Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней

Aims. The optimization model culturing somatic and germ cells of animals through the use of nanomaterials currently is an important task in the system of development and improvement of effective ways to get in vitro oocytes preimplantant embryos and embryonic stem cells. Methods. To research the o...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2015
Hauptverfasser:	Зюзюн, А.Б., Щербак, О.В., Осипчук, О.С., Ковтун, С.І., Дзіцюк, В.В.
Format:	Artikel
Sprache:	Ukrainian
Veröffentlicht:	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України 2015
Schriftenreihe:	Фактори експериментальної еволюції організмів
Schlagworte:	Молекулярні та клітинні біотехнології
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177518
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней / А.Б. Зюзюн, О.В. Щербак, О.С. Осипчук, С.І. Ковтун, В.В. Дзіцюк // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 17. — С. 164-168. — Бібліогр.: 20 назв. — укр.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-177518
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1775182021-02-17T01:28:21Z Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней Зюзюн, А.Б. Щербак, О.В. Осипчук, О.С. Ковтун, С.І. Дзіцюк, В.В. Молекулярні та клітинні біотехнології Aims. The optimization model culturing somatic and germ cells of animals through the use of nanomaterials currently is an important task in the system of development and improvement of effective ways to get in vitro oocytes preimplantant embryos and embryonic stem cells. Methods. To research the oocyte-cumulus complexes (OCC), pigs were divided into two groups: the experimental group, in which cultivation was carried out in a medium containing 0.001 % concentration of UFS / N-Gal and the control group, in which cultivation OCC conducted without the addition of nanomaterials. Ejaculated cryopreserved sperm of boar was used for in vitro fertilization of pig’s oocytes. Results. Morphological and cytogenetic analysis showed that the level of maturation of oocytes in vitro in the experimental group was 13.6 % higher compared to the control group (70.6 % ± 3.6). To investigate the in vitro maturation of oocytes pigs spent their fertilization of cryopreserved boar sperm. The quantity of zygotes in the experimental group was formed outside the body by 11.0 % more than in the control group (31.8 % ± 4.9), also level splitting of embryos was higher at 15.1 % in the experimental group compared with controls (18.2 % ± 4.1). Conclusion. The system of optimization in conditions of in vitro biological activity of nanomaterials was developed and the methods of biotechnological manipulation of gametes females in the system of rational use and reproduction of native breeds of farm animals were improved. Keywords: oocytes, in vitro fertilization, embryos, nanomaterial, N-galactosamine, cytogenetic analysis. 2015 Article Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней / А.Б. Зюзюн, О.В. Щербак, О.С. Осипчук, С.І. Ковтун, В.В. Дзіцюк // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 17. — С. 164-168. — Бібліогр.: 20 назв. — укр. 2219-3782 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177518 636.4:591.3:620.3 uk Фактори експериментальної еволюції організмів Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	Молекулярні та клітинні біотехнології Молекулярні та клітинні біотехнології
spellingShingle	Молекулярні та клітинні біотехнології Молекулярні та клітинні біотехнології Зюзюн, А.Б. Щербак, О.В. Осипчук, О.С. Ковтун, С.І. Дзіцюк, В.В. Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней Фактори експериментальної еволюції організмів
description	Aims. The optimization model culturing somatic and germ cells of animals through the use of nanomaterials currently is an important task in the system of development and improvement of effective ways to get in vitro oocytes preimplantant embryos and embryonic stem cells. Methods. To research the oocyte-cumulus complexes (OCC), pigs were divided into two groups: the experimental group, in which cultivation was carried out in a medium containing 0.001 % concentration of UFS / N-Gal and the control group, in which cultivation OCC conducted without the addition of nanomaterials. Ejaculated cryopreserved sperm of boar was used for in vitro fertilization of pig’s oocytes. Results. Morphological and cytogenetic analysis showed that the level of maturation of oocytes in vitro in the experimental group was 13.6 % higher compared to the control group (70.6 % ± 3.6). To investigate the in vitro maturation of oocytes pigs spent their fertilization of cryopreserved boar sperm. The quantity of zygotes in the experimental group was formed outside the body by 11.0 % more than in the control group (31.8 % ± 4.9), also level splitting of embryos was higher at 15.1 % in the experimental group compared with controls (18.2 % ± 4.1). Conclusion. The system of optimization in conditions of in vitro biological activity of nanomaterials was developed and the methods of biotechnological manipulation of gametes females in the system of rational use and reproduction of native breeds of farm animals were improved. Keywords: oocytes, in vitro fertilization, embryos, nanomaterial, N-galactosamine, cytogenetic analysis.
