Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих
Предложена математическая модель оценки начального состояния и эффективности этапов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих, обеспечивающая сопоставимость результатов при использовании разных способов замораживания. Показано, что начальная жизнеспособность эмбрионов коровы составляет 70–100% и...
Saved in:
| Date: | 2011 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/44892 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих / Л.В. Горбунов, Е.А. Гордиенко // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 2. — С. 162-172. — Бібліогр.: 9 назв. — рос., англ. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-44892 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-448922013-06-07T03:06:19Z Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих Горбунов, Л.В. Гордиенко, Е.А. Теоретическая и экспериментальная криобиология Предложена математическая модель оценки начального состояния и эффективности этапов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих, обеспечивающая сопоставимость результатов при использовании разных способов замораживания. Показано, что начальная жизнеспособность эмбрионов коровы составляет 70–100% и зависит от физиологического состояния эмбрионов и их донора. Эффективность криоконсервирования эмбрионов мыши и коровы варьирует от 53 до 95%, что обусловлено состоянием зародышей и особенностями применяемых способов. Учёт индивидуальных особенностей биообъекта и способа криоконсервирования (начального состояния и эффективности этапов) обеспечивает достоверность полученных значений Р ≥ 0,95 при уменьшении количества эмбрионов млекопитающих до десяти раз. Запропоновано математичну модель оцінки початкового стану і ефективність етапів кріоконсервування ембріонів ссавців, яка забезпечує співставлення результатів при використанні різних способів заморожування. Доведено, що початкова життєздатність ембріонів корови складає 70–100% і залежить від фізіологічного стану ембріонів та їх донора. Ефективність кріоконсервування ембріонів миші і корови варіює від 53 до 95%, що обумовлено станом зародків і особливостями вживаних способів. Врахування індивідуальних особливостей біооб'єкта і способу кріоконсервування (початкового стану і ефективності етапів) забезпечує вірогідність одержаних значень Р ≥ 0,95 при зменшенні кількості ембріонів ссавців до 10 разів. There was proposed mathematical model of estimation of initial state and efficiency of cryopreservation of mammalian embryos, providing the comparability of the results when using different methods of freezing. It has been shown that initial viability of bovine embryos makes 70–100% and depends on physiological state of embryos and their donor. Cryopreservation efficiency of murine and bovine embryos varies from 53 to 95%, which is stipulated by the state of embryo and peculiarities of the methods applied. Taking into account of biological object features and the cryopreservation way (initial state and efficiency of stages) provides the statistical significance of the obtained values P ≥ 0.95 with the decrease in the number of mammalian embryos 10 times. 2011 Article Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих / Л.В. Горбунов, Е.А. Гордиенко // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 2. — С. 162-172. — Бібліогр.: 9 назв. — рос., англ. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/44892 635.076:57.043 ru Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| spellingShingle |
Теоретическая и экспериментальная криобиология Теоретическая и экспериментальная криобиология Горбунов, Л.В. Гордиенко, Е.А. Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| description |
Предложена математическая модель оценки начального состояния и эффективности этапов криоконсервирования эмбрионов
млекопитающих, обеспечивающая сопоставимость результатов при использовании разных способов замораживания. Показано,
что начальная жизнеспособность эмбрионов коровы составляет 70–100% и зависит от физиологического состояния эмбрионов
и их донора. Эффективность криоконсервирования эмбрионов мыши и коровы варьирует от 53 до 95%, что обусловлено
состоянием зародышей и особенностями применяемых способов. Учёт индивидуальных особенностей биообъекта и способа
криоконсервирования (начального состояния и эффективности этапов) обеспечивает достоверность полученных значений
Р ≥ 0,95 при уменьшении количества эмбрионов млекопитающих до десяти раз. |
| format |
Article |
| author |
Горбунов, Л.В. Гордиенко, Е.А. |
| author_facet |
Горбунов, Л.В. Гордиенко, Е.А. |
| author_sort |
Горбунов, Л.В. |
| title |
Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| title_short |
Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| title_full |
Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| title_fullStr |
Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| title_full_unstemmed |
Обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| title_sort |
обеспечение условий сопоставимости результатов криоконсервирования эмбрионов млекопитающих |
| publisher |
Інститут проблем кріобіології і кріомедицини НАН України |
| publishDate |
2011 |
| topic_facet |
Теоретическая и экспериментальная криобиология |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/44892 |
| citation_txt |
Обеспечение условий сопоставимости результатов
криоконсервирования эмбрионов млекопитающих / Л.В. Горбунов, Е.А. Гордиенко // Пробл. криобиологии. — 2011. — Т. 21, № 2. — С. 162-172. — Бібліогр.: 9 назв. — рос., англ. |
| work_keys_str_mv |
AT gorbunovlv obespečenieuslovijsopostavimostirezulʹtatovkriokonservirovaniâémbrionovmlekopitaûŝih AT gordienkoea obespečenieuslovijsopostavimostirezulʹtatovkriokonservirovaniâémbrionovmlekopitaûŝih |
| first_indexed |
2025-07-04T03:27:55Z |
| last_indexed |
2025-07-04T03:27:55Z |
| _version_ |
1836685381834113024 |
| fulltext |
162
* Автор, которому необходимо направлять корреспонденцию:
п/о Кулиничи, Харьковский район, Харьковская область,
Украина, 62404; тел.: (+38 057) 740-31-66, электронная почта:
lab_cryo@ukr.net
* To whom correspondence should be addressed: PO Kulinichi,
Kharkov region, Ukraine 61480; tel.: +380 57 740 3166; e-mail:
lab_cryo@ukr.net
1Institute of Cattle Breeding of Ukrainian Agrarian Academy
of Sciences of Ukraine
2Institute for Problems of Cryobiology and Cryomedicine of the Na-
tional Academy of Sciences of Ukraine, Kharkov, Ukraine
1Институт животноводства УААН, г. Харьков
2Институт проблем криобиологии и криомедицины
НАН Украины, г. Харьков
УДК 635.076: 57.043
Л.В. ГОРБУНОВ1*, Е.А. ГОРДИЕНКО2
Обеспечение условий сопоставимости результатов
криоконсервирования эмбрионов млекопитающих
UDC 635.076: 57.043
L.V. GORBUNOV1*, E.A. GORDIENKO2
Providing the Comparability Conditions
of Results on Cryopreservation of Mammalian Embryos
Предложена математическая модель оценки начального состояния и эффективности этапов криоконсервирования эмбрионов
млекопитающих, обеспечивающая сопоставимость результатов при использовании разных способов замораживания. Показано,
что начальная жизнеспособность эмбрионов коровы составляет 70–100% и зависит от физиологического состояния эмбрионов
и их донора. Эффективность криоконсервирования эмбрионов мыши и коровы варьирует от 53 до 95%, что обусловлено
состоянием зародышей и особенностями применяемых способов. Учёт индивидуальных особенностей биообъекта и способа
криоконсервирования (начального состояния и эффективности этапов) обеспечивает достоверность полученных значений
Р ≥ 0,95 при уменьшении количества эмбрионов млекопитающих до десяти раз.
