 햄스터, 농업용 가축, 예를 들어 돼지, 양, 소, 염소 및 말을 포함한 동물 공급원을 말한다.Mammals other than humans include, but are not limited to, non-human primates such as monkeys, laboratory animals such as rats, mice and hamsters, agricultural livestock such as pigs, sheep, .

즉, 본 발명의 유리화 동결 방법은 잉여의 배아를 효율적으로 이용함으로서 불임환자에게 임신의 기회를 제공하는 효과적인 보조생식술로서, 예를 들어, 특히, 가축 관리에서의 효과적으로 이용할 수 있는데, 바람직한 특성을 가지는 자손의 생산을 증가시키는데 사용될 수 있다. 특히, 이것은 젖소 또는 식용우와 같은 동물의 생산자가 가축 생산 효율 및 품질을 증가시킬 수 있을 것이다.
That is, the vitrification freezing method of the present invention is an effective assisted reproductive technique that provides an opportunity for pregnancy to an infertile patient by efficiently using surplus embryos, and can be effectively used, for example, in animal management, Can be used to increase offspring production. In particular, this would allow producers of animals such as cows or edible wines to increase livestock production efficiency and quality.

<실시예><Examples>

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지는 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these examples are for illustrative purposes only and that the scope of the present invention is not construed as being limited by these examples.

실험 공정은 경상대학교의 ACDAL(Accreditation Committee of the Division of Animal Laboratory)의 승인을 받았고, 모든 화합물 및 배지를 Sigma Chemical Co. (St. Louis, MO)로부터 구입하였다.The experimental process was approved by the Accreditation Committee of the Division of Animal Laboratory (ACDAL) of Gyeongsang National University and all compounds and media were purchased from Sigma Chemical Co. (St. Louis, Mo.).

또한, 결과들을 평균 ± SD로 표현하였고, P < 0.05는 별도의 얘기가 없는 한 통계학적으로 유의미한 것으로 간주한다. 데이터들을 one-way ANOVA (SPSS Inc., Chicago, IL)을 이용하여 분석하였다. 그룹간의 유의미한 차이는 Duncan’s multiple range tests을 이용하여 검출하였다.
The results are expressed as mean ± SD, and P <0.05 is considered statistically significant unless otherwise noted. Data were analyzed using one-way ANOVA (SPSS Inc., Chicago, IL). Significant differences between groups were detected using Duncan's multiple range tests.

<< 실시예Example 1> 1>

동물 준비 및 배아 제조Animal preparation and embryo manufacturing

1-1. 동물 준비1-1. Animal preparation

실험에 사용할 수란우(Recipient cows)를 개인 농장으로부터 받아 사용하였다. 수란우(한우종, 한국 고유종)를 GnRH-PGF2α-GnRH 프로토콜 (Momcilovic D, et al., 1998; Thatcher WW, Santos JE. 2007)을 이용하여 동기화하였다(synchronized).
Recipient cows were purchased from private farms. (Korean traditional endemic species) were synchronized using the GnRH-PGF2a-GnRH protocol (Momcilovic D, et al., 1998; Thatcher WW, Santos JE.

1-2. 배아 제조1-2. Embryo manufacturing

소의 IVP 포배기 세포를 제조하기 위해, 지방 도살장으로부터 난소들을 수집하여 4시간 동안 수송하였다. In vitro 배아 생성 프로토콜은 Jeong et al. 2009 문헌에 기재되어 있다.To produce bovine IVP blastocyst cells, ovaries were collected from local slaughterhouses and transported for 4 hours. In vitro embryo generation protocols are described in Jeong et al. 2009 document.