format	Article
author	Зюзюн, А.Б. Щербак, О.В. Осипчук, О.С. Ковтун, С.І. Дзіцюк, В.В.
author_facet	Зюзюн, А.Б. Щербак, О.В. Осипчук, О.С. Ковтун, С.І. Дзіцюк, В.В.
author_sort	Зюзюн, А.Б.
title	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
title_short	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
title_full	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
title_fullStr	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
title_full_unstemmed	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
title_sort	застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней
publisher	Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
publishDate	2015
topic_facet	Молекулярні та клітинні біотехнології
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/177518
citation_txt	Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней / А.Б. Зюзюн, О.В. Щербак, О.С. Осипчук, С.І. Ковтун, В.В. Дзіцюк // Фактори експериментальної еволюції організмів: Зб. наук. пр. — 2015. — Т. 17. — С. 164-168. — Бібліогр.: 20 назв. — укр.
series	Фактори експериментальної еволюції організмів
work_keys_str_mv	AT zûzûnab zastosuvannânanomateríaluvembríogenetičníjsistemíinvitrootrimannâembríonívsvinej AT ŝerbakov zastosuvannânanomateríaluvembríogenetičníjsistemíinvitrootrimannâembríonívsvinej AT osipčukos zastosuvannânanomateríaluvembríogenetičníjsistemíinvitrootrimannâembríonívsvinej AT kovtunsí zastosuvannânanomateríaluvembríogenetičníjsistemíinvitrootrimannâembríonívsvinej AT dzícûkvv zastosuvannânanomateríaluvembríogenetičníjsistemíinvitrootrimannâembríonívsvinej
first_indexed	2025-07-15T15:40:53Z
last_indexed	2025-07-15T15:40:53Z
_version_	1837728063243157504
fulltext	164 ISSN 2219-3782. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Том 17 Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней З ю зю н А. Б ., Щ ер ба к О .В ., О си пч ук О .С ., К ов ту н С .І. , Д зі цю к В .В . Наразі сучасні нанотехнології інтенсивно використовуються в різних галузях науки та тех- ніки, і такі інноваційні наукоємні розробки ефек- тивно застосовуються з високим економічним ефектом. Доведено, що за допомогою нанобіо- технологій можливо маніпулювати речовинами на атомному та молекулярному рівнях, що в свою чергу забезпечує отримання матеріалів із новими властивостями. Однак слід зазначити, що, незважаючи на інтенсивні дослідження наноматеріалів (НМ), питанням безпеки їх застосування приділялося досить мало уваги. На думку спеціалістів з Коро- лівського товариства та Королівської інженерної академії Великої Британії, у 2004 р. такий напрям досліджень не мав розвитку у нанотехнологічній індустрії (Department for Environment, Food and rural affairs, 2007). з того часу дослідження не- гативного впливу НМ на живі організми та еко- логію активізувалося в усіх країнах світу. Пока- зано, що НМ можуть спричиняти цитотоксичні ефекти, оксидативний стрес та запальну відпо- відь [1–3]. Шляхом утворення вільних радикалів і активних форм кисню НМ можуть викликати перекисне окиснення ліпідів у клітинах, денату- рацію білків і ушкодження нуклеїнових кислот. Це призводить до зниження життєздатності клі- тин з подальшими фізіологічними, біохімічними, морфологічними змінами [4, 5]. На рівні органів вплив НМ можна помітити майже спочатку, клі- тинний рівень ушкодження має прихований ха- рактер. Важливим завданням нанобіотехнології є вплив НМ на геном та ДНК з метою встановлен- ня не лише механізму їх позитивної дії, але й ана- лізу стану досліджень у галузі наноембріологія. Тому питання безпеки застосування НМ залиша- ється наразі актуальним [6, 7]. Найчастіше дія НМ вивчається в експери- менті на тваринах або на культурах клітин [8, 9, 10]. Показано, що НМ можуть взаємодіяти із ДНК під час мітозу, коли цілість ядерної мемб- © зЮзЮН А.