Ключевые слова: воспроизводимость, сопоставимость, криоконсервирование, эффективность, эмбрионы млекопитающих.
Запропоновано математичну модель оцінки початкового стану і ефективність етапів кріоконсервування ембріонів ссавців,
яка забезпечує співставлення результатів при використанні різних способів заморожування. Доведено, що початкова
життєздатність ембріонів корови складає 70–100% і залежить від фізіологічного стану ембріонів та їх донора. Ефективність
кріоконсервування ембріонів миші і корови варіює від 53 до 95%, що обумовлено станом зародків і особливостями вживаних
способів. Врахування індивідуальних особливостей біооб'єкта і способу кріоконсервування (початкового стану і ефективності
етапів) забезпечує вірогідність одержаних значень Р ≥ 0,95 при зменшенні кількості ембріонів ссавців до 10 разів.
Ключові слова: відтворюваність, порівнянність, кріоконсервування, ефективність, ембріони ссавців.
There was proposed mathematical model of estimation of initial state and efficiency of cryopreservation of mammalian embryos,
providing the comparability of the results when using different methods of freezing. It has been shown that initial viability of bovine
embryos makes 70–100% and depends on physiological state of embryos and their donor. Cryopreservation efficiency of murine and
bovine embryos varies from 53 to 95%, which is stipulated by the state of embryo and peculiarities of the methods applied. Taking
into account of biological object features and the cryopreservation way (initial state and efficiency of stages) provides the statistical
significance of the obtained values P ≥ 0.95 with the decrease in the number of mammalian embryos 10 times.
Key words: reproducibility, comparability, сryopreservation, efficiency, mammal embryos.
Обязательное условие научного исследования –
воспроизводимость его результатов. Оценка сос-
тояния эмбрионов коровы показывает, что вероят-
ность их развития при культивировании в условиях
in vitro составляет 49÷97, in vivo – 10÷80%, после
замораживания-оттаивания – 40÷97%. Причинами
высокой вариации результатов являются разное
качество эмбрионов, физиологическое состояние
животных-доноров и способы криоконсервиро-
вания зародышей [2, 5–9]. Применение относи-
тельных показателей сохранности и приживляе-
мости эмбрионов коровы, отражающих эффектив-
ность этапов их криоконсервирования, обеспечи-
вает повышение воспроизводимости результатов
в 1,5–2,5 раза [2, 6].
Без сопоставимости результатов сохранности
деконсервированных эмбрионов при разном
The mandatory condition of scientific research is
the reproducibility of its results. The estimation of the
state of bovine embryos shows that the probability of
their development during culturing under conditions in
vitro makes 49 ± 97, 10 ± 80% in vivo and 40 ± 97%
after freeze-thawing. High variation of the results is
caused by different quality of embryos, physiological
state of donor animals and the methods of embryos
cryopreservation [2, 5–9]. Application of relative indi-
ces of survival and grafting of bovine embryos, reflecting
the efficiency of their cryopreservation stages provides
a rise in the reproducibility of the results in 1.5–2.5
times [2, 6].
If comparability of the results about survival of post-
thaw embryos would be not provided, the differences
in physiological states of biological objects as well as
in the ways of their cryopreservation would significantly
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
163
физиологическом состоянии биообъекта и спосо-
бов его криоконсервирования существенно ограни-
чивается возможность определения корреляции
между исследуемыми параметрами, построения
регрессионных зависимостей и применения ме-
тодов многофакторного исследования. Для обес-
печения сопоставимости результатов исследова-
ний необходимо подтверждение жизнеспособности
деконсервированных эмбрионов, полученных от
высокопродуктивных и проблемных коров-доноров
методом культивирования [8], что на 1/3 сокращает
затраты на трансплантацию нежизнеспособных
эмбрионов.
При использовании общепринятых методов
статистического анализа (непарный критерий
Стьюдента td) с целью получения достоверного ре-
зультата на уровне Р ≥ 0,95 требуется несколько
сот эмбрионов, что приводит к значительным эко-
номическим затратам (стоимость одного эмбрио-
на коровы составляет более 1500 грн [2]) и возник-
новению этических проблем (необоснованный
убой лабораторных животных).
Для многократного сокращения количества
эмбрионов важно учитывать качество отдельного
эмбриона и особенности применяемых технологи-
ческих операций [2, 6] на основе методов матема-
тического моделирования стохастических процес-
сов [1].
Таким образом, для криоконсервирования эмб-
рионов млекопитающих применяется множество
способов, при этом допускается использование
биообъектов разного качества: хорошего и отлич-
ного для коровы и овцы, хорошего, отличного и удов-
летворительного для мыши, полученных от живот-
ных с разным физиологическим состоянием (вы-
соко- и низкопродуктивные сельскохозяйственные
животные, физиологически здоровые и проблем-
ные) [5–9]. При низкой воспроизводимости и несо-
поставимости результатов исследования необхо-
димо определить начальное состояние отдельного
эмбриона – учет физиологического состояния.
Цель работы – разработать математическую
модель оценки начального состояния эмбрионов
млекопитающих и эффективности их криоконсерви-
рования для повышения воспроизводимости ре-
зультатов и обеспечения их сопоставимости при
использовании различных способов заморажива-
ния.
Материалы и методы
Сохранность эмбрионов после выполнения j -го
этапа криоконсервирования определяли по формуле
[1, 5, 9]:
0n
n
S j
j = , (1)
limit the possibility of determining the correlation be-
tween the studied parameters, plotting of regression
dependencies and application of the methods of multi-
factor investigation. To provide the comparability of
the research results it is necessary to confirm using
culturing the viability of post-thaw embryos obtained
from highly productive donor cows and unwell animals
[8], that would reduce by 1/3 the expenses for trans-
plantation of non-viable embryos.
When using generally accepted methods of statisti-
cal analysis (Student's non-paired criterion td) the ob-
taining of statistically significant result at P ≥ 0.95 re-
quires several hundreds of embryos, that results in sig-
nificant economic charges (cost of one bovine embryo
makes more than 1,500 UAH [2]) and appearance of
ethical problems (baseless slaughtering of laboratory
animals).
For multiple reduction of the number of embryos it
is important to take into account the quality of single
embryo and peculiarities of the applied technological
operations [2, 6] based on the methods of mathemati-
cal modeling of stochastic processes [1].