간략히 말하면, 난자-난구 복합체(cumulus-oocyte complexes, COC)를 진공펌프에 붙어 있는 18 게이지 바늘을 이용하여 직경 2 내지 8 mm 모낭으로부터 회복하였다. 빽빽한 난구세포 및 세포질에의 3-5 레이어를 가지고 있는 난자들을 TL-HEPES (114 mM 염화나트륨, 3.2 mM 염화칼륨, 2 mM 중탄산나트륨, 0.34 mM 이인산나트륨, 10 mM 소듐 락테이트, 0.5 mM 염화마그네슘, 2.0 mM 염화칼슘, 10 mM HEPES, 1 μL/mL 페놀 레드, 100 IU/mL 페니실린, 및 0.1 mg/mL of 스트렙토마이신)에서 세척하고, 마지막으로 IVM (in vitro maturation) 배지에서 세척하고, 23-24시간 동안 700 μL의 IVM 배지 [10% (vol/vol) FBS, 1 μg/mL 에스트라디올-17β, 10 μg/mL FSH, 0.6 mM 시스테인, 및 0.2 mM 소듐 피루베이트가 보충된 TCM199] 를 함유하는 4-웰 디쉬의 웰로 옮겼다Briefly, cumulus-oocyte complexes (COC) were recovered from 2 to 8 mm diameter hair follicles using an 18 gauge needle attached to a vacuum pump. The eggs with 3-5 layers in dense cumulus cells and cytoplasm were suspended in TL-HEPES (114 mM sodium chloride, 3.2 mM potassium chloride, 2 mM sodium bicarbonate, 0.34 mM sodium phosphate, 10 mM sodium lactate, 0.5 mM magnesium chloride, , 2.0 mM CaCl 2, 10 mM HEPES, 1 μL / mL phenol red, 100 IU / mL penicillin, and 0.1 mg / mL of streptomycin) and finally in IVM (in vitro maturation) Containing TCM 199 supplemented with 700 μL of IVM medium [10% (vol / vol) FBS, 1 μg / mL estradiol-17β, 10 μg / mL FSH, 0.6 mM cysteine, and 0.2 mM sodium pyruvate] Transferred to a well of a 4-well dish.

IVM 후, 1분 동안 36℃에서 중탕기에서 융해시킨 한우 수컷의 정자와 COC를 수정시키고 세척한 후, 상온에서 5분 동안 Dulbecco’s PBS (D-PBS) 에서 750 × g 원심분리에 의해 펠렛화시켰다. 상기 펠렛을 조심해서 IVF (in vitro fertilization) 배지(6 mg/mL BSA, 22 μg/mL 소듐 피루베이트, 100 IU/mL 페니실린, 및 0.1 mg/mL 스트렙토마이신이 보충된 Tyrode’s lactate 용액)에 희석시키고 5% CO2의 습한 대기에서 15분 동안 배양하여 정자가 수정 능력을 가질 수 있도록 하였다. After IVM, the male and female spermatozoa and COCs were thawed in a hot water bath at 36 ° C for 1 minute, and washed and then pelleted by 750 × g centrifugation in Dulbecco's PBS (D-PBS) at room temperature for 5 minutes. The pellet was carefully diluted in IVF (in vitro fertilization) medium (Tyrode's lactate solution supplemented with 6 mg / mL BSA, 22 μg / mL sodium pyruvate, 100 IU / mL penicillin, and 0.1 mg / mL streptomycin) They were incubated in a humidified atmosphere of 5% CO 2 for 15 min to allow sperm to have fertility.

수정능이 있을 것이라고 여겨지는 정자들을 1 × 106 spermatozoa/mL 밀도로 IVF 배지에 희석하고, 성숙된 난자들을 18-20 시간 동안 정자들을 함유하고 있는 IVF 배지 (700 μL)로 옮겼다.Sperm supposed to have fertility were diluted in IVF medium at a density of 1 × 10 6 spermatozoa / mL and matured oocytes were transferred to IVF medium (700 μL) containing sperm for 18-20 hours.

TL-HEPES in a 35-mm 디쉬 (SPL Life Sciences Co. Ltd., Gyeonggi-do, Republic of Korea)에서 TL-HEPES로 접합체를 형성하고 있는 것으로부터 피펫팅으로 난구세포들을 제거하였다.The cumulus cells were removed by pipetting from a TL-HEPES in a 35-mm dish (SPL Life Sciences Co. Ltd., Gyeonggi-do, Republic of Korea) which was conjugated with TL-HEPES.

Denuded 접합체를, 44 μg/mL 소듐 피루베이트, 14.6 μg/mL 글루타민, 10 μL/mL 페니실린/스트렙토마이신, 3 mg/mL BSA 및 310 μg/mL 글루타치온이 보충된 700 μL CR1-aa 배지 (Rosenkrans et al., 1993) (IVC-I)를 함유하는 4-웰 디쉬의 웰에 두었다.Denuded conjugates were incubated in 700 μL CR1-aa medium supplemented with 44 μg / mL sodium pyruvate, 14.6 μg / mL glutamine, 10 μL / mL penicillin / streptomycin, 3 mg / mL BSA and 310 μg / mL glutathione al., 1993) (IVC-I).