Б., ЩЕРБАК О.В., ОСИПЧУК О.С., КОВТУН С.І., ДзІЦЮК В.В. рани порушується до утворення у дочірніх клі- тинах. Потрапляючи безпосередньо до ядра клі- тини, НМ можуть взаємодіяти з молекулою ДНК або з ядерними білками, що призводить до фі- зичного ушкодження генетичного матеріалу [11, 12]. Пошкодження ДНК може бути посереднім, у тому випадку коли НМ взаємодіють не з ДНК, а з білками клітини, які задіяні у процесах поді- лу клітин. НМ також можуть індукувати інші ре- акції в клітинах (оксидативний стрес, запалення, порушення в ланцюгу внутрішньоклітинної пе- редачі сигналу), які, в свою чергу, призводять до негативних ефектів. Оптимізація моделі культивування соматич- них та статевих клітин тварин на основі застосу- вання НМ, наразі є актуальним завданням у сис- темі розробки та удосконалення ефективних спо- собів отримання in vitro яйцеклітин, доімпланта- ційних ембріонів, ембріональних та стовбурових клітин [13–15]. Потенціальними структурними одиниця- ми культуральних середовищ є наноматеріали на основі високодисперсного кремнезему (ВДК). за умови збереження індивідуальних властивос- тей ВДК при консолідації з біомолекулами мож- на створювати наноматеріали з унікальними яко- стями, не притаманними аналогам. Новою тен- денцією до синтезу наноматеріалів є біологічний синтез із використанням полімерних матриць, які нетоксичні і можуть бути легко синтезовані в будь-якій формі, необхідній для певного способу застосування. До подібних матриць можна відне- сти такі різні біополімери, як крохмаль, хітозан, циклодекстрин та високодисперсний кремнезем котрі діють в якості стабілізатора та відновлю- вального агента. застосування біополімерів у ви- робництві НМ має кілька переваг порівняно зі звичайними синтетичними реагентами. Високо- молекулярні ланцюги таких біополімерів воло- діють великим числом гідроксильних груп. Такі структури можуть утворювати комплекси з ці- льовими молекулами, які забезпечують контроль УДК 636.4:591.3:620.3 ЗЮЗЮН А.Б. 1, ЩЕРБАК О.В. 1, ОСИПЧУК О.С. 2, КОВТУН С.І. 1, ДЗІЦЮК В.В.1 1 Інститут розведення і генетики тварин імені М.В. Зубця Національної академії аграрних наук України, Україна, 08321, Київська обл., Бориспільський р-н., с. Чубинське, вул. Погребняка, 1, е-mail: aza.zyuzyun@yandex.ua 2 ТОВ «Біофарма-Інвест», Україна, 09100, Київська область, м. Біла Церква, вул. Київська, 37, е-mail: vky@biofarma.ua ЗАСТОСУВАННЯ НАНОМАТЕРІАЛУ В ЕМБРІОГЕНЕТИЧНІй СИСТЕМІ IN VItRo ОТРИМАННЯ ЕМБРІОНІВ СВИНЕй ISSN 2219-3782. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Том 17 165 Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней явність першого полярного тільця. Для заплід- нення in vitro яйцеклітин свинок використовува- ли кріоконсервовані еякульовані сперматозоїди кнура. Співкультивування дозрілих in vitro яй- цеклітин свиней та відібраних методом swim-up сперматозоїдів кнура проводили у модифікова- ному середовищі Тіроде (TaLP) упродовж 18 го- дин. Після співкультивування зиготи переноси- ли в середовище NCSU-23 (North Carolina State Universiry-23). Рівень дозрівання ооцитів in vitro, заплід- нення та аналіз стану хроматину ядер ембріонів вивчали шляхом аналізу цитогенетичних препа- ратів, які готували за модифікованим методом А. Тарковського [18, 19]. Препарати фарбували 2 %-ним розчином барвника Гімза і аналізува- ли під світловим мікроскопом Jenaval, Carl Zeiss окЧ10, обЧ100. Статистичну обробку одержа- них даних проводили з використанням критерію Ст’юдента. Результати та обговорення Враховуючи