Thus the cryopreservation of mammalian embryos
involves many methods, allowing thereat the use of
biological objects of different quality: good and excel-
lent for bovine and sheep embryos; good, excellent and
medium for mice, as well as the embryos obtained from
animals with different physiological state (highly and
low productive agricultural animals, physiologically
healthy or unwell ones) [5–9]. If reproducibility is low
and the results of the research are non-comparable,
an initial state of single embryos (examination of physi-
ological state) should be determined.
The research aim was to develop the mathematical
model of estimation of initial state of mammalian em-
bryos and the efficiency of their cryopreservation to
increase the reproducibility of the results and provid-
ing their comparability when using different methods
of freezing.
Materials and methods
The survival of embryos after the j-th stage of cryo-
preservation was examined using the formula [1, 5, 9]:
0n
n
S j
j = , (1)
where nj is the number of embryos, available for fur-
ther application after performing the j-th stage; n0 –
total number of embryos in experiment.
To rise the reproducibility of the results of cryobio-
logical studies the probability of the survival of em-
bryos was calculated using the Bayes' formula [1]:
∏
=
=
3
1j
joj WSS , (2)
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
164
где nj – количество эмбрионов, пригодных для
дальнейшего применения после выполнения j-го
этапа; n0 – общее количество эмбрионов в опыте.
Для повышения воспроизводимости результатов
криобиологического исследования рассчитывали
полную вероятность сохранности эмбрионов по
формуле Байеса [1]:
∏
=
=
3
1j
joj WSS , (2)
где S0 – начальная сохранность эмбрионов, которая
будет определена далее из выражения (6), получен-
ного в ходе исследования; Wj – эффективность j-го
этапа процедуры криоконсервирования (куль-
тивирование Wk, замораживание-оттаивание Wd,
полный цикл криоконсервирования Wdk).
Следовательно, состояние эмбрионов зависит
от его начальной величины S0 и условной вероят-
ности Wj изменения показателя сохранности до
величины Sj. Физический смысл условной вероят-
ности Wj отражает показатель эффективности за-
данной технологической операции. Эффективность
криоконсервирования эмбриона Wj определяли по
выражению (2) как отношение сохранности био-
объекта после выполнения заданной операции Sj к
её начальной величине.
Сравнительный анализ методов статистической
обработки результатов деконсервированных эмб-
рионов млекопитающих проводили в контрольной
и опытной группах. Достоверность различия вели-
чин сохранности эмбрионов и эффективность их
криоконсервирования рассчитывали для одной
пары проб (контроль-опыт) методом альтернатив-
ного варьирования tа, для трех пар – с помощью
парных и непарных параметрических, а также
непараметрических критериев [1]. Парные крите-
рии Стьюдента t∆ применяли для оценки средней
разности между выборками с парносопряженными
параметрами, а непарный td – с несвязанными. В
качестве непараметрических параметров исполь-
зовали критерии Пирсона χ2, Уилкоксона Т и U.
Полученные показатели сохранности и эффектив-
ности выражали в процентах.
Минимальное количество эмбрионов, обеспечи-
вающих достоверное среднее значение Р ≥ 0,95
сохранности (1) и эффективность их криоконсерви-
рования (2), определяли по формуле [3]:
2
VC
р
tN
= , (3)
где t – критерий Стьюдента (для количества эмб-
рионов n ≥ 30; t = 2 и групп эмбрионов, имеющих
where S0 is initial integrity of embryos to be deter-
mined from the expression (6), derived during the study;
Wj is efficiency of the j-th stage of cryopreservation
procedure (Wk for culturing, Wd for freeze-thawing, Wdk
for complete cycle of cryopreservation).
Therefore the state of embryos depends on its ini-
tial value S0 and relative probability Wj of the change
of the integrity index to the value Sj. Physical sense of
relative probability Wj reflects the index of efficiency
of the set technological operation. The efficiency of
embryo cryopreservation Wj was found from the ex-
pression (2) as the ratio of bioobject integrity after the
completing the set operation Sj and its initial value.
The methods of statistical processing of the results
for frozen-thawed mammalian embryos were com-
paratively analyzed for the control and experimental
groups. The statistical significance of the differences
between survival values of embryos and the efficiency
of their cryopreservation were calculated for single pair
of the samples (control-experiment) by the method of
alternative varying ta, for three pairs by means of paired
and non-paired parametrical as well as non-parametri-
cal criteria [1]. Paired Student's criteria t∆ were ap-
plied to assess the average difference between the
samplings with pair-conjugated parameters and non-
paired criterion td was used for non-conjugated param-
eters. As non-parametrical parameters there were used
criteria of Pearson χ2, Wilcoxon T and U. The ob-
tained indices of integrity and efficiency were ex-
pressed in percents.
Minimal amount of embryos providing the statically
significant average value of survival P ≥ 0.95 (1) and
efficiency of their cryopreservation (2) were found with
the formula [3]:
2
VC
р
tN
= , (3)
where t is Student's criterion (for the number of em-
bryos n ≥ 30 t equals to 2, and for groups of embryos
with different quality k = 3, t = 4.3); p is admissible
relative error (p = 5%), Cv is variation coefficient, %.
The increasing of reproducibility in experimental re-
sults was estimated as the ratio of variation coeffi-
cients obtained for the indices of survival (expression
(1)), proposed efficiency (expressions (5)–(7)) and vi-
ability (expressions (8) and (9)). The decrease in the
number of embryos was examined as the square of
the ratio value for the variation coefficients to be com-
pared (expression 3).
The analysis of the mathematical model was per-
formed with the experimental data on cryopreservation
of bovine embryos, obtained in All-Russian State R&D
Institute of Animal Breeding using ‘traditional’ and ‘ra-
pid’ protocols, as well as the vitrification method [8].
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
165
разное качество k = 3; t = 4,3); р – допустимая
относительная ошибка (р = 5%); Сv – коэффициент
вариации, %.
Повышение воспроизводимости результатов
эксперимента оценивали как отношение коэффи-
циентов вариации, полученных для показателей со-
хранности по выражению (1), предлагаемой эффек-
тивности – выражениям (5)–(7), и жизнеспособ-
ности – выражениям (8) и (9). Уменьшение коли-
чества эмбрионов оценивали как квадрат величины
отношения сравниваемых коэффициентов вариации
(выражение (3)).