이들은 배아 발달 7일까지(d 0; day of IVF) 배양하되, BSA가 10% (vol/vol) FBS로 대체된 점만 다르고 동일한 조성물의 배지(IVC II)에서 배양하였다. IVM, IVF, 및 IVC 동안 배양조건은 최대 습기 하 38.5℃에서 대기 중 5% CO2 조건이다. 포배의 발달율은 IVC-I 배지 내로 옮겨진 접합체의 비율로서 7일째에 평가하였다. 확장된 및/또는 중간 확장된 포배를 우수한 및/또는 좋은 경우로 선별하여 7일째 유리화 동결하였다
They were cultured until day 7 of embryonic development (d 0; day of IVF) except that BSA was replaced with 10% (vol / vol) FBS in the same composition medium (IVC II). During IVM, IVF, and IVC, the culture conditions were atmospheric 5% CO 2 at 38.5 ° C under maximum moisture. The development rate of blastocysts was assessed on day 7 as the proportion of conjugates transferred into IVC-I medium. Expanded and / or intermediate expanded blastocysts were selected for good and / or good case and vitrified for 7 days

1-3. 1-3. 포배의Blatant 천공( boring( PuncturePuncture ))

Choi YH. et al. (2010)의 기재에 따라, 7일령 포배낭을 미세 파스츄어 피펫 (fine Pasteur pipette)으로 2-3회 피펫팅하여 포배낭을 파쇄하였다. 파스츄어 피펫의 내부 직격을 약 120 μm로 조정하고 피펫 말단을 불로 다듬었다
Choi YH. et al. (2010), a 7-day-old embryo bag was pipetted 2-3 times with a fine pasteur pipette to disrupt the embryo bag. Adjust the internal stiffness of the pasture pipette to about 120 μm and trim the end of the pipette to fire

<< 실시예Example 2> 2>

유리화동결Vitrification freezing 및 융해 공정 And melting process

유리화동결 용액을, 홀딩 배지 (HM: TCM199 with 25 mM Hepes plus 20% FBS), 유리화동결 용액 1 (VS1: HM plus 10% 에틸렌 글리콜), 유리화동결 용액 2 (VS2: HM plus 35% 에틸렌 글리콜 + 5% PVP + 0.5 M 수크로오스), 희석 용액 1 (DS1: HM plus 0.3 M 수크로오스) 및 희석 용액 2 (DS2: HM plus 0.15 M 수크로오스)으로 구성하였다. The vitrification solution was added to a holding medium (HM: TCM199 with 25 mM Hepes plus 20% FBS), vitrification freeze solution 1 (VS1: HM plus 10% ethylene glycol), vitrification freeze solution 2 (VS2: HM plus 35% 5% PVP + 0.5 M sucrose), diluted solution 1 (DS1: HM plus 0.3 M sucrose) and diluted solution 2 (DS2: HM plus 0.15 M sucrose).

형태학적으로 우수하고 좋은 수준의 IVP 포배를(ref.) 선별하여 임의로 각 처리군에 배분하였다. 포배를 HM에 노출시킨 후 미세 유리 파스츄어 피펫으로 VS1에 옮겼다.Good morphologically superior IVP blastocysts were selected and distributed randomly to each treatment group. The blots were exposed to HM and transferred to VS1 with a fine glass pasteur pipette.

VS1에서 5분 후, 포배를 VS2로 옮기고 미세 유리 파스츄어 피펫으로 0.25 mL 스트로우 에 로딩하여, 컬럼을 만들지 않고 스트로우 내벽의 표면 상에 붙이거나 (psV, 도 1); 또는 종래의 스트로우 로딩 방법인 0.25 mL 스트로우로 로딩하여 칼럼 스트로우 유리화동결시킨다.After 5 minutes at VS1, the blastocysts were transferred to VS2 and loaded onto a 0.25 mL straw with a microglass passive pipette to attach on the surface of the inner wall of the straw without making a column (psV, FIG. 1); Or 0.25 mL straw as a conventional straw loading method to freeze the column straw vitrification.

로딩된 스트로우를 약 10초 동안 가열된 포셉으로 밀봉하였다. 상기 밀봉된 스트로우 를 액체질소 LN2 에 잠시 담지하고, 배아 함유 스트로우의 사이드를 먼저 1분 동안 담지하고 그 후 천천히 전체 스트로우를 액체질소 LN2 에 담지하였다. 이는 동결된 스트로우의 분해(와해)를 방지한다. ddV의 경우, 한 포배를 미세 파스츄어 피펫내로 로딩하고 직접적으로 LN2상에 떨어뜨렸다.The loaded straw was sealed with a heated forceps for about 10 seconds. The sealed straw was temporarily carried on liquid nitrogen LN2, and the side of the embryo-containing straw was first carried thereon for one minute, and then the whole straw was slowly carried on liquid nitrogen LN2. This prevents the frozen straw from breaking down. For ddV, a blastocyst was loaded into a fine-paste pipette and dropped directly onto LN2.

