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日本科學家解決了精液難以運送的困擾

光山アキラやま | 2021-08-09 18:36:14 | 巴幣 120 | 人氣 535

大家好我是光山。

雖然很突然,但各位有過精液難以運送的困擾嗎?
並不是指冷藏精液油罐車,或者超導體管線那樣的難以運送。不不不,那樣就太莫名奇妙了。
沒有人會需要以公噸為單位運送精液的。

是為了學術用途運送精液遭遇到的困擾。

比方說,為了製造殭屍病毒的解藥,你的實驗需要攜帶人類ACE2受體的老鼠。
但這個實驗室的老鼠全都是普通老鼠,而實驗室外面都被殭屍包圍了,沒辦法用傳統方式運送活老鼠。
這時候如果有台飛機飛過去,然後丟下一個包裹,裡面裝了老鼠精液。
咚!的降落在天花板。
你就能用這些精液,自己繁殖出攜帶人類ACE2受體的老鼠,製造出殭屍解藥,拯救全人類了

這樣看來想要方便的運送老鼠精液也就不是那麼莫名奇妙的事情了吧?

而這就是大學面臨到的困境和想解決的問題。
(並不是殭屍)


冷凍精液的技術史

大家都知道,精液可以靠冷凍低溫保存,然而液態氮是必須一直補充的消耗品。在某些環境下沒辦法一直補充。如果能把儲存溫度從-195提升到冰箱可以處理的-30,那就只需要供電,幫了大忙了。還有沒有辦法更進一步的把精液穩定化保存呢??

在1998年首度突破大家的常識,冷凍乾燥了老鼠精液的先驅就是若山照彦。

冷凍乾燥的精子不會動,在常識意義上已經死了。
但他的基因完好無缺,完全能夠正常的啟動受精發育過程。
摘錄自若山照彦(1998)的論文
Development of normal mice from oocytes injected with freeze-dried spermatozoa


若山 照彦(Teruhiko Wakayama),在精液保存方面是開創性的科學家。他發現了冷凍乾燥後的精子雖然已經變成乾,不會動了。但是只要把這個乾燥精子,直接注射到卵子細胞裡面,還是能讓卵子受精。

之前的科學家想要把冷凍乾燥精子加水,重新游泳起來的實驗通通都失敗了。若山老師則想到了,其實精子只不過是讓卵子受精的道具,會不會游泳根本不重要。直導(細胞)核心的啦

冷凍乾燥精子從此成為一個可靠的精液保存方法,變成所有動物實驗室必備的技術。

冷凍乾燥後的精液,裝在玻璃瓶中,能在冰箱裡永久保存。如果不冷凍,單純只使用密封玻璃瓶,則能在室溫下下保存1~3個月。

一個月的時間,足夠讓精液從日本跑到浣熊市了。
不需要冷凍裝置也使得把精液裝上火箭,送上太空成為可能。在2017年還挑戰把老鼠精液送上太空,成為第一個在國際太空站中飄浮的老鼠精液(若山 et al. 2017 )。

然而這個方法還是有著諸多缺點,首先,冷凍乾燥後的精液需要特殊的玻璃瓶(安瓶)。如果要用空投的方式把重要的研究樣本送給被殭屍圍困的研究所,玻璃包裝實在是不方便。要用到很多氣泡紙呢。


事實上,研究團隊本來想要帶大量精液上太空,然而卻因為需要氣泡紙保護,整體包裝大小膨脹許多倍,無法負擔高昂運費,最後只射了48瓶乾燥精液到國際太空站。

(若山 et al. 2017 )

從液態氮包裝運輸改進成氣泡紙+玻璃瓶還不夠,為了更方便的運輸,促進生物學發展,想要開發出更方便的精液運送方法。最好是能像送信一樣簡單。


若山團隊最後研究出的成果就是精液明信片,一種可以用日本郵政服務運輸老鼠精液的方法。


精液明信片

第一作者伊藤氏(Daiyu Ito 姓氏伊藤,名字我不確定漢字寫法就不翻了)表示:
想要一種不易破損,小型化的包裝載體,這樣看來塑膠片是最合理的選項。



使用了
秤藥紙 濾紙 和紙 糯米紙 塑膠片當作基材

研究人原本來猜測糯米紙效果應該會很好,因為他是可食用性的(某些甜點和糖果會使用),而且溶於水。
但實際研究後發現,溶在水中的糯米紙會嚴重的干擾精液品質,根本無法使用。
看來可食用性在精液保存方面並不是重要因子,誰能想得到呢?

爛梗先不提,總之研究團隊放棄了把紙和精液一起放進水中的作法,改成了把乾燥精液單獨從紙上摳下來的protocol.

這個方法大大降低了紙屑污染精液的問題。

結果程藥紙和塑膠片效果最好,關鍵在於要乾燥的精液完整的,一整陀的摳下來。
protocol



為什麼要停在精液明信片呢?
老鼠精液名片!!
實驗用老鼠供應銷售員的名片上可以加入老鼠精液,我們家的老鼠有著優良血統,這邊是一點試用品(遞上名片)。
啊,麻煩請在三個月內使用~~

老鼠精液書!
收錄了2萬種老鼠的精液樣本,從背上長耳朵的老鼠到沒有免疫系統的老鼠,實驗室想得到的怪老鼠通通都在這裡,再也不用一家一家詢問你們有沒有賣近視老鼠,肥宅老鼠,高智商老鼠,這裡面全都有。

人類ry........

裝有冷凍乾燥長頸鹿精液的安瓿
Sperm Preservation by Freeze-Drying for the Conservation of Wild Animals


研究人員為了證明此方法的可靠性,甚至沒有用氣泡紙。
如果我網購精液收到這種爛包裝絕對1星負評。



團隊成員表示他們的下一步是挑戰讓乾燥精子復活。
(從來沒有人成功過)



冷凍乾燥老鼠精液三明治。

塑膠片
老鼠精液
塑膠片

然後用膠水把塑膠片密封起來。(論文中沒有提到用了哪種塑膠片和哪種膠水)

冷凍乾燥

若山 照彦(Teruhiko Wakayama) 老鼠生殖學權威 在老鼠克隆 老鼠精液保存上有許多重大成果的科學家。在本研究前最著名的研究是發明了精子的冷凍乾燥法。


Development of normal mice from oocytes injected with freeze-dried spermatozoa
Wakayama T, Yanagimachi R. . Nat Biotechnol. 1998 Jul;16(7):639-41. doi: 10.1038/nbt0798-639.

Healthy offspring from freeze-dried mouse spermatozoa held on the International Space Station for 9 months
Sayaka Wakayama, Yuko Kamada, Kaori Yamanaka, Takashi Kohda, Hiromi Suzuki, Toru Shimazu, Motoki N. Tada, Ikuko Osada, Aiko Nagamatsu, Satoshi Kamimura, Hiroaki Nagatomo, Eiji Mizutani, Fumitoshi Ishino, Sachiko Yano, Teruhiko Wakayama
Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2017, 114 (23) 5988-5993;
DOI: 10.1073/pnas.1701425114



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