Для анализа математической модели использо-
вали экспериментальные данные по криоконсер-
вированию эмбрионов коровы, полученные Все-
российским государственным научно-исследова-
тельским институтом животноводства с использова-
нием “традиционной” и “ускоренной” технологий,
а также методом витрификации [8]. “Традицион-
ный” метод заключался в использовании 1,4 М
раствора глицерина и охлаждения от 20 до –38°С
со скоростью охлаждения 0,3 градуса/мин; “уско-
ренный” – раствора 1 М глицерина или 1,5 М эти-
ленгликоля и охлаждения от –5,8 до –35°С со ско-
ростью 0,3 градуса/мин. При подготовке к витри-
фикации эмбрионы выдерживали при 20°С 10 мин
в среде с 15% (объемными) глицерина и 30–60 с в
среде с 30% (объемными) глицерина и 30% саха-
розы, скорость охлаждения составляла 1,8×103 гра-
дусов/мин.
При анализе также использовали собственные
данные по криоконсервированию эмбрионов мыши
[2]. Все манипуляции с эмбрионами мыши (поиск,
вымывание и подготовка к экспериментам) прово-
дили по общепринятым методикам [7]. В качестве
криопротектора применяли 1 М раствор глицерина
при 10-минутной выдержке в них эмбрионов при
температуре 20 ± 2°С. Для выведения криопро-
тектора после размораживания контейнеров ис-
пользовали раствор сахарозы концентрацией 0,5 М.
Эмбрионы замораживали в разработанном нами
устройстве, основанном на пассивном охлаждении
термоблока в горловине сосудов Дьюара Х-34
(V = 35 л) [4].
Результаты и обсуждение
Начальную сохранность эмбрионов, в отличие
от спермиев, невозможно определить эксперимен-
тально, поэтому следует использовать математи-
ческое моделирование. Для определения данной
величины была решена система из 4-х выражений
(2), отражающих сохранность эмбрионов на раз-
ных этапах криоконсервирования: после культиви-
рования Sk = S0Wk; замораживания-оттаивания
Sd = S0Wd; замораживания-оттаивания и последую-
щего культивирования Sdk = S0Wdk. Эффективность
полного цикла криоконсервирования можно выра-
‘Traditional’ protocol involves application of 1.4 M
glycerol solution, cooling from 20 down to –38°C with
cooling rate of 0.3 degree/min; ‘rapid’ protocol utilizes
1 M glycerol or 1.5 M ethylene glycol solutions, cooling
from –5.8 down to –35°C with cooling rate of 0.3
degree/min. The embryos were prepared for vitrifi-
cation by exposure at 20°C during 10 min in medium
with 15% (vol/vol) of glycerol and 30–60 sec in medium
with 30% (vol/vol) of glycerol and 30% of sucrose,
the cooling rate was 1.8×103 degrees/min.
Own data on cryopreservation of murine embryos
[2] were also used in the analysis. All manipulations
with mice embryos (searching, washing-out and pre-
paring to the experiments) were performed according
to the standard methods [7]. As cryoprotectants there
was applied 1 M glycerol solution, embryos were
exposed in the solution during 10 min at 20 ± 2°C. To
remove cryoprotectant after thawing of containers
0.5 M sucrose solution was applied. Embryos were
frozen using the device developed in our laboratory, it
is based on passive cooling of thermal block in the neck
of Dewar vessels X-34 (35 l) [4].
Results and discussion
Initial survival of embryos unlike spermatozoa is im-
possible to examine experimentally, therefore the math-
ematical modeling should be used. To determine this
value there was solved the system of four expressions
(2), reflecting the survival of embryos at different
cryopreservation stages: after culturing Sk = S0Wk;
freeze-thawing Sd = S0Wd; freeze-thawing and follow-
ing culturing Sdk = S0Wdk. Efficiency of a complete
cryopreservation cycle may be expressed as Wdk ≈
WdWk from formula (2) describing the probability of
survival of frozen-thawed embryos Sdk. Analysis of ex-
perimental data [2, 6, 8] within the limits of an error of
experiments confirms the supposition about independ-
ence of the values of arbitrary probabilities of efficiency
of culturing Wk and freeze-thawing Wd.
When solving four expressions (2) containing 4 un-
knowns the following dependencies were obtained:
dk
dk
o S
SSS = , (4)
d
dk
k S
SW = , (5)
k
dk
d S
SW = , (6)
dk
dk
dk SS
SW
2
= . (7)
To test the presented mathematical model (expres-
sions (2), (5)–(7)) there were used experimentally ob-
tained values of bovine embryos' survival [8] from dif-
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
овтсечаK
,воноирбмэ
ллаб
foytilauQ
,soyrbme
stniop
тохыннечулоп,)%(воноирбмэьтсоннархоС
воронод
sronodmorfdeniatbo,)%(soyrbmefolavivruS
хынмелборП
llewnU
менворусхывородЗ
итсонвиткудорп
levelytivitcudorphtiwyhtlaeH
микосыв
hgih
миндерс
muidem
3 4,96 4,07 7,29
4 57 7,57 6,89
5 4,87 8,87 001
166
зить как Wdk ≈ WdWk из формулы (2), описывающей
вероятность сохранности деконсервированного
эмбриона Sdk. Анализ экспериментальных данных
[2, 6, 8] в пределах ошибки опытов подтверждает
предположение о независимости величин условных
вероятностей эффективности культивирования Wk
и замораживания-оттаивания Wd.
Из решения 4-х выражений (2), содержащих 4
неизвестных, получили следующие зависимости:
dk
dk
o S
SSS = , (4)
d
dk
k S
SW = , (5)
k
dk
d S
SW = , (6)
dk
dk
dk SS
SW
2
= . (7)
С целью апробации представленной математи-
ческой модели (выражения (2), (5)–(7)) использова-
ли экспериментально полученные значения сохран-
ности эмбрионов коровы [8] от разных доноров на
разных этапах криоконсервирования (количество
эмбрионов в каждой выборке составляло от 30 до
400 шт.). При подстановке значения сохранности
в выражения (2), (5)–(7) были получены расчетные
величины начального состояния эмбрионов коровы.
Методом наименьших квадратов [1] определяли
теоретические значения начального состояния
эмбрионов и эффективностей разных способов их
криоконсервирования (табл. 1–3). Величина на-
чальной сохранности эмбрионов коровы варьирует
от 70 до 100% и зависит от их качества и физио-
логического состояния донора (табл. 1).
Величина эффективности культивирования так-
же зависит от состояния доноров и качества эмб-
рионов. Значение эффективности изменяется от 72
до 99% (табл. 2). Сравнительный анализ рассчи-
танных значений сохранности культивируемых
эмбрионов Sk (с разным физиологическим состоя-
нием) и экспериментально полученных данных [8]
показал высокую сходимость результатов (рис. 1).
