Размороженные эмбрионы
Рыбка данио-рерио известна многим аквариумистам и зоологам, благодаря своей красивой расцветке. Однако, немногие знают, что помимо своих декоративных функций эта рыбка используется в различных биологических и медицинских экспериментах, являясь своеобразным прототипом человеческих клеток.
Согласно данным зарубежных источников (SCBI) совсем недавно ученым Смитсоновского института биологии и охраны природы удалось провести практически революционный эксперимент: используя криотехнологические методы им впервые удалось заморозить, а затем разморозить эмбрионы данио-рерио без каких-либо деформаций и повреждений. После разморозки зародыши были помещены в специальную среду и продолжили свое развитие, что опять-таки является подтверждением успешного завершения эксперимента.
Эксперименты в области изучения криотехнологии проводятся уже около 60 лет, но до данного времени практически все попытки заканчивались неудачей на стадии разморозки экспериментальных образцов. Это происходило из-за того, что при криоконсервации внутри жидкость внутри замораживаемых клеток превращается в кристаллы, разрушающие клетки и структуры организма. Для того, чтобы подобные ледяные кристаллы не образовывались, требуется применение специального «антифриза». Однако, из-за того, что эволюционно мембраны зародышевых клеток отличаются повышенной непроницаемостью, обеспечить доступ антифриза к органеллам клетки достаточно сложно.
Именно поэтому ученые решили применить новые технологии при разморозке замороженных эмбрионов данио: используя золотые нанотрубки(цилиндры) и лазер. Было установлено что данные наночастицы трансформируют излучение лазера в тепловую энергию. При расположении их внутри замороженных клеток удалось значительно уменьшить этап их разморозки. При дальнейшем наблюдении образцы, подвергшиеся замораживанию и разморозке продолжили свое развитие: практически у всех из них развились жабры, сердце, мышечная ткань. Также многие из них проявляли признаки двигательной активности. В дальнейшем, ученые планируют скорректировать данную методику для увеличения числа выживших опытных эмбрионов и автоматизировать сам процесс.
Подобные техники криоконсервации могут применяться не только для данио, но и для многих других разновидностей рыб. При успешном изучении и развитии данной методики можно будет добиться замораживания эмбрионов птиц и рептилий и даже млекопитающих. Это может позволить решить проблему исчезновения редких разновидностей животных и побороть генетическое обеднение («эффект бутылочного горлышка»). Данное явление заключается в том, что при постепенном вымирании какого-либо вида также происходит и их генетическое вымирание. Таким образом, даже если от всей популяции останутся несколько особей, их потомство уже не сможет быть полноценным, постепенно вырождаясь с каждым поколением. Но если специально заранее законсервировать какую-то часть эмбрионов данного вида, то можно восполнить получившийся генетический дефицит и теоретически заново «воскресить» исчезающий вид животных. Интересно также и то, что теоретически законсервированные образцы могут быть разморожены спустя месяцы и даже годы после заморозки, что дает возможность их использования при необходимости. «Появление данной методики является сдвигом в консервации с мертвой точки,- рассказывает Мэри Хагедорн, один из авторов данного исследования. –Мы совместили биологию и технологии и получили отличный результат, сделав ранее невозможное».