专利名称：一种精子的冷冻方法及其冷冻液的制作方法
技术领域：
本发明属于生物工程领域，涉及一种冷冻处理方法，尤其涉及一种精子的冷冻方法及其冷冻液。
背景技术：
卵母细胞胞质内单精子注射技术(ICSI)作为辅助受精的一种手段，在短短几十年里得到了迅猛的发展，就ICSI应用的性质和范围来看，当前ICSI的应用可以归为两大类，一是它可以解决精子本身因素及输卵管阻塞等原因所导致的一系列不育问题，故而被广泛用于生殖医学的不育症治疗；二是作为一种生物技术用于生物工程领域，对畜牧生产、 野生动物保护和受精机理等发育生物学基础理论的研究均具有非常重要的意义。ICSI技术通常包括精子和卵子的准备或预处理、精子胞质内显微注射、注射卵的激活以及注射卵体外发育情况的观察与评定。而精子的质量是ICSI技术成功的重要因素。近些年来，尽管人们对精子冷冻的研究日益深入，但冷冻精子的存活及受精尚未有显著的改善。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷冻精子的方法，其主要包括步骤1)将精液与冷冻液按1 1的比例稀释混勻；2) 4°C缓慢降温，3h后用0. 25 0. 35ml塑料细管分装封口，置于悬浮物上，距液氮面4 6cm，其温度为-90 -95°C ；3) 10 15分钟后投入液氮中。步骤1)中所述的冷冻液含有去离子水、Tris · HCL、柠檬酸、葡萄糖、卵黄、甘油。 所述的冷冻液通过下述方法获得100ml去离子水中加入3. 52gTris · HCL、1. 96g柠檬酸、 1. 59g葡萄糖混勻作为基础液；76ml基础液中加入20ml卵黄、細1甘油获得IOOml冷冻液。本发明还提供一种冷冻液，其主要含有去离子水、Tris · HCL、柠檬酸、葡萄糖、卵黄、甘油。每IOOml冷冻液中包含76ml由去离子水、Tris *HCL、柠檬酸和葡萄糖组成的基础液以及20ml卵黄和細1甘油；所述基础液中各组分的比例为去离子水Tris -HCL 柠檬酸葡萄糖=IOOml 3. 52g 1. 96g 1. 59g。所述的冷冻液通过下述方法制备100ml 去离子水中加入3. 52gTris · HCL、1. 96g柠檬酸、1. 59g葡萄糖混勻作为基础液；76ml基础液中加入20ml卵黄、細1甘油获得IOOml冷冻液。 所述的冷冻液可以用于冷冻精子。本发明提供的精子冷冻方法，操作简单，而且冻融后的精子仍具有较高的受精能力和胚胎发育率。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例， 并配合附图，作详细说明如下。
图1是操作盘示意图；图2是雌雄原核和第一二极体示意图；图3是2-细胞胚胎示意图；图4是4-细胞胚胎示意图；图5桑椹胚示意图；图6是囊胚示意图；图7是扩张囊胚示意图；图8是孵化囊胚示意图；图9是冻融后活的胚胎示意图；图10是冻融后死的胚胎；图11是显微操作示意图；图12是出生的仔兔。
具体实施例方式实施例1精子的准备1.新鲜精子取兔(6 8月龄新西兰兔，SPF级，上海斯莱克实验动物有限责任公司提供，许可证号SCXK<沪>2004-000幻新鲜精液用D-PBS液(商购)2000r/min离心洗涤三次然后缓慢的加入D-PBS液，放在38. 5°C,5% C02、100%湿度下的培养箱中缓慢上游10分钟。2.冻融的精子采集兔精液与冷冻液(冷冻液的配方为100ml去离子水中加入3. 52gTris -HCL, 1. 96g柠檬酸、1. 59g葡萄糖混勻作为基础液；IOOml冷冻液76ml基础液中加入20ml卵黄、甘油，混勻分装，4°C冰箱保存。)1 1稀释混勻，4°C缓慢降温，3h后用0.25 0. 30ml塑料细管分装封口，置于漂浮器上(距液氮面如m，-90-_95°C )，10分钟后投入液氮。将装有要解冻精子的细管置于42°C水浴中20秒。兔冻融精液直接放入D-PBS液中，在 38. 5°C,5% C02、100%湿度下的培养箱中缓慢上游10分钟。实施例2卵母细胞的准备1.新鲜卵母细胞供体母兔为6-8月龄、体重3kg左右的初产新西兰兔，按Kennelly和R)ote (1965) 的方法，即连续3天每天2次(间隔12h)每次皮下注射FSH50IU/只(宁波第二激素厂生产)，最后一次注射FSH后12h，耳缘静脉注射HCG (宁波第二激素厂生产)100IU/只并与结扎公兔交配，HCG注射后14、16、1 ι进行取卵，在无菌条件下剪下输卵管，吸取IOml的冲卵液，由喇叭口向宫管结合部方向冲卵，每侧用5mL冲卵液，将卵丘卵母细胞复合体放在装有含0. 2%透明质酸酶的D-PBS液的Eppendorf管中，在涡旋混合器上震荡消化5min去除颗粒细胞，在体视显微镜下捡出经酶消化的卵母细胞，用培养液洗涤三次，然后放入38. 5°C、 5% C02、100%湿度下平衡12h以上的培养液微滴中，直到显微注射。2.冻融的卵母细胞1)卵母细胞的冷冻
