• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권9호
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• pp.251-258
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• 2020

본 연구에서는 동결보존액에 대한 Zardaverine (phosphodiesterase inhibitor) 첨가가 돼지 동결-융해 정자의 운동학적 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 돼지정액의 동결보존은 보조 번식기술 및 유전자원 장기보존을 위해 유용하게 이용되는 중요한 기술이다. 하지만 정자세포를 동결-융해하는 과정에서 발생하는 온도충격은 정자의 수정능력을 급격히 저하시킨다. 정액샘플은 성숙한 Duroc종 수퇘지로부터 채취했으며, lactose-egg yolk 동결보존액에 다양한 농도로 Zardaverine (0, 20, 50, 75 및 100 𝜇M)을 첨가하여 정액을 동결하였다. 융해 후 정자세포의 운동학적 특성 분석은 정자운동성자동분석기(CASA; computer-assisted sperm analysis)를 이용하였다. 그 결과, 융해 직후 정자의 운동성(MOT)은 타처리구에 비해 20 𝜇M 처리구에서 가장 높았다(p<0.05). Curvilinear velocity (VCL)은 0 𝜇M 과 20 𝜇M 처리구가 75 𝜇M 처리구를 제외한 다른 처리구들에 비해 유의적으로 높은 값을 보였다(p<0.05). Average path velocity (VAP)는 20 𝜇M 처리구가 100 𝜇M 처리구에 비해 유의적으로 높았으며(p<0.05) Amplitude of head lateral displacement (ALH)는 20 𝜇M 처리구가 50 𝜇M과 100 𝜇M 처리구에 비해 유의적으로 높았다(p<0.05). 이상의 결과를 종합하면, 동결용 보존액에 대한 Zardaverine 첨가가 동결-융해된 돼지 정자의 운동학적 특성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제24권3호
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• pp.199-205
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• 2009

This study was carried out to investigate the effective genetic resources preservation system using the frozen boar semen. The porcine oocytes were matured for 44 hours in NCSU-23 medium with or without 10% Porcine Follicle Fluid (PFF), 0.5 ${\mu}g/ml$ porcine FSH, 0.5 ${\mu}g/ml$ equine LH, 1.0 ${\mu}g/ml$ 17 $\beta$-estradiol ($E_2$) and 10 ng/ml Epidermal Growth Factor (EGF) under mineral oil at $38.5^{\circ}C$ in humidified atmosphere of 5% $CO_2$ in air. After 44 h of culture, the oocytes were inseminated with frozen-thawed semen and fresh semen prepared with mTBM medium for 6 h. Later, set of 50 presumptive zygotes were transferred into 4-well dish (500 ${\mu}l$) of IVC medium. for embryos freezing, slow-freezing and vitrification methods were used as a cryopreservation. Differences among treatments were analyzed using General Linear Model Procedure by SAS Package (version 6.12) differences were considered significant when p<0.05. Following IVF and IVC, the rates of cleavage and blastocysts formation were significantly higher (p<0.05) in hormone supplemented group than that of hormone-free group (25.7 vs, 12.1). The development rates to cleavage and blastocysts were significantly higher in PZM-5 group than NCSU-23 group (60.3%, 46.6% vs 27.4%, 11.1%). Further improvement was achieved when PZM-5 was supplemented with FBS. Cleavage rates was significantly higher in fresh semen source group than frozen semen (66.7% vs 43.7%). However in blastocysts rates was similar two groups. Post-thaw survival rates of embryos were 1.2% and 2.2% in slow-frezing and vitrification groups, respectively. The results of our study suggest that it is still possible to improve the culture conditions and boar semen cryopreservation for enhance reproductive technology and animal genetic resources conservation.