встановлений попередніми до- слідженнями позитивний вплив використання асоційованих з ВДК моноцукрів, які були додані в 0,001 %-ій концентрації до кріоконсервованих сперматозоїдів бугаїв [20], наступні дослідження були спрямовані на вивчення ефективності дода- вання тієї ж концентрації ВДК/N-Gal у середови- ще для культивування in vitro ооцитів свиней. Після культивування in vitro упродовж 46 го- дин за морфологічною оцінкою та даними цито- генетичного аналізу встановлено вірогідну різ- ницю між контрольною та дослідною групою (p<0,05, критерій Ст’юдента), в кількості ооци- тів, які не відновили мейотичне дозрівання та залишились на стадії диплотени (табл. 1). Кіль- кість таких гамет склала 19,4 % в контрольній групі, а в дослідній групі цей показник не пе- ревищив 8,9 % (рис. 1, 2). Отримані результати вказують, що додавання 0,001 %-ої концентрації ВДК/N-Gal сприяє кращому цитоплазматичному дозріванню ооцитів свиней в умовах in vitro. Найбільша частина ооцитів, в обох групах, після культивування упродовж 46 годин досягла стадії ядерного дозрівання телофази І пізньої – метафази ІІ, що вказує на достатньо високий за- гальний рівень дозрівання (75,9 %). Встановлено вірогідну різницю між досліджуваними групами в кількості ооцитів, які досягли стадії метафази ІІ в умовах in vitro, так у дослідній групі (із дода- ванням 0,001 %-ої концентрації ВДК/N-Gal) цей розміру, форми і дисперсності НМ, що і робить їх менш токсичними до клітин ссавців [16, 17]. Ви- сокодисперсний кремнезем володіє унікальним комплексом фізико-хімічних і медико-біологіч- них властивостей (висока сорбційна ємність до білків, токсинів, відсутність алергенної та шкід- ливої дії на клітини, активація репаративних про- цесів. Метою наших досліджень було вивчення впливу НМ (ВДК/N-Gal) на мейотичні перетво- рення ооцитів свиней при дозріванні в умовах in vitro та їх подальший розвиток поза організмом. До поверхні ВДК був імобілізований аміно- цукор N-галактозамін. Галактозамін є похідним від гексозаміна галактози. Ці аміноцукри є скла- довою частиною деяких глікопротеїнових гор- монів, таких як фолікулостимулюючого гормону (ФСГ) і лютеїнізуючого гормону (ЛГ). Інші цу- крові компоненти ФСГ і ЛГ включають глюко- замін, галактозу і глюкозу. Саме ці гормони ві- діграють ключову роль в дозріванні яйцеклітин ссавців. Передбачалось, що додавання НМ на ос- нові ВДК та N-Gal призведе до еквілібрації гор- монального фону культурального середовища для дозрівання ооцитів ссавців поза організмом, що в свою чергу сприятиме формуванню більшої кількості дозрілих яйцеклітин і підвищенню рів- ня дроблення ембріонів. Матеріали і методи Дослідження проведено в лабораторії біо- технології Інституту розведення і генетики тва- рин імені М.В. зубця НААН, дослідний зразок НМ (ВДК/N-Gal) синтезовано в Інституті хімії поверхні ім. О.О. Чуйка НАН України. Для проведення досліджень яєчники одер- жували від забитих клінічно здорових свинок віком 6–8,5 міс. Ооцит-кумулюсні комплекси (ОКК) вилучали шляхом розсічення стінок ан- тральних фолікулів. Відібрані ооцити (n = 261) дозрівали in vitro упродовж 46 годин в середо- вищі ТСМ 199 (Sigma, М-5017) з 20 % еструс- ної сироватки крові корів (ЕС) і 3–5 х 106 клі- тин гранульози/мл. Для культивування поза ор- ганізмом відбирали ооцити із щільним та розпу- шеним кумулюсом. Гамети культивували за тем- ператури +38,8 °С і 4 % СО2 у повітрі. Вилучені ОКК свиней розділяли на дві групи: дослідну, в якій культивування проводили в середовищі, що містило 0,001 %-ну концентрацію ВДК/N-Gal і контрольну, в якій культивування ОКК проводи- ли без додавання наноматеріалу. Критерієм мор- фологічної оцінки дозрівання ооцитів була на- 166 ISSN 2219-3782. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Том 17 Зюзюн А.Б., Щербак О.В., Осипчук О.С., Ковтун С.І., Дзіцюк В.В. впливу на дозрівання та формування зигот у сви- ней, а й забезпечує більш ефективний розвиток ембріонів поза організмом. Додавання 0,001 %-ої концентрації ВДК/N-Gal сприяє підвищенню рів- ня ооцитів, які розвинулись до метафази ІІ в умо- вах in vitro до 84,2 % (85 із 101), завдяки забезпе- ченню активізуючих умов в середовищі для до- зрівання ооцитів. Додавання ВДК/N-Gal у 0,001 %-вій концентрації забезпечило повноцінне до- зрівання ооцитів свиней, що дозволило збільши- ти рівень дроблення ембріонів in vitro на 15,1 %. Таким чином, встановлено, що додавання наноматеріалу, який синтезовано на основі висо- кодисперсного кремнезему та аміноцукру, забез- печує оптимізацію середовища для культивуван- ня in vitro ооцитів свиней і сприяє кращому роз- витку ембріонів поза організмом. Висновки 1. Розроблено систему оптимізації в умовах in vitro біологічної активності наноматеріалів та удосконалено методи біотехнологічних маніпу- показник був на 13,6 % вище, порівняно з кон- трольною (70,6 % ± 3,6). Слід відмітити, що загальна частина гамет з дегенерованим хроматидним матеріалом не пе- ревищувала 6,1 % і суттєво не різнилась між по- рівнюваними групами. з метою дослідження повноцінності дозрі- вання in vitro ооцитів свиней проводили їх за- пліднення кріоконсервованими сперматозоїдами кнура. за результатами експериментальних до- сліджень встановлено вірогідну різницю між рів- нем формування поза організмом зигот і кількі- стю ембріонів (рис. 3, 4) у досліджуваних групах (p<0,05, критерій Ст’юдента). Встановлено, що у дослідній групі зигот було сформовано поза орга- нізмом на 11,0 % більше ніж в контрольній (31,8 % ± 4,9), також вищий на 15,1 % рівень дроблен- ня ембріонів (табл. 2) спостерігали в дослідній групі, порівняно із контрольною (18,2 % ± 4,1). Отже, додавання 0,001 %-ої концентрації ВДК-N-Gal до середовища для дозрівання ооци- тів свиней не тільки не виявляє негативного Таблиця 1 Вплив ВДК/N-Gal на ефективність мейотичних перетворень ооцитів свиней in vitro Група Всього ооци- тів, n Стадії розвитку ОКК in vitro Дегенерованих ооцитів, n (%) диплотена, n (%) телофаза, n (%) метафаза ІІ, n (%) контрольна 160 31а (19,4 ± 3,1) 5c (3,1 ± 1,4) 113d (70,6 ± 3,6) 11 (6,9 ± 2,0) дослідна (0,001 % ВДК/N-Gal) 101 9b (8,9 ± 2,8) 2c (2,0 ± 1,4) 85e (84,2 ± 3,6) 5e (4,9 ± 2,1) П р и м і т к и: а. а:b, d:e – різниця статистично вірогідна порівняно до максимального значення з P < 0,05, критерій Ст’юдента. Різні суперскрипти у межах однієї колонки вказують на вірогідну різницю між показниками. Рис. 1. Цитогенетичний препарат ооциту свині на стадії диплотени. збільшення в 1000 раз Рис. 2. Цитогенетичний препарат ооциту свині піс- ля дозрівання in vitro на стадії пізньої телофази. збільшення в 1000 раз ISSN 2219-3782. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Том 17 167 Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней теріалу. Показано, що 0,001 %-ва концентрація наноматеріалу (ВДК/N-Gal) додана до середови- ща дозрівання in vitro ооцитів свиней забезпечи- ла формування ембріонів свиней на рівні 33,3 % (21 ембріон із 63 осіменених яйцеклітин). ляцій із гаметами самиць у системі раціонально- го використання та відтворення вітчизняних по- рід сільськогосподарських тварин. 