При расчёте эффективности криоконсервирования
эмбрионов хорошего и отличного качества с ис-
пользованием разных технологий [8], полученных
от коров с различным физиологическим состоя-
нием, установлено изменение сохранности после
культивирования от 53 до 95% (табл. 3).
Значения сохранности деконсервированных
эмбрионов, полученные от разных животных раз-
ными способами замораживания, показали высо-
ferent donors and various cryopreservation stages (the
number of embryos in each sampling made from 30 to
400). After substituting the values of survival into the
expressions (2), (5)–(7) the estimated values of initial
state of bovine embryos were obtained. Using the
method of least squares [1] the theoretical values of
initial state of embryos and efficiencies of different
ways of their cryopreservation were determined (Ta-
bles 1–3). The value of initial survival of bovine em-
bryos varies from 70 up to 100% and depends on their
quality and physiological state of a donor (Table 1).
The value of culturing efficiency also depends on
the state of donors and quality of embryos. The value
of efficiency alters from 72 up to 99% (Table 2). Com-
parative analysis of calculated values for the survival
of the cultured embryos Sk (with different physiologi-
cal state) and experimental findings [8] has shown a
high convergence of the results (Fig. 1). When calcu-
lating the cryopreservation efficiency of the embryos
of good and excellent quality using different techniques
[8], derived from the animals with different physiologi-
cal state, there was established the change in survival
after culturing from 53 to 95% (Table 3).
The survival values for frozen-thawed embryos ob-
tained from different animals with various freezing
protocols have shown a high convergence of the cal-
culations (expressions (5)–(7)) and experimentally ob-
tained results [8]. The deviations of calculated and ex-
perimental values of integrity did not exceed 5% (Fig. 2)
excluding the survival of the embryos obtained from
highly productive animals and embryos frozen with low
cooling rate in 1.4 M glycerol solution. The value of
deviation made about 8% that may be explained by the
presence of random errors during the experiment and
Таблица 1. Расчетные значения начальной
сохранности эмбрионов коровы в зависимости от их
качества и физиологического состояния доноров
Table 1. Calculated initial survival values of bovine
embryos depending on their quality and physiological
state of donors
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
еоксечиголоизиФ
еиняотсос
аронод
ronoD
lacigoloisyhp
etats
яинаворивитьлукьтсонвиткеффЭ ortivni
( автсечакогонзарвоноирбмэ)%
ortivnI fosoyrbmefo)%(ycneiciffegnirutluc
ytilauqtnereffid
огончилто
tnellecxe
огешорох
doog
.лводу
muidem
яяндерС
ьтсонвиткудорп
muideM
ytivitcudorp
0,99 2,79 0,29
яакосыВ
ьтсонвиткудорп
ytivitcudorphgiH
5,97 7,67 0,27
еынмелборП
еынтовиж
slaminallewnU
5,08 7,67 3,27
еоксечиголоизиФ
еиняотсос
аронод
ronoD
lacigoloisyhp
etats
яинаворивреснокоиркьтсонвиткеффЭ
аммаргорпмынчилзароп ,м %
gnidroccanoitavreserpoyrcfoycneiciffE
%,semmargorptnereffid
1 2 3 4
яяндерС
ьтсонвиткудорп
muideM
ytivitcudorp
4,49 4,49 6,49 3,28
яакосыВ
ьтсонвиткудорп
ytivitcudorphgiH
8,49 8,86 4,17 3,26
еынмелборП
еынтовиж
slaminallewnU
7,19 6,65 6,26 1,35
167
кую сходимость вычисленных по выражениям (5)–
(7) и экспериментально полученных результатов
[8]. Расхождение расчётных и экспериментальных
значений сохранности не превышало 5% (рис. 2),
за исключением сохранности эмбрионов, получен-
ных от высокопродуктивных животных и заморо-
женных с низкой скоростью в 1,4 М растворе гли-
церина. Величина расхождения составила около
8%, что можно объяснить наличием случайных
ошибок при проведении эксперимента и неравенст-
вом пропорции эмбрионов хорошего и отличного
качества.
Таким образом, на основе предложенной моде-
ли можно сопоставлять величину эффективности
разных способов и этапов криоконсервирования
эмбрионов млекопитающих с разным начальным
состоянием. Вместе с тем при оценке сохранности
эмбрионов осуществляется качественный учёт их
состояния для дальнейшего использования. При
переходе к количественной оценке (жизнеспособ-
ности отдельного эмбриона) можно повысить вос-
производимость результатов исследования.
С целью повышения воспроизводимости экспе-
риментально полученных значений проведен учёт
качества отдельного эмбриона после выполнения
заданного технологического этапа. Для повышения
точности оценки состояния эмбрионов заданного
качества применяли формулу средневзвешенной
величины [1] их жизнеспособности:
i
i
oi
o
ij nV
n
V ∑
=
=
5
2
1 , (8)
non-equity of the proportion of good and excellent qual-
ity embryos.
Thus basing on the proposed model one can com-
pare the efficiency value of different ways and stages
of cryopreservation of mammalian embryos with vari-
ous initial state. Along with this the estimation of the
survival of embryos is accompanied by the recording
of their quality parameters for further use. When per-
forming the quantitative estimation (viability of single
embryo) the reproducibility of the research results can
be increased.
With the aim of rising the reproducibility of experi-
mentally obtained values there was examined the quality
of an embryo after performing of certain technological
stage. To increase the accuracy of estimation of the
state of embryos with certain quality there was used
the formula of weighted mean of their viability:
i
i
oi
o
ij nV
n
V ∑
=
=
5
2
1 , (8)
where V0i is initial viability of embryo of the i-th quality
obtained from the expression (4) for the survival, i. e.
Таблица 2. Расчетные значения эффективности
культивирования эмбрионов коровы в зависимости от
их качества и физиологического состояния доноров
Table 2. Calculated efficiencies of culturing of bovine
embryos depending on their quality and physiological
state of donors
Таблица 3. Расчетное значение эффективности разных
способов криоконсервирования эмбрионов,
полученных от коров с разным физиологическим
состоянием
Table 3. Calculated efficiencies of different ways of
cryopreservation of bovine embryos obtained from
animals with different physiological state
Примечания: 1 – программа криоконсервирования согласно
“традиционной” технологии c 1,4 М глицерина (см. материалы
и методы); 2 – “ускоренной” технологии с 1,4 М глицерина; 3 –
“ускоренной технологии” с 1,5 М этиленгликоля; 4 –
витрификация с 30% глицерина и 0,75 М сахарозы.
Notes: 1 – cryopreservation program according ‘traditional’ pro-
tocol with 1.4 M glycerol (see Materials and methods); 2 – ‘rapid’
protocol with 1.4 М glycerol; 3 –’rapid’ protocol with 1.5 М
ethylene glycol; 4 – vitrification with 30% glycerol and 0.75 M
sucrose.