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제29권3호
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• pp.155-162
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• 2005

본 연구는 돼지 정자 동결시 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 첨가가 융해후 정자 성상과 정자 기능 활성산소계(reactive oxygen species; ROS)의 발생 정도 및 지질 산화(lipid peroxidation, LPO)에 미치는 영향을 구명하기 위하여 시행하였다. 1차 및 2차 희석액내 taurine과 $\alpha$-tocopherol이 첨가된 돼지 동결정액의 융해 후 정자 운동성 양상, 정자 생존성, 정자 기법을 적용하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Taurine(25mM, 50mM), $\alpha$-tocopherol($500{\mu}M,\;1,000{\mu}M$ 단일처리군 그리고 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 혼합처리군($25mM\~500{\mu}M\~1,000{\mu}M$)은 동결$\cdot$융해 후 대조군과 비해 정자 운동성과 생존성은 유의적인 차이를 나타내지 않았다. Taurine과 $\alpha$-tocopherol의 혼합처리군 $50mM\~1,000{\mu}M$에서 HOST, 점체 반응이 대조군과 비교하여 유의차는 인정되지 않았으나 다소 증가하였다. 동결$\cdot$융해 정자의 ROS 발생 억제를 위한 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 모든 처리군은 대조군과 비교하여$\cdot\{O_2}{^-}$ 발생을 유의적으로 완화시키지 못하였다. 그러나 taurine 단일처리군(25mM), $\alpha$-tocopherol 단일처리군($50mM,\;1,000{\mu}M$)과 혼합처리군($25mM\~500mM,\;50mM\~1,000{\mu}M$은 $H_{2}O_{2}$의 발생을 대조군과 비교하여 유의적으로 완화시켰다(P<0.05). 동결$\cdot$융해 정자의 malondialdehyde의 생산은 taurine과 $\alpha$-tocopherol의 모든 처리군에서 대조군과 비교하여 유의적인 감소를 보였다(P<0.05). 이상의 결과를 종합해 보면 돼지 정액의 동결보존시 taurine와 $\alpha$-tocopherol 같은 항산화제의 처리는 ROS 발생과 LPO을 효과적으로 완화시킴에 따라 돼지 정액의 동결보존 효율을 증진시킬 수 있는 유용한 방법이라 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제28권2호
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• pp.141-147
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• 2013

The purpose of this study was attempted to new methods in mammalian embryos vitrification. This method was affected to increase of the embryo vitrification efficiency and it would be applied to the field of embryo transfer to recipient by modified loading method of embryo into 0.25 ml plastic straw. The frozen mouse embryos were carried out warmed from two different cell stages (8-cell and blastocyst, respectively) by attachment of an embryo in the vitrification straw (aV) method. All groups were cultured in M-16 medium to determine the development and survivability for 24 h, respectively. Results shown that, the survivability of two different groups were significantly different (94.8% vs. 70.9%). Total cell number was not significantly different the non-frozen blastocyst ($99.7{\pm}12.4$) compared to the post-thaw blastocyst ($94.8{\pm}15.1$). From the 8-cell embryo, total cell number of frozen blastocysts were significantly lower than others groups ($74.7{\pm}14.6$, p<0.05). In the case of cell death analysis, the blastocysts from non-frozen and frozen-thawed 8-cell group were not different ($0.0{\pm}0.0$ vs. $1.9{\pm}3.1$, p>0.05). However, the apoptotic nuclei of blastocyst were significantly observed the frozen-thawed group ($5.4{\pm}4.4$) compared to non-frozen group (p<0.05). Therefore, this new method of embryos using in-straw dilution and direct transfer into other species would be more simple procedure of embryo transfer rather than step-wise dilution method and cryopreservation vessels, so we can be applied in animal as well as human embryo cryopreservation in further.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제16권1호
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• pp.23-28
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• 2003