유리화 동결된 스트로우를 LN2 탱크로부터 꺼내서 상온에 10초 동안 노출시킨 후 30초 동안 37℃ 물에 담지하였다. 융해된 스트로우를 종이 타월로 깨끗이 닦고 윗 부분에 전체 배지가 모이도록 스트로우를 위로 흔들고, 그 다음 아랫 부분에 전체 배지가 모이도록 스트로우를 아래로 흔들었다. 희석 후, 밀봉된 스트로우 윗 부분을 잘라서 30 mL 페트리 디쉬에 쏟아붇고, HM으로 세척하였다The vitrified frozen straw was taken out of the LN2 tank and exposed to room temperature for 10 seconds and then immersed in water at 37 DEG C for 30 seconds. Clean the molten straw with a paper towel, shake the straw up to collect the entire medium at the top, and then shake the straw down to gather the entire medium at the bottom. After dilution, the sealed top of the straw was cut and poured into a 30 mL Petri dish and washed with HM

pV 및 cV를 스트로우 내부에서 희석하고 dV 액적은 30-mL 배양 접시에서 0.3 M 수크로오스에서 5분 동안, 및 0.15 M 수크로오스에서 3분 동안 순차적으로 희석하였다.pV and cV were diluted inside the straw and dV droplets were sequentially diluted in 0.3 M sucrose for 5 minutes and 0.15 M sucrose for 3 minutes in a 30-mL culture dish.

융해 후 포배의 회복율을 계수하고, 융해 후 생존가능성의 분석을 위해 10% (v/v) FBS가 보충된 CR1aa에서 배양하였다(24시간째 재확장 및 부화 및/또는 36시간째 부화 단계 발달 ) 이 때, 임의로 선택된 각 그룹의 살아있는 배아를 Deb GK et al., (2011) 기재에 따라 TUNEL 염색을 수행하여 포배에 대한 사멸세포 및 전체 평가를 하였다.
Recovery rates of blastocysts after thawing were counted and cultured in CR1aa supplemented with 10% (v / v) FBS for analysis of viability after thawing (24 h re-expansion and hatching and / or hatching development at 36 h) At this time, live embryos of arbitrarily selected groups were subjected to TUNEL staining according to Deb GK et al., (2011) to evaluate apoptotic cells and overall evaluation of the blastocysts.

<< 실시예Example 3> 3>

배아 이식(Embryo implantation EmbryoEmbryo transfertransfer ) 및 임신 진단) And pregnancy diagnosis

psV 그룹의 신선한 및 융해후 포배를, 기능적인 좋은 황체(CL)를 가지고 있는 수령체의 동기화된 자궁 난소에 직접적으로 이식하였다. 스트로우마다 하나의 포배(신선한 것 또는 유리화동결된 것)를 로딩하여, 하나의 배아를 수령체마다 각각 이식하였다. 발정기에 돌아온 것들을 제외한 모든 수령체에 대하여, 이식 60일 째 촉진하여 임신을 진단하였다.
The fresh and post-thaw blast of the psV group was directly implanted into the synchronized uterine ovary of recipients with functional good progenitor (CL). One blast (fresh or vitrified) was loaded per straw, and one embryo was transplanted each recipient. All recipients except for those who returned to the estrus period were diagnosed with pregnancy by promoting the 60th day of transplantation.

<< 실험예Experimental Example 1> 1>

small 포배의Blatant 융해후After melting 생존가능성에 대한  About the viability 스트로우Straw 로딩방법의Loading method 영향 effect

7일령의 포배를, 부착성 스트로우 유리화동결법(paste an embryo in the vitrification straw, pV), 칼럼 스트로우 유리화동결법 (column in the vitrification straw, cV) 및 직접적 액적 유리화동결법 (droplet vitrification, dV)를 포함하는 3개의 다른 방법으로 유리화동결하였다.Seven days old blastocysts were incubated in the same manner as described in Example 1 except that the cells were incubated in an incubation temperature of 30 ° C, It was vitrified and frozen in three different ways.