2. Апробована розроблена методика оцінки в умовах in vitro біологічної активності нанома- Рис. 3. Двохклітинні ембріони свиней отримані in vitro. збільшення в 100 раз Рис. 4. Ембріони свиней на стадії ранньої морули. збільшення в 100 раз Таблиця 2 Вплив ВДК/N-Gal у 0,001 %-ній концентрації на розвиток ембріонів свиней in vitro Група запліднено ооцитів, n Кількість, n (% ± m) зигот 2–4- клітинних ембрі- онів ранніх морул Контрольна 88 28a (31,8 ± 4,9) 16b (18,2 ± 4,1) 5e (5,7 ± 2,4) Дослідна (0,001 % ВДК/ N-Gal) 63 27a (42,8 ± 6,2) 21c (33,3 ± 5,9) 9e (14,2 ± 4,4) П р и м і т к и: b:c, – різниця статистично вірогідна порівняно до максимального значення з P<0,05, критерій Ст’юдента. ЛІТЕРАТУРА 1. Nel a., Xia T., Madler L., Li N. Toxic potential of materials at the nanolevel // Science. – 2006. – N 311 (5761). – Р. 622–627. 2. Sayes C.M., reed K.L., Warheit D.B. assessing toxicity of fine and nanoparticles: comparing in vitro measurements to in vivo pulmonary toxicity profiles // Toxicology Science. – 2007. – N 97 (1). – Р. 163–180. 3. Stone V., Kinloch I.a., Clift M., Fernandes T., Ford alex., Christofi N., Griffiths a. and Donaldson K. Nanoparticle toxicology and ecotoxicology: the role of oxidative stress. In: Y. Zhao, H.S. Nalwa (Eds.) Nanotoxicology: interactions of nanomaterials with biological systems, american Scientific Publishers. 2006. –300 p. 4. Oberdorster G., Oberdorster E., Oberdorster J. Nanotoxicology: an emerging discipline evolving from studies of ultrafine particles // Environ. Health Perspect. – 2005. – N 113 (7). – Р. 823–839. 5. Москаленко В.Ф., Яворовський О.П. Екологічні і токсиколого-гігієнічні аспекти біологічної безпеки нанотехнологій, нано- частинок та наноматеріалів // Наук. вісн. Нац. мед. ун-ту ім. О.О. Богомольця. – 2009. – № 3. – С. 25–35. 6. Galagan N.P., Kovtun S.I., Osaulenko V.L., Moshkivska N.M. Effect of nanocomposites based of ultrafine silica on reproductive cells // Ukrainian–German Symposium on Nanobiotechnology, December 14–16. – K., 2006. – P. 62. 7. Coy P., ruiz S., romar r., Campos I., Gadea J. Maturation, fertilization and complete development of porcine oocytes matured under different system // Theriogenology. – 1999. – 51. – P. 799–812. 8. Михайленко В.М., Михайленко П.М., Єлейко Л.О. Нанотехнології – перспективи застосування та ризики для здоров’я лю- дини // Онкологія. – 2008. – № 10 (4). – С. 420–426. 9. Landsiedel r., Kapp. M.D., Schulz M., Wiench K., Oesch F. Genotoxicity investigations on nanomaterials: methods, preparation and characterization of test material, potential artifacts and limitations – many questions, some answers // Mutat. res. – 2009. – N 681 (2–3). – Р. 241–258. 168 ISSN 2219-3782. Фактори експериментальної еволюції організмів. 2015. Том 17 Зюзюн А.Б., Щербак О.В., Осипчук О.С., Ковтун С.І., Дзіцюк В.В. 10. Lindberg H.K., Falck G.C., Suhonen S., Vippola M., Vanhala E., Catalan J., Savolainen K., Norppa H. Genotoxicity of nanomaterials: DNa damage and micronuclei induced by carbon nanotubes and graphite nanofibres in human bronchial epithelial cells in vitro // Toxicol. Lett. – 2009. – N 186 (3). – Р. 166–173. 11. Geiser M., rothen-rutishauser B., Kapp N., Schurch S., Kreyling W., Schulz H., Semmler M., Im Hof V., Heyder J., Gehr P. Ultrafine particles cross cellular membranes by nonphagocytic mechanisms in lungs and in cultured cells // Environ. Health Perspect. – 2005. – N 113 (11). – Р. 1555–1560. 12. Liu L., Takenaka T., Zinchenko a.a. Cationic silica nanoparticles are efficiently transferred into mammalian cells // International Symposium on Micro-Nanomechatronics and Human Science, 11–14 Nov. – Nagoya, 2007. – P. 281–285. 13. Галаган Н.П., Клименко Н.Ю., Орел И.Л., Новикова Е.А., Туров В.В. Биофункциональные наноматериалы на основе высо- кодисперсного кремнезема, белка и аминоуглеводов // Biopolymers and Cell. – 2010. – 26, N 3. – P. 205–213. 