The present study was undertaken to investigate the effects of PVP concentration and exposure temperature to vitrification solution on the post-thaw survival, in vitro maturation and development of immature bovine oocytes (germinal vesicle stage). The vitrification solution (VS) consisted of 40% ethylene glycol (EG)+0.5 M sucrose (S)+10% FBS. PVP was added to VS: 0%, 5% or 10%. The cumulus-oocyte complexes (COCs) were diluted in VS as one step, after 2 min the COCs were loaded in straw and vitrified by direct immersion into liquid nitrogen. For thawing, the straws were plunged into $30^{\circ}C$ water bath for 10s. After thawing, the oocytes were diluted in 0.5 M (in DPBS with 10% FBS) sucrose solution for 5 min. The survival rate (FDA-test and trypan blue) of immature bovine oocytes was measured. The survival rate was higher in 5% PVP (91.5%) than in 0% (64.2%) or in 10% PVP (79.7%). The proportion of metaphase II formation was 69.35% in control (no vitrified COCs), 9.3% in 40% EG+0.5 M S+0% PVP and 21.05% in 40% EG+0.5 M S+5% PVP (p<0.05). The effect of room temperature ($25^{\circ}C$ for 10 min) and cold temperature ($4^{\circ}C$ for 10 min) on COCs were determined in this study. After IVF, the cleavage and blastocysts rate of oocytes exposed to room temperature and cold temperature in VS+5% PVP was significantly different (2 cell: 63.20% vs 37.97%, blastocysts: 18.40% vs 2.53%). The cleavage rates of frozen-thawed oocytes were 20.53% with PVP and 22.13% without PVP (p>0.05). Two out of 151 oocytes (1.32%) developed to blastocyst stage after frozen-thawed with 5% PVP (p>0.05). Development of oocytes after frozen-thawing to the 2 cell were not significantly affected with or without PVP following IVF. However, the vitrification of immature bovine oocytes with PVP maintained the ability to develop to the blastocyst stage after IVM-IVF and IVC, while no blastocysts were obtained from oocytes vitrified without PVP. These results suggested that PVP has a protective role for vitrification of immature bovine oocytes as far as survival is concerned, however, the protection was not sufficient enough to support blastocyst formation.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제14권11호
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• pp.1527-1533
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• 2001

Garole is a prolific, rare, less known and small size Indian sheep breed found in low and humid Sunderban region of West Bengal. Although information on stored Garole ram liquid semen upto 24 h is available, but there is a need to further investigate the short-term and long-term preservability of Garole ram semen for extensive utilization of this valuable germplasm by artificial insemination. The aim of the present study was to apply computer-assisted sperm analysis technique for assessing the motion characteristics of Garole ram semen stored (i) in liquid state at refrigeration temperature for short-term preservation upto 48 h and (ii) in frozen state at $-196^{\circ}C$ for long-term preservation after packaging in mini straws. Short-term preservation had a significant effect on motility (p<0.01) as the motility progressively decreased from 90.1% at 0 h to 85.5% and 73.2% after 24 and 48 h of storage, respectively. Although the decline in rapid moving sperms was also significant (p<0.01) on storage but the decrease was more pronounced at 48 h as compared to 24 h of storage period. Storage of chilled semen had also a significant effect on % linearity (p<0.05), % straightness (p<0.01), sperm velocities (p<0.01), amplitude of lateral head displacement (p<0.01) and beat frequency (pO.Ol) of spermatozoa. The replication had a significant effect for all the variables except average path and straight line velocity. However, the interactions of short-term storage and replication were non-significant for most of the variables except % of medium moving sperms, sperm velocities and beat frequency. On long-term preservation of Garole ram spermatozoa under controlled conditions the mean post-thaw recovery of 70.4 and 71.4% motile spermatozoa was achieved having 48.8 and 48.9% of rapidly motile spermatozoa, respectively in both the replicates. The effect of replication on cryopreservation was significant (p<0.05) on amplitude of lateral head displacement and beat frequency, but there was no significant effect on motility, rapidly motile spermatozoa, linearity, straightness and sperm velocities of frozen-thawed spermatozoa. It can be concluded from these results that an average 70% motility can be achieved on storage of Garole ram semen in chilled liquid state upto 48 h or in liquid nitrogen after freezing under controlled conditions in straws. However, further studies are required to evaluate the fertility of short-term and long-term preserved Garole ram semen for extensive use of this prolific sheep breed.

• 한국가축번식학회지
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• 제15권1호
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• pp.49-57
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• 1991