개별적인 포배들을 3개의 모든 유리화동결법으로 각 시간에 유리화동결하였다. 유리화동결된 포배를 액체 질소(LN2) 컨테이너에 적어도 일주일 동안 보관하고, 융해후 회복율, 24시간 째 재확장 또는 부화 및/또는 36시간째 부화된 포배의 평가 및 전체 사멸세포 수의 계수를 위해 CR1aa (IVC2 배지)에서 배양하였다. 모든 데이터들을 비-유리화동결된 대조군의 포배(대조군)과 비교하였다. 상기 실험은 반복하였다.Individual shoots were vitrified at each time with all three vitrification methods. The vitrified frozen blastocysts were stored in a liquid nitrogen (LN 2 ) container for at least one week and were used for the recovery after fusion, for re-expansion at 24 hours or for evaluation of hatching and / or hatching at 36 hours, CR1aa (IVC2 medium). All data were compared to blastocysts (control) of non-vitrified frozen control. The experiment was repeated.

그 결과, 유리화동결 포배의 융해 후 회복율은 psV, csV 및 ddV의 경우 높게 나타났다(표 1). As a result, the recovery rates after vitrification of frozen blastocysts were higher in psV, csV and ddV (Table 1).

로딩타입Loading type 유리화동결 배아수Number of vitrified frozen embryos 회복된 배아(%)Restored embryo (%) 발달된 배아(%)Developed embryos (%) 재확장율(24 h)Re-expansion rate (24 h) 변성denaturalization pVpV 3737 37 (100)37 (100) 37 (100.0%)a,b 37 (100.0%) a, b -- cVcV 2525 21 (84.0)21 (84.0) 12 (57.14%)c 12 (57.14%) c 9 (42.9)9 (42.9) dVdV 2626 16 (61.5)16 (61.5) 15 (93.75%)b 15 (93.75%) b 1 (6.3)1 (6.3) ControlControl 2020 -- 20 (100.0%)a,b 20 (100.0%) a, b --

psV 및 ddV 방법은 대조군인 비-유리화동결된 포배와 비슷한 재-확장율을 보였다(P > 0.05). 그러나, cV 방법은 pV, dV 및 대조군과 비교할 때 낮은 재확장율을 보였다(P < 0.05)The psV and ddV methods showed similar re-dilatation rates (P> 0.05) as the control, non-vitrified frozen blastocysts. However, the cV method showed a low reexpansion rate when compared with pV, dV and control (P <0.05)

pV에 따른 후-융해된 유리화동결 포배 및 대조군은 배양 24시간까지 변성되지(degenerate) 않은 반면, 약 42.9% cV 및 6.3% dV 그룹은 변성되었다. pV에 따른, 후-융해된 유리화동결 포배는 포배마다 전체 세포 수가 낮았지만(114 ± 48.1 in psV vs. 102 ± 35.1 in cV vs. 105.6 ± 33.9 in dV) (P < 0.05), 이는 대조군 포배와 비교하면(134.4 ± 38.9) 유리화 동결방법과 무관함을 알 수 있었다.The post-thawed vitrified frozen blots and controls according to pV were not degenerated until 24 hours in culture, whereas approximately 42.9% cV and 6.3% dV groups were denatured. The post-thawed vitrified frozen tobacco according to pV showed a lower total cell count per bladder (114 ± 48.1 in psV vs. 102 ± 35.1 in cV vs. 105.6 ± 33.9 in dV) (P <0.05) compared with control blast (134.4 ± 38.9) were not related to the vitrification method.

3가지의 유리화동결 방법들 중에서, psV 그룹의 포배가 다른 두 그룹(cV 및 dV)보다 더 높은 전체 세포수를 보였다 (P < 0.05). 포배마다 사멸세포의 수도 대조군 포배보다 (0.4 ± 1.4) 후-융해된 유리화동결 포배에서 더 높게 나타났다 (P < 0.05). 사멸 세포의 수는 각각 6.6 ± 9.5 ( pV) vs. 14.5 ± 9.5 (sV) vs. 10.9 ± 9.6 (dV )으로 나타났다.
Among the three vitrification methods, the embryos of the psV group showed higher total cell numbers than the other two groups (cV and dV) (P <0.05). The number of apoptotic cells per bladder was higher (P <0.05) in post-thawed vitrified frozen blastocysts than in control blastocysts (0.4 ± 1.4). The number of apoptotic cells was 6.6 ± 9.5 (pV) vs. 14.5 ± 9.5 (sV) vs. 10.9 ± 9.6 (dV).