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
168
где V0i – начальная жизнеспособность эмбриона
i-го качества, полученного из выражения (4) для
сохранности, т. е. V0i = S0i; ni – количество эмбрио-
нов i-го качества: отличное i = 5, хорошее i = 4,
удовлетворительное i = 3, неудовлетворительное
i = 2.
Эффективность криоконсервирования эмбрио-
нов различного качества рассчитывали по аналогии
с показателем сохранности (выражения (5)–(7)),
жизнеспособность пригодных эмбрионов с разным
качеством – по формуле средневзвешенного:
∑
=
=
5
3
1
i
iij
o
j nV
n
V . (9)
Для определения условий применения сущест-
вующих критериев достоверности различия жизне-
способности эмбрионов млекопитающих с разным
начальным состоянием V0 (выражение (4)) прове-
ден анализ экспериментально полученных выборок
[2] (табл. 4, 5). Эмбрионы мыши криоконсервиро-
вали в разных контейнерах для замораживания:
контрольные – в пластиковых соломинках, опыт-
ные – в стеклянных пробирках Уленгута с после-
дующим культивированием в условиях in vitro.
Показатели количества и качества эмбрионов до
и после эксперимента представлены в табл. 4. Для
повышения воспроизводимости результатов эмб-
V0i = S0i; ni is the number of embryos of the i-th qual-
ity: excellent i = 5, good i = 4, medium i = 3, poor i = 2.
The efficiency of cryopreservation of the embryos
of different quality was found in the same way as for
the indices of survival (expressions (5)–(7)), viability
of admissible embryos with different quality was done
using the weighted mean formula:
∑
=
=
5
3
1
i
iij
o
j nV
n
V . (9)
To determine the applicability of existing criteria of
statistical significance of the difference in mammalian
embryos viability with various initial state V0 (expres-
sion (4)) the experimentally obtained samplings were
analyzed [2] (Tables 4, 5). Murine embryos were cryo-
preserved in different cryocontainers: the control em-
bryos were frozen in plastic straws, the experimental
embryos were treated in Uhlenhuth glass vials, after
thawing in vitro culturing was carried-out. The indi-
ces of quantity and quality of the embryos prior to and
after the experiment are presented in Table 4. To raise
the reproducibility of the results the embryos were di-
vided into uniform groups as for their initial quality.
Рис. 1. Значения сохранности эмбрионов различного
качества, полученных от коров со средней, высокой про-
дуктивностью и проблемных животных после культиви-
рования в условиях in vitro: экспериментальные ( ) [8] и
расчётные ( ) данные (выражения (2), (4)–(7)).
Fig. 1. Values of survival of bovine embryos obtained from
animals with medium or high productivity and from unwell
animals (points) after culturing in vitro. Experimental ( )
and calculated ( ) data (expressions (2), (4)–(7)).
40
50
60
70
80
90
100
110
120
5 4 3 5 4 3 5 4 3
С
ох
ра
нн
ос
ть
, %
su
rv
iv
al
, %
Качество эмбрионов, баллы
Quality of embryos, points
Среднепрод.
Medium prod.
Высокопрод.
Highly prod.
Проблемные
Unwell
Рис. 2. Cохранность эмбрионов (exp – полученная
опытным путем, calc – рассчитанная, выражения (4)–(7))
полученных от коров со средней ( ), высокой ( ) продук-
тивностью и проблемных животных ( ), замороженных-
отогретых согласно программам: 1 – “традиционная”
технология (см. материалы и методы); 2 – “ускоренная”
технология с 1,4 М глицерина; 3 – “ускоренная” техноло-
гия с 1,5 М этиленгликоля; 4 – витрификация.
Fig. 2. Survival of bovine embryos (exp – obtained experi-
mentally, calc – calculated, expressions (4)–(7)) obtained
from animals with medium ( ) or high ( ) productivity and
from unwell animals ( ), frozen-thawed according to the
programmes: 1 – ‘traditional’ protocol (see Materials and
methods); 2 – ‘rapid’ protocol with 1.4 М glycerol; 3 –’rapid’
protocol with 1.5 М ethylene glycol; 4 – vitrification.
20
40
60
80
100
120
exp calc exp calc exp calc exp calc
С
ох
ра
нн
ос
ть
, %
Su
rv
iv
al
, %
1 2 3 4
Программы криоконсервирования
Cryopreservation programmes
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
овтсечаK
одвоноирбмэ
,атнемирепскэ
ллаб
foytilauQ
erofebsoyrbme
,tnemirepxe
stniop
одовтсечилоK
тш,атнемирепскэ
otroirprebmuN
tnemirepxe
ллаб,атнемирепскэелсоповтсечаK
stniop,tnemirepxeretfasoyrbmefoytilauQ
n
1
n
2
2 3 4 5 2 3 4 5
n
1
n
2
3 62 04 01 7 - - 02 21 - -
4 72 53 4 11 9 - 4 7 02 -
5 03 33 2 7 01 9 1 5 7 91
,овтсечаK
ллаб
,ytilauQ
stniop
%,ьтсоннархоС
%,lavivruS
%,ьтсонбосопсензиЖ
%,ytilibaiV
%,ьтсонвиткеффЭ
ffE i %,ycneic
S
1
S
2
S
1
S-
2
V
0
V
1
V
2
V
1
V-
2
W
1
W
2
W
1
W-
2
3 9,62 0,03 1,3- 0,37 9,23 9,73 0,5- 1,54 9,15 8,6-
4 1,47 1,77 1,3- 0,98 4,46 5,96 0,5- 4,27 0,87 7,5-
5 7,68 9,39 3,7- 0,99 7,87 0,88 3,9- 5,97 9,88 4,9-
М 9,36 8,46 5,4- 8,68 7,95 4,36 4,6- 4,66 7,17 3,7-
С
v
%, 94 15 7,3 51 93 04 9,3 72 72 6,2
t 41,0 06,2 - 24,0 *96,3 87,0 64,5 #
169
рионы были распределены на однородные группы
в соответствии с их начальным качеством.
Величину начальной жизнеспособности опреде-
ляли по выражению (4), показатели жизнеспособ-
ности деконсервированных эмбрионов для каждой
из групп – по выражению (8), а эффективность
криоконсервирования – формуле (7) с заменой вели-
чин сохранности на жизнеспособность (табл. 5).