14. Галаган Н.П., Ковтун С.І., Грищенко І.В. Вплив нанокомпозиту з білком на життєздатність кріоконсервованих гамет кну- рів // Матеріали ІХ Укр. біохімічного з’їзду. – 2006. – 2 – С. 144–145. 15. Ковтун С.И., Галаган Н.П. Влияние наноматериалов на получение эмбрионов свиней вне организма // Материалы ІІ Все- рос. науч. конф. с международным участием «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья». – М. – Белгород, 2006. – С. 106–109. 16. Буркат В.П., Ковтун С.И., Галаган Н.П. Нанобиотехнологические методы для сохранения генофонда // Материалы меж- дународной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биологии воспроизводства животных». – Дубро- вицы – Быково, 2007. – С. 450–452. 17. Медицинская химия и клиническое применение диоксида кремния / под ред. a.a. Чуйко. – К.: Наукова думка, 2003. – 415 c. 18. Prather r.S. Nuclear control of early embryonic development in domestic pigs // J. reprod. Fertil. – 1993. – 48. – P. 17–29. 19. Tarkowski a.K. an air – drying method for chromosome preparation from mouse eggs // Cytogenetics. – 1966. – N 5, 3. – P. 394– 400. 20. Галаган Н.П. Наноматериалы на основе высокодисперсного кремнезема и биомолекул в средах с репродуктивными клет- ками // Материалы ІІ Всерос. науч. конф. с международным участием «Сорбенты как фактор качества жизни и здоровья». – М.; Белгород, 2006. – С. 55–59. ZYUZYN А.B. 1, SHCHERBAK О.V. 1, OSYPCHUK О.S. 2, KOVTUN S.I. 1, DZITSYUK V.V. 1 1 Institute of Animal Breeding and Genetics nd. a. M.V. Zubets of National Academy of Agrarian Science of Ukraine, Ukraine, 08321, Kiev Region, Borispol District, v. Chubinske, Pogrebnyaka str., 1, e-mail: aza.zyuzyun@yandex.ua 2 LLC «Biopharma Invest», Ukraine, 09100, Kiev region, Bila Tserkva, Kiev str., 37, e-mail: vky@biofarma.ua USING OF NANOMATERIALS IN EMBBRYOGENETIC SYSTEM FOR RECEIVING PIGS EMBRYOS IN VItRo Aims. The optimization model culturing somatic and germ cells of animals through the use of nanomaterials currently is an important task in the system of development and improvement of effective ways to get in vitro oocytes preimplantant embryos and embryonic stem cells. Methods. To research the oocyte-cumulus complexes (OCC), pigs were divided into two groups: the experimental group, in which cultivation was carried out in a medium containing 0.001 % concentration of UFS / N-Gal and the control group, in which cultivation OCC conducted without the addition of nanomaterials. Ejaculated cryopreserved sperm of boar was used for in vitro fertilization of pig’s oocytes. Results. Morphological and cytogenetic analysis showed that the level of maturation of oocytes in vitro in the experimental group was 13.6 % higher compared to the control group (70.6 % ± 3.6). To investigate the in vitro maturation of oocytes pigs spent their fertilization of cryopreserved boar sperm. The quantity of zygotes in the experimental group was formed outside the body by 11.0 % more than in the control group (31.8 % ± 4.9), also level splitting of embryos was higher at 15.1 % in the experimental group compared with controls (18.2 % ± 4.1). Conclusion. The system of optimization in conditions of in vitro biological activity of nanomaterials was developed and the methods of biotechnological manipulation of gametes females in the system of rational use and reproduction of native breeds of farm animals were improved. Keywords: oocytes, in vitro fertilization, embryos, nanomaterial, N-galactosamine, cytogenetic analysis.

Застосування наноматеріалу в ембріогенетичній системі in vitro отримання ембріонів свиней

Institution

Ähnliche Einträge