로딩타입Loading type 계수된 배아수Number of embryos counted 계수된 핵 수 (mean ± S.E.)The number of counted nuclei (mean ± SE) 전체 세포Whole cell 사멸 세포Dead cell pVpV 1313 114.0 ± 48.1b 114.0 ± 48.1 b 6.6 ± 9.5a,b 6.6 ± 9.5 a, b cVcV 1010 102.0 ± 35.1b,c 102.0 + - 35.1 b, c 14.5 ± 9.5b 14.5 ± 9.5 b dVdV 1010 105.6 ± 33.9b,c 105.6 ± 33.9 b, c 10.9 ± 9.6b 10.9 ± 9.6 b ControlControl 1313 134.4 ± 38.9a 134.4 ± 38.9 a 0.4 ± 1.4a 0.4 ± 1.4 a

<< 실험예Experimental Example 2> 2>

small 포배의Blatant 융해 후 생존 가능성에 대한  The possibility of survival after thawing 포배강Foamed steel 천공의 영향 Impact of Perforation

유리화 동결 전에 미세 파스츄어 피펫으로 천공함으로써 포배강 파쇄가 psV의 유리한 효과를 매개하는지 여부를 평가하기 위해, 7일령 포배를 파쇄그룹과 비-파쇄 그룹으로 나누었다. 이 양 그룹 모두 psV법의 동일한 프로토콜을 이용하여 유리화동결시켰다. 모든 유리화동결된 포배들을 융해하고 배양하여 회복율, 24시간째의 재확장 또는 부화 및/또는 36시간째 부화된 포배의 평가, 및 전체 사멸세포의 수를 계수하였다. 모든 데이터들을 비-유리화동결된 대조군의 포배(대조군)과 비교하였다. 상기 실험은 반복하였다.Seven-day old blastocysts were divided into shredding groups and non-shredding groups to assess whether blastocyst fractures mediated the beneficial effects of psV by perforating them with a micropascopic pipette prior to vitrification. Both of these groups were vitrified using the same protocol of the psV method. All vitrified frozen bracts were melted and cultured to count recovery rates, 24 hour re-expansion or hatching and / or 36 hour hatching of blastocysts, and total number of dead cells. All data were compared to blastocysts (control) of non-vitrified frozen control. The experiment was repeated.

그 결과, 배양 24시간째 후-융해된 재확장된 포배 발달은 유리화동결전 포배의 파쇄에 의해서는 아무런 영향을 받지 않았다(표 3).
As a result, post-thaw re-expanded pulp development at 24 hrs after culture was not affected by shattering of pre-vitrification freezing (Table 3).

천공여부Perforation 유리화동결
배아수
Vitrification freezing
Number of embryos
재확장된 BL 발달(%)Re-Expanded BL Development (%)
24 h24 h 부화중 또는 부화된 경우 모두Both in hatching or in hatching Puncture pVPuncture pV 3232 32 (100)a 32 (100) a 20 (62.5)a 20 (62.5) a Non-puncture pVNon-puncture pV 3232 32 (100)a 32 (100) a 12 (37.5)b 12 (37.5) b ControlControl 1717 17 (100)a 17 (100) a 14 (82.3)a 14 (82.3) a

그러나 천공에 의한 포배의 파쇄는 배양 36시간째 전체 부화 및 부화된 포배에 대한 발달 능력(developmental competence)을 증가시켰다(P < 0.05). 이는 대조군과 유사하였다(62.5% in pV vs. 37.5% in cV vs. 82.3% % in control). pV에 의한 유리화동결 전에 천공하였을때, 포배마다 전체 세포수가 증가하였다(152.4 ± 39.6 천공그룹 vs. 117.5 ± 14.4 비-천공그룹) (P < 0.05) 유리화동결 전 포배의 천공은 대조군과 비교하여 포배마다 전체 세포 수를 채워주었다 (152.4 ± 39.6 vs. 160 ± 48.3)However, crushing of the blastocyst by perforation increased the developmental competence to total hatching and incubated blastocyst at 36 hours (P <0.05). This was similar to the control (62.5% in pV vs. 37.5% in cV vs. 82.3% in control). When pored prior to freezing by pV, the total number of cells per bladder increased (152.4 ± 39.6 punched group vs. 117.5 ± 14.4 non-punched group) (P <0.05) (152.4 ± 39.6 vs. 160 ± 48.3, respectively)

사멸세포 수는 천공된 pV, 비-천공된 pV 및 대조군 포배 사이에서 크게 다르지 않았다 (34.5 ± 20.1 vs. 34.6 ± 40.4 vs. 21.3 ±12.0). The number of apoptotic cells was not significantly different between perforated pV, non-perforated pV and control group (34.5 ± 20.1 vs. 34.6 ± 40.4 vs. 21.3 ± 12.0).