冷冻前2h左右将室温调至25°C，同时将所有溶液及试验器具在25°C室温下平衡 1 池。采用0. 25 0. 30ml塑料细管(France)，用记号笔标记，然后用细乳胶管与注射器相连接。按顺序吸入0. 5mol蔗糖溶液(5. 5cm)—空气(1. 5cm)—玻璃化溶液(0. 5cm)— 空气(0. 5cm)—玻璃化溶液(1.5cm)，平行放置于操作台上，将卵母细胞移入玻璃化溶液中洗一次，然后将10枚卵母细胞置于细管中的玻璃化溶液中，卵母细胞导入后依次再吸入空气(0. 5cm)—玻璃化溶液(0. 5cm)—空气(0. 5cm)，最后吸0. 5mol蔗糖溶液(Icm)。用封口机将塑料细管封口。将含有卵母细胞的细管一端直接投入液氮，另一半用液氮气熏蒸冷冻， 待蔗糖部分冻结后转入液氮罐中长期保存，从卵母细胞移入玻璃化溶液到细管投入液氮为止整个过程为1分钟，如果室温调至20°C，则整个过程需要2分钟。2)卵母细胞的解冻塑料细管从液氮中取出后，快速置于25°C水浴中轻轻摆动约10秒钟，待细管中蔗糖溶液段由乳白色变为透明后取出，用吸水纸吸去细管表面水分，剪去细管两端的封口，用吸有ImLO. 5mol蔗糖溶液的注射器将细管内容物冲入表面皿内，在实体显微镜下回收卵母细胞，回收的卵母细胞移入0. 5mol蔗糖溶液内平衡5分钟去除乙二醇和聚蔗糖后，再转入 D-PBS液中，然后待卵母细胞恢复正常形态后再用培养液洗涤2-3次继续培养。解冻后放入38. 5°C>5% C02、100%湿度下平衡12h以上的培养液微滴中至少3h， 然后进行操作。实施例3将精子沣射到卵母细胞中1.操作盘的制作操作盘的设计方式按《小鼠胚胎操作实验手册》第三版ICSI章节所介绍的样式设计，即于90mm细胞培养皿盖上依次做成4-5排操作小滴，每排操作液滴由三个Ml 10% PVP (聚乙烯吡咯酮)滴和三个5ulmTCM199滴组成，吸取2ul浮游的上层精子加入到第二个 PVP滴中，卵子置于第四个mTCM199滴中，盘中间其余小滴都做holding管和注射针的清洗滴用，全部操作滴做好后，最后用3-5ml石蜡油覆盖整个操作盘，操作盘操作滴的设计样式见图(图1)。2. PVP滴中精子的加入PVP (IgPVP倒入IOmlD-PBS液中配置而成)滴中根据精子密度的大小按合适的比例加入，每个PVP滴中混合2. Oul精子悬浮液，具体操作是用IOul移液枪吸取2. Oul的精子游离液，在体视显微镜下，将枪头深入到PVP滴中，吹出精子悬浮液到PVP滴中，反复吹吸操作数次，使精子在PVP滴中混合均勻，精子加完后，覆盖石蜡油。3.显微操作系统的装针与调试在操作系统注射针时，用一根前端细长的水银塑料吸管吸取1 2ul水银，把水银吸管前端细长的部分从注射针的后端伸入进注射针，在离注射针末段1. 0 1. 5cm的位置缓慢吹出吸管内的水银，使水银柱在针管中长度在2 3mm之间即可，水银灌好后，把注射针连接到Piezo操作臂上。注射前，用捡卵针把5-10枚卵母细胞移入操作液滴中，然后用注射针抓取一个精子放入第三个PVP液滴中，用针尖在精子尾部迅速划过进行制动，看到尾部打折即可，随后从尾部吸入注射针内。注射时第一极体在12点钟位置，从3点钟的位置进针，设置强度和频率参数为2X2或3X2，激发1至2个脉冲击穿透明带，继续进针同时将精子小心的推至针
5尖处，直至针尖插入卵母细胞深处，几乎贴近对侧质膜时，调换参数到1X1的档，用Piez0 弱脉冲击穿卵母细胞质膜，将精子吐出，回吸注入卵内多余的液体，轻轻退针，完成一次注射。依次操作，每次注射从开始制动到注射完毕在anin内完成，所有显微操作在室温下完成。4.受精卵和孤雌活化卵的判定标准注射后6- 检查原核和第二极体形成情况，只有当出现2原核2极体(2PN、2PB) 时判定为受精；当出现1原核1极体(IPNUPB)、1原核2极体(1PN、2PB)、2原核1极体 (2PNUPB)时判定为活化。实施例4警精卵的培养显微注射后，注射卵经培养液洗涤三次后，移入平衡好的培养液微滴中，放在 38. 55% CO2、100%湿度下的培养箱中培养3_4天，培养6 他后观察原核和第二极体形成情况，每隔1 观察并记录卵裂情况，间隔24h换液，适时照相。