При использовании метода альтернативного
варьирования tа получена достоверность различия
Р < 0,95: для сохранности в опыте S1 = 63,9 и
контроле S2 = 64,8 %, tа = 0,14; жизнеспособности
V1 = 59,7 и V2 = 63,4 %, tа = 0,42 и эффективности
W1 = 66,4 и W2=71,7 %, tа = 0,78. Достоверность
The value of initial viability was determined using
the expression (4), the indices of viability of frozen-
thawed embryos for each of the groups were found
from the expression (8), and the cryopreservation effi-
ciency was calculated from the formula (7) with the
substitution of the values of survival for viability ones
(Table 5).
When using the method of alternative variation ta
there was obtained the statistical significance of the
difference P < 0.95: for the survival in the experimen-
tal group S1 = 63.9 and in the control S2 = 64.8%, ta =
0.14; for viability V1 = 59.7 and V2 = 63.4%, ta = 0.42;
and for efficiency W1 = 66.4 and W2 = 71.7%, ta =
0.78. The statistical significance was established for
Примечания: S1 и S2, V1 и V2, W1 и W2 – сохранность, жизнеспособность, эффективность эмбрионов в контроле и опыте после
криоконсервирования; критерии анализа достоверности различия Стьюдента: непарные для одной пары (контроль–опыт)
проб – tа и парные – t∆ для трех пар; * – Р ≥ 0,95, # – Р ≥ 0,99.
Notes: S1 and S2, V1 and V2, W1 and W2 – survival, viability, efficiency of embryos in the control and experiment after cryopreservation;
criteria of analysis of statistical significance of the difference (Student’s criterion): non-paired for one pair (control-experiment) of the
samples – ta and paired – t∆ for 3 pairs; * – P ≥ 0.95, # – P ≥ 0.99
Таблица 5. Состояние деконсервированных эмбрионов мыши, имеющих разную начальную жизнеспособность
Table 5. State of frozen-thawed mouse embryos with different initial viability
Примечание: n1 и n2 – количество эмбрионов в контроле и опыте.
Notes: n1 and n2 – number of embryos in control and experimental groups, correspondingly.
Таблица 4. Количество и качество эмбрионов мыши до и после криоконсервирования
Table 4. Quantity and quality of murine embryos prior to and after cryopreservation
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
170
the indices of mean difference: P ≥ 0.95 for viability V1 –
V2 = –6.4%, t∆ = 3.69 and P ≥ 0.99 for efficiency of
cryopreservation W1 – W2 = –7.3%, t∆ = 5.46 using
paired Student's criterion to assess the difference of
the mean difference between the samplings. Applica-
tion of non-parametrical criteria does not provide the
requested statistical significance of the difference in
the samplings of the control and experimental groups
(P < 0.95).
Averaged values of variation coefficients calculated
for the indices of survival, viability and efficiency made
50, 40, 27%, and 2.7, 3.9, 2.6% for their differences
(control-experiment). The rise in reproducibility of the
results for the indices of viability and efficiency in re-
spect of the survival made 1.25 and 1.85 times and for
their differences of the means it was more than 10
times, providing the reduction on the number of the
used embryos for obtaining statistically significant re-
sult by one order (P ≥ 0.95).
Thus when taking into account the variation between
the groups (differences of relative values of quantita-
tive assessment of the viability for embryos of the simi-
lar quality in the groups under comparison) in contrast
to the variation within one group (averaged value of
qualitative parameters of survival for the embryos with
different quality) the multiple rise in the reproducibility
of the results and reduction of the number of bioobjects
are possible.
Since in the above mentioned method the calcula-
tion should be done for each group of embryos with
similar quality and during the performance of the ex-
periment all the embryos used to be placed into one
container (Uhlenhuth vial or plastic straw) then for the
convenience there were proposed the formulas to de-
termine the specific values of the number n3*, n4*, n5*
embryos with the set quality:
n3* ≈ n3 – n2 – n1,
n4* ≈ n4 + n5 – n05 , (10)
n5* = n5,
where n1, n2, n3, n4, n5 are the numbers of embryos of
different quality (degenerated, poor, medium, good and
excellent, correspondingly) after performance of the
set technological operation; n03, n04, n05 are the initial
numbers of embryos.
Testing of the proposed model in the experiments
on the grafting of frozen-thawed bovine embryos with
good and excellent quality provided the increase in re-
producibility of the results in 2.5 times [2].
Thus the variation of initial state of bovine embryos
(within the range from 70 to 100%) determines the
reproducibility of the results of their cryopreservation.
Rise in the reproducibility of the results and providing
of their compatibility are implemented when using the
proposed stochastic model. Using this mathematical
различия установлена для показателей средней
разности: Р ≥ 0,95 для жизнеспособности V1 – V2 =
–6,4%, t∆ = 3,69 и Р ≥ 0,99 для эффективности
криоконсервирования W1 – W2 = –7,3%, t∆ = 5,46 с
применением парного критерия Стьюдента для
оценки различия средней разности между выбор-
ками. При использовании непараметрических кри-
териев заданная достоверность различия выборок
в контроле и опыте не обеспечивается (Р < 0,95).
Усредненные величины коэффициентов вариа-
ции, вычисленные для показателей сохранности,
жизнеспособности и эффективности, составили 50;
40; 27%, а их разностей (контроль-опыт) – 3,7; 3,9;
2,6%. Повышение воспроизводимости результатов
для показателей жизнеспособности и эффектив-
ности по отношению к сохранности составило 1,25
и 1,85 раза, а для их разности средних более чем в
10 раз, что обеспечивает на порядок уменьшение
количества используемых эмбрионов при получе-
нии достоверного результата (Р ≥ 0,95).
Таким образом, при учёте межгрупповой вариа-
ции (разности относительной величины количест-
венной оценки жизнеспособности эмбрионов оди-
накового качества в сравниваемых группах) в отли-
чие от внутригрупповой (усредненной величины
качественных показателей сохранности разного
качества эмбрионов) возможны многократное по-
вышение воспроизводимости результатов и со-
кращение количества биообъектов.
Поскольку в представленном выше способе
расчет необходимо осуществлять для каждой
группы эмбрионов с одинаковым качеством, а при
проведении эксперимента все эмбрионы принято
помещать в один контейнер (пробирку Уленгута
или пластиковую соломинку), то для удобства
работы предложены формулы определения приве-
денных величин количества n3*, n4*, n5* эмбрионов
с заданным качеством:
n3* ≈ n3 – n2 – n1,
n4* ≈ n4 + n5 – n05 , (10)
n5* = n5,
где n1, n2, n3, n4, n5 – количество эмбрионов разного
качества (дегенерированные, неудовлетворитель-
ные, удовлетворительные, хорошие и отличные
соответственно) после выполнения заданной тех-
нологической операции; n03, n04, n05 – начальное ко-
личество эмбрионов.