천공여부Perforation 계수된 배아A counted embryo 계수된 핵 수 (mean ± S.E.)The number of counted nuclei (mean ± SE) 전체 세포Whole cell 사멸 세포Dead cell Puncture pVPuncture pV 1111 152.4 ± 39.6a,b 152.4 ± 39.6 a, b 34.5 ± 20.134.5 ± 20.1 Non-puncture pVNon-puncture pV 1111 117.5 ± 14.4b 117.5 ± 14.4 b 34.6 ± 40.434.6 ± 40.4 ControlControl 1212 160.4 ± 48.3a 160.4 ± 48.3 a 21.3 ± 12.021.3 ± 12.0

<< 실험예Experimental Example 3> 3>

신선한 배아 이식과 Fresh embryo implantation pVpV 유리화동결된Vitrified 배아의 임신율 비교 Comparison of embryo pregnancy rate

이번 실험에서는 pV방법이, 유리화동결된 포배가 동기화된 수령체의 자궁에 융해후 이식된 후, 임신능력을 회복하는지 여부를 평가하였다.In this experiment, the pV method was evaluated to see if the vitrified frozen embryos recovered after pregnancy in the synchronized recipient after being melted into the uterus.

단일 포배(신선 또는 유리동결된)를 자궁의 윗 부분에 이식하였다. 신선 또는 유리동결된 포배를 이식한 수란우를 임의로 선별하고, 유리화동결 및 신선한 포배를 이식한 후 수란우에서의 임신율을 비교하였다. A single blastocyst (fresh or frozen) was implanted into the upper part of the uterus. Fresh or frozen blastocysts were randomly selected, frozen in vitrification and fresh blastocysts were transplanted, and the pregnancy rate in the blastocysts was compared.

즉, 유리화동결 및 신선한 배아를 7일째에 동기화된 수란우에 이식하고, 각 수령체에게 하나의 신선한 포배(7일) 또는 천공된 pV 유리화동결된 포배를 제공하였다. pV 포배를 액체질소(LN2)에서 수행하고 스트로우 융해 후 동기화된 수령체 자궁에 직접적으로 이식하였다. 반면, 단일 신선한 포배를 37℃ 에서 플라스크에서 스트로우 내로 로딩하였다. 신선한 포배를 50 수령체에 이식하였고 pV포배를 45두의 대리모에 이식하였다.That is, the vitrified and fresh embryos were transplanted into the synchronized pool on day 7 and each recipient was given one fresh blast (7 days) or perforated pV vitrified frozen blast. pV blastocysts were performed in liquid nitrogen (LN 2 ) and directly transferred to the synchronized recipient uterus after straw fusion. On the other hand, a single fresh blastula was loaded into the straw in a flask at 37 &lt; 0 &gt; C. Fresh blastocysts were transplanted into 50 recipients and pV blastocysts were transplanted into 45 surrogates.

배아 이식 60일 째 질 촉진 방법(vaginal palpation method)으로 임신을 진단하였다. Sixty days after embryo transfer, pregnancy was diagnosed by vaginal palpation method.

그 결과, 임신율은 신선한 경우와 pV 그룹 사이에 크게 다르지 않았다(54.4% vs. 53.3%)(P > 0.05)As a result, the pregnancy rate was not significantly different between fresh and pV groups (54.4% vs. 53.3%) (P> 0.05)

배아타입Embryo type 이식 배아수Number of implanted embryos 임신 60일째60 days of pregnancy FreshFresh 5050 27 (54.0)27 (54.0) pVpV 4545 24 (53.3)24 (53.3)

즉, 본 발명의 스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결법을 사용하면, 신선한 배아를 사용하는 경우와 거의 유사한 효과를 발휘함을 확인하였다.
In other words, it was confirmed that the use of the sticky straw-freezing method for attaching germ cells to the inner wall of the straw of the present invention exhibits almost the same effect as the case of using a fresh embryo.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 본 발명의 이와 같은 우수한 효과를 통해, 당업자들은 다른 생물학적 물질, 예컨데, 인간을 포함한 말, 염소, 돼지 등에게도 용이하게 적용 가능함은 명확히 이해될 것이다.The present invention has been described with reference to the preferred embodiments. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be clearly understood by those skilled in the art that such an excellent effect of the present invention is readily applicable to other biological materials such as horses, chlorine, pigs, etc., including humans.