实施例5胚胎冷冻和解冻方法同实施例2中的卵母细胞的冷冻和解冻方法。实施例6胚胎移植新鲜的ICSI胚胎或冻融的胚胎，在TCM199培养液(18mlTCM199中加入anlFBS、 0. 00275g丙酮酸钠、0. 00075gEDTA、0. 0015g青霉素、0. OOlg链霉素，充分混勻，调pH为 7. 3,0. 22um滤器过滤分装，4°C冰箱保存)中培养2_3小时，形态正常的胚胎供移植用，受体为注射HCG后假孕60h、生过一胎、体质健康、体重3. 5kg左右的成年母兔。受体兔在手术前禁食12h。首先用0. 5mL速眠新(即846合剂)肌肉注射麻醉，待兔麻醉后保定，在两肷部附近分别剪毛、消毒、手术开口，暴露子宫，用针头在子宫体上扎一小孔，然后用头部钝化的移卵管将胚胎移入子宫中，每侧子宫移入7-8枚胚胎，每只母兔15-16枚胚胎。整个手术过程在无菌条件下进行，尽量在较短时间内G0-50min)完成手术，对术后母兔精心饲养管理。实施例7结果分析采用SSPS 13. 0中的卡方(χ2)检验对结果进行显著性分析，以P < 0. 05为差异显著性判定标准。请参照图2 12，其中图2是雌雄原核和第一二极体示意图；图3是2-细胞胚胎示意图；图4是4-细胞胚胎示意图；图5桑椹胚示意图；图6是囊胚示意图；图7是扩张囊胚示意图；图8是孵化囊胚示意图；图9是冻融后活的胚胎示意图；图10是冻融后死的胚胎；图11是显微操作示意图；图12是出生的仔兔。1.不同卵龄时期取卵HCG注射后14、16、1他进行取卵，用新鲜活精子进行注射，激活用机械刺激的方法，第一极体在12点钟位置，3点钟的位置进针，分三组进行，每组重复3次，统计其受精率、 囊胚率。结果见表1。从表1中可以看出hCG注射后14h取卵，其卵裂率、桑椹胚率和囊胚率(82.2%、 72. 9%和 62. 2%)都比 16h(75. 9%、70. 0%和 53. 3% )的高，但是差异不显著(P > 0. 05)； 1 取的卵注射后不能卵裂，与14h和IMi差异显著(P <0.05)。可见，注射HCG后14h和 16h取卵都可以，但是14h取卵最佳。
表 权利要求
1.一种精子的冷冻方法，其特征在于，包括步骤1)将精液与冷冻液按1 1的比例稀释混勻；2)4°C缓慢降温，后用0.25 0. 35ml塑料细管分装封口，置于悬浮物上，距液氮面 4 6cm，其温度为-90 -95°C ；3)10 15分钟后投入液氮中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的冷冻液含有去离子水、 Tris · HCL、柠檬酸、葡萄糖、卵黄、甘油。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的冷冻液通过下述方法获得100ml 去离子水中加入3. 52gTris · HCL、1. 96g柠檬酸、1. 59g葡萄糖混 勻作为基础液；76ml基础液中加入20ml卵黄、細1甘油获得IOOml冷冻液。
4.一种冷冻液，其特征在于，含有去离子水、Tris · HCL、柠檬酸、葡萄糖、卵黄、甘油。
5.根据权利要求4所述的冷冻液，其特征在于，每IOOml冷冻液中包含76ml 由去离子水、Tris ·Ηα、柠檬酸和葡萄糖组成的基础液以及20ml卵黄和細1甘油；所述基础液中各组分的比例为去离子水Tris · HCL 柠檬酸葡萄糖= IOOml 3. 52g 1.96g 1. 59g。
6.权利要求5所述的冷冻液的制备方法，其特征在于，包括步骤100ml去离子水中加入3. 52gTris · HCL、1. 96g柠檬酸、1. 59g葡萄糖混勻作为基础液；76ml基础液中加入20ml 卵黄、甘油获得IOOml冷冻液。
7.权利要求4或5所述的冷冻液在冷冻精子中的应用。
全文摘要
本发明涉及一种精子的冷冻方法，其主要包括步骤1)将精液与冷冻液按1∶1的比例稀释混匀；2)4℃缓慢降温，3h后用0.25～0.35ml塑料细管分装封口，置于悬浮物上，距液氮面4～6cm，其温度为-90～-95℃；3)10～15分钟后投入液氮中。本发明提供的精子冷冻方法，操作简单，而且冻融后的精子仍具有较高的受精能力和胚胎发育率。
文档编号A01N1/02GK102450248SQ20101051956
公开日2012年5月16日 申请日期2010年10月26日 优先权日2010年10月26日
发明者陈浩杰 申请人:陈浩杰