Апробация представленной модели в опытах по
приживляемости деконсервированных эмбрионов
коровы с отличным и удовлетворительным качест-
вом дала возможность повысить воспроизводи-
мость результатов в 2,5 раза [2].
Таким образом, вариация начального состояния
эмбрионов коровы (в диапазоне от 70 до 100%)
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
171
определяет воспроизводимость результатов их
криоконсервирования. Повышение воспроизводи-
мости результатов и обеспечение их сопостави-
мости реализуются при использовании предложен-
ной стохастической модели. С помощью математи-
ческой модели можно с заданной точностью (5%)
определить начальную жизнеспособность эмбрио-
нов животных и эффективность этапов их криокон-
сервирования. Полагаем, что данный способ при-
меним для анализа жизнеспособности эмбрионов
разных видов животных и человека, а также пока-
зателей их приживляемости.
Выводы
1. Для повышения воспроизводимости результа-
тов исследования и обеспечения условия их сопос-
тавимости при использовании разных способов
замораживания предложена математическая мо-
дель оценки начальной жизнеспособности эмбрио-
нов млекопитающих и эффективности этапов их
криоконсервирования.
2. Показано, что начальная жизнеспособность
эмбрионов коровы в зависимости от их качества
(удовлетворительное–отличное) и физиологиче-
ского состояния донора (здоровые–проблемные
животные) может изменяться от 70 до 100%.
3. Эффективность различных способов криокон-
сервирования эмбрионов мыши и коровы может
изменяться от 53 до 95% и зависеть от состояния
биообъекта, а также особенностей применяемых
технологий.
4. Учёт качества исходного биологического ма-
териала и способа его криоконсервирования обес-
печивает достоверность полученных значений
Р ≥ 0,95 при сокращении количества эмбрионов
млекопитающих до десяти раз.
Литература
Гланц С. Медико-биологическая статистика / Пер. с англ.
С. Гланц.– М.: Практика, 1998.– 459 с.
Горбунов Л.В., Безуглый Н.Д., Салина А.С. Воспроизводи-
мость результатов криоконсервирования эмбрионов
млекопитающих // Біотехнологія.– 2010.– Т. 3, №1.– С. 46–
51.
Горбунов Л.В. Определение минимального количества
измерений, обеспечивающего достоверный научный
результат // Агроекологічний журнал.– 2002.– Вип 1.–
С. 69–71.
Горбунов Л.В., Бучацкий Л.П. Криоконсервация половых
клеток и эмбрионов.– Киев: Киевский университет,
2005.– 325 с.
Кауффольд П., Тамм И., Шихов И.Я. и др. Оценка ка-
чества эмбрионов крупного рогатого скота: Руководство
для работы по пересадке эмбрионов.– М.: Агропром-
издат, 1990.– 56 с.
Кот В.С., Горбунов Л.В., Лисина К.Г. Оценка технологии
трансплантации эмбрионов крупного рогатого скота //
References
Glanz S. Medical and biological statistics/ Translated from
English.– Moscow: Praktika, 1998.– 459 p.
Gorbunov L.V., Bezugly M.D., Salina A.S. Reproducibility of
the results for cryopreservation of mouse and cattle
embryos // Biotekhnologiya.– 2010.– Vol. 3, N1.– P. 46–51.
Gornunov L.V. Determination of minimal number of measu-
rements, providing spastically significant scientific result //
Agroekoloogichnyy Zhurnal.– 2002.– Issue 1.– P. 69–71.
Gorbunov L.V., Buchatsky L.P. Cryopreservation of sexual
cells and embryos.– Kiev: Kiev University, 2005.– 325 p.
Kauffold P., Tamm I., Shikhov I.Ya. et al. Estimation of cattle
embryos quality: Guidance for works of embryos grafting.–
Moscow: Agropromizdat, 1990.– 56 p.
Kot V.S., Gorbunov L.V., Lisina K.G. Assessment of trans-
plantation technology of cattle embryos // Collection of
scientific papers of Lugansk State Agrarian University.–
2001.– N13.– P. 150–155.
Mank M. Biology of mammalian development. Methods.–
Moscow: Mir, 1990.– 406 p.
Titanova V.A., Nasibov F.N., Khilkevich S.N. et al. Efficiency
of technological elements of cryopreservation of embryos
obtained from bovine donors with different physiological
status // Reports of Russian Academy of Agricultural Scien-
ces.– 2006, N2.– P. 33–35.
Shikhov I.Ya., Sergeyev N.I. Morphological estimation of cattle
early embryos quality // Arkh. Anat. Gistol. Embriol.– 1981.–
Vol. 81, N11.– P. 96–102.
Accepted in 13.10.2010
1.
2.
3.
4.
5.
6.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
model one may determine with the set accuracy (5%)
an initial viability of animal embryos and the efficiency
of their cryopreservation stages. We believe that this
method is applicable to analyze the viability of embryos
of human and different animal species as well as the
indices of their grafting.
Conclusions
1. To increase the reproducibility of research re-
sults and provide the conditions of their compatibility
when using different ways of freezing there was pro-
posed the mathematical model for assessment of ini-
tial viability of mammalian embryos as well as the effi-
ciency of the stages of their cryopreservation.
2. It has been shown that initial viability of bovine
embryos depending on their quality (satisfactory or
excellent) and physiological state of a donor (healthy
or unwell animals) may vary from 70 to 100%.
3. The efficiency of different cryopreservation me-
thods of murine and bovine embryos may change from
53 to 95% and depend on the state of bioobject as well
as peculiarities of the applied technologies.
4. Taking into account of initial biological material
and the way of its preservation provides the statistical
significance of the resulted values P ≥ 0.95 with ten
times reduction of the number of used mammalian em-
bryos.
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
172
Зб. наук. праць Луганського держ. аграр. ун-ту.– 2001.–
№13.– С. 150–155.
Манк М. Биология развития млекопитающих. Методы.–
М.: Мир, 1990.– 406 с.
Титова В.А., Насибов Ф.Н., Хилькевич С.Н. и др.
Эффективность технологических элементов криокон-
сервирования эмбрионов, полученных от коров-доноров
с различным физиологическим статусом // Доклады Рос.
акад. с.-х. наук.– 2006.– №2.– С. 33–35.
Шихов И.Я., Сергеев Н.И. Морфологическая оценка
качества ранних эмбрионов крупного рогатого скота //
Арх. анат. гистол. эмбриол.– 1981.– Т. 81, №11.– С. 96–
102.
Поступила 13.10.2010
Рецензент С.Е. Гальченко
problems
of cryobiology
Vol. 21, 2011, №2
проблемы
криобиологии
Т. 21, 2011, №2
7.
8.
9.
|