Claims (11)

스트로우의 내벽에 생식세포를 붙이는 부착성 스트로우 유리화동결법(paste an embryo in the vitrification straw, pV)을 이용하는 생식세포 유리화 동결방법에 있어서, 유리화동결 전에 상기 생식세포에 천공을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 생식세포 유리화 동결방법.A method for freezing a germ cell vitrification using an adhesive paste embryo in the vitrification straw (pV) for attaching germ cells to the inner wall of a straw, comprising the step of forming a perforation in the germ cell prior to vitrification Characterized by a germ freezing vitrification method. 제1항에 있어서,
상기 생식세포는 난자, 체외수정란 또는 배아세포인 것을 특징으로 하는 생식세포 유리화 동결방법.
The method according to claim 1,
Wherein the germ cell is an oocyte, an in vitro fertilized egg or an embryonic cell.
제2항에 있어서,
상기 배아 세포는 포배기 세포(blastocyst)인 것을 특징으로 하는 생식세포 유리화 동결방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the embryonic cell is a blastocyst.
삭제delete 제1항에 있어서,
25 mM Hepes 및 20% FBS가 첨가된 TCM199로 이루어진 홀딩 배지,
상기 홀딩 배지 및 10% 에틸렌 글리콜로 이루어진 유리화 동결용액 1,
상기 홀딩 배지, 35% 에틸렌 글리콜, 5% PVP 및 0.5 M 수크로오스로 이루어진 유리화 동결용액 2,
상기 홀딩 배지 및 0.3 M 수크로오스로 이루어진 희석 용액 1, 및
상기 홀딩 배지 및 0.15 M 수크로오스로 이루어진 희석 용액 2로 구성된, 유리화 동결용 조성물을 이용하여 유리화 동결시키는 것을 특징으로 하는 생식세포 유리화 동결방법.
The method according to claim 1,
A holding medium consisting of TCM199 supplemented with 25 mM Hepes and 20% FBS,
The vitrification solution 1 consisting of the above holding medium and 10% ethylene glycol,
The above-mentioned holding medium, vitrification solution 2 consisting of 35% ethylene glycol, 5% PVP and 0.5 M sucrose,
A dilution solution 1 consisting of the above holding medium and 0.3 M sucrose, and
And a dilution solution 2 consisting of the above holding medium and 0.15 M sucrose is used for freezing and vitrification.
제1항에 있어서,
상기 생식세포 유리화 동결방법은
내벽에 생식세포가 부착되어 있는 스트로우를 밀봉하여 액체 질소(LN2)에 담지하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 생식세포 유리화 동결방법.
The method according to claim 1,
The gonad cell freezing method
A method of freezing a germ-line vitrification characterized by comprising sealing a straw with germ cells attached to its inner wall and carrying it on liquid nitrogen (LN 2 ).
제1항의 방법으로 유리화 동결된 생식세포를 융해 후 추가의 공정 없이, 인간을 제외한 포유류에게 직접적으로 이식하는 것을 특징으로 하는, 생식세포 이식방법.The method of germ cell transplantation according to claim 1, characterized in that the frozen frozen germ cells are directly transplanted to a mammal other than a human, without further processing after thawing. 제7항에 있어서,
상기 생식세포는 난자, 체외수정란 또는 배아세포인 것을 특징으로 하는 생식세포 이식방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the germ cell is an oocyte, an in vitro fertilized egg or an embryo cell.
제8항에 있어서,
상기 배아 세포는 포배기 세포(blastocyst)인 것을 특징으로 하는 생식세포 이식방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the embryonic cell is a blastocyst.
제7항에 있어서,
상기 인간을 제외한 포유류는 소과인 것을 특징으로 하는 생식세포 이식방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the mammal other than human is a bovine.
삭제delete
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2000189155A (en) * 1998-12-25 2000-07-11 Livestock Improvement Association Of Japan Inc Preservation of mammalian embryo or ovum and thawing dilution of frozen mammalian embryo or ovum
KR20020061659A (en) * 2001-01-17 2002-07-25 (주) 차바이오텍 Method for Vitrification of Gamete and Embryo
KR20060032953A (en) * 2003-05-08 2006-04-18 셀라티스 에이비 Cryopreservation of human blastocyst-derived stem cells by use of a closed straw vitrification method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000189155A (en) * 1998-12-25 2000-07-11 Livestock Improvement Association Of Japan Inc Preservation of mammalian embryo or ovum and thawing dilution of frozen mammalian embryo or ovum
KR20020061659A (en) * 2001-01-17 2002-07-25 (주) 차바이오텍 Method for Vitrification of Gamete and Embryo
KR20060032953A (en) * 2003-05-08 2006-04-18 셀라티스 에이비 Cryopreservation of human blastocyst-derived stem cells by use of a closed straw vitrification method

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