Стріха О. А. Вплив кріопротекторів і заморожування на електроізоляційні властивості цитоплазматичних мембран ооцитів та двоклітинних ембріонів миші

Об'єкт дослідження - зміна мембранного потенціалу клітин при дії розчинів етиленгліколю, диметилсульфоксиду та заморожування. Мета роботи - з'ясування умов порушення електроізоляційних властивостей цитоплазматичних мембран (електричного пробою) ооцитів і двоклітинних ембріонів миші в процесі низькотемпературного консервування. Методи: фізико-математичне і комп'ютерне моделювання, імпульсна кондуктометрія, гормональна суперовуляція, оптична мікроскопія та методи статистичної обробки отриманих результатів. Апаратура: апаратурний комплекс для електропорації, оптичний мікроскоп МБС-9. Створено оригінальну фізико-математичну модель трансмембранного переносу речовин між клітинами та оточуючим їх середовищем у процесі заморожування клітинної суспензії, яка враховує швидкість охолодження, геометричні та транспортні характеристики клітин і склад кріозахисного середовища та дозволяє оцінити зміни мембранного потенціалу клітин. Вперше показано, що при повільному охолодженні ооцитів і двоклітинних ембріонів миші (<5 К/хв) після гіперполяризації мембран спостерігається їх деполяризація, в той час як при швидкому охолодженні мембранний потенціал досягає значень в інтервалі від -50 до -80 мВ, що може стати причиною електричного пробою мембран. Показано, що експозиція двоклітинних ембріонів в етиленгліколь-сахарозному середовищі упродовж 1,5 хвилин не призводить до необоротного електричного пробою та лізису бластомерів як до, так і після охолодження клітин до 77 K. Електроізоляційні властивості ембріонів порушуються після 3-хвилинної експозиції в етиленгліколь-сахарозному середовищі. Встановлено, що оборотна електропорація двоклітинних ембріонів реалізується в інтервалі напруженостей електричного поля від 50 до 300 кВ/м, а необоротна електропорація при напруженостях поля більших 350 кВ/м. Результати досліджень мають науково?практичне значення і можуть бути використані при удосконаленні існуючих і розробці нових способів низькотемпературного консервування ембріонів ссавців та інших типів клітин, а також для діагностики функціональної повноцінності клітин при реалізації різних клітинних біотехнологій. Фізико-математична модель, яка запропонована, дозволяє суттєво звузити область пошуку оптимальних умов кріоконсервування біологічних об'єктів.