생쥐 수정란의 동결보존법을 개선하고자 유리화 동결과정에서 제1보존액에서의 평형시간, 제2보존액에서의 전냉각 여부 및 straw loading 방법에 따른 동결보존 후 수정란의 생존율을 조사하고, 또한 유리화 동결보존 과정에서 수정란의 부분적인 손상 여부를 확인하기 위하여 동결보존 후 배양하여 수정란의 할구수를 Hoechst 33342로 염색하여 조사하였던 바 그 결과는 다음과 같다. 1. 동결융해 후 생존율은 Medium-1에서 10분간 평형시간을 준 경우(81.0%)는 5분간(40.0%) 및 15분간(74.1%)의 평형시간을 준 경우보다 유의적(P<0.05)으로 높았다. 2. Double Medium-2 column방법으로 얻은 생존율(81.0%)은 single Medium-2 column방법으로 얻은 생존율(62.8%)보다 유의적(P<0.01)으로 높았다. 그리고 Double Medium-2 column방법에서는 유리화 용액이 희석액에 오염되지 않아 순수하게 투명한 유리화를 이룰 수 있었다. 3. 전냉각을 않은 경우에 비하여 전냉각한 Medium-2로 동결한 수정란은 생존율에 있어서 다소 높은 성적을 보였으나 유의적인 효과는 없었다. 4. 상실배기의 수정란을 24~28시간동안 배양하여 얻은 후기 배반포를 Hoechst 33342로 염색하여 할구수를 조사하였던 바 신선란(53.3${\pm}$1.6)보다 동결란(41.4${\pm}$1.5)에서 유의적(P<0.05)으로할구수가 적었다. 이는 동결융해 과정에서의 부분적인 손상에 의하였던 것으로 사료된다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권2호
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• pp.133-145
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• 2004

난자의 체외성숙 및 체외배양에는 일반적으로 동물의 혈청을 사용하고 있다. 그러나, 채취한 소의 상태에 따라서 혈청의 질에 차이가 있어 실험데이터가 일정하지 않을 수 있고, 그것으로부터 바이러스, 세균, 마이코플라즈마 등에 오염될 가능성이 있다. 따라서, 본 실험에서는 완전 무 혈청 배양액에서 난자의 성숙, 배 발생율, 세포 수, 동결성을 검토하였다. 다음으로, 근래 혈청배지로 생산한 체외 배양 수정란은 과체중의 산자 생산, 초기 산자 사망률, caesarean section, dystocia 같은 발병으로 문제가 지적되고 있다. 그러나 무 혈청 배지로 생산한 체외 배양 수정란은 이러한 현상을 개선할 수 있다는 보고가 있어 본 실험에서는 완전 무혈청 배양액에서 생산된 동결란과 신선란을 젖소에 이식하여 그 결과를 검토하였다. 무혈청 배양액에는 에너지원과 세포성장인자가 첨가된 IVD101과 IVMD101, 대조군인 혈청 배양액에는 TCM199 + 10% FBS가 사용되었다. IVMD101에 의해 체외성숙이 이루어 졌고, 혈청이 첨가된 TCM199 + 10% FBS에서는 12.4% 배 발생율을 보인데 반해, 무혈청 배양액 IVD101과 IVMD101이 각 32.4%, 34.5%로 훨씬 높은 배 발생율을 보였다. 더욱이, 세포 수에 있어서도 무혈청 배양액에서 발생된 배반포의 세포수가 혈청이 첨가된 배양액에서 발생된 배반포의 세포수보다 월등하였으며, 이는 체내란과 비슷한 세포 수를 보이고 있다. 수정란의 내동성을 보면, 융해하고 24시간 배양기 정치 후에 IVD101과 IVMD101은 94.5%, 95.8%의 생존율을 보인 반면 TCM199 + 10% FBS는 52.5%에 불과하다. 융해하고 72시간후 탈출 배반포율이 IVD101과 IVMD101는 78.4%, 83.7%였는데 반해 TCM199 + 10% FBS는 32.0%였다. 마지막으로, 무혈청 배양액에서 발생한 동결란과 신선란을 젖소에 이식한 후에 임신율에 있어서는 유의적 차이는 없었지만, 무혈청 배지에서 생산된 수정란의 내동성의 탁월함이 증명되었다. 이러한 결과들로 종합해 보면, 무혈청 배양액 (IVD101, IVMD101)에서 발생된 수정란이 혈청 배양액에서 발생된 수정란보다 배발생율, 세포수, 동결성, 임신율에 있어서 우수함을 알 수 있었다. 이러한 무혈청 배양액은 배발생 과정의 연구뿐만 아니라 수정란 이식을 위한 고품질의 체외 수정란의 대량 생산, 복제, 형질전환 동물 생산 등에도 유익할 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권1호
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• pp.57-64
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• 2010

목 적: 배양 환경과 동결 기술이 발달함에 따라 동결 포배의 해동-이식의 빈도가 증가하고 있으며, 신선 주기와 마찬가지로 해동-이식 주기에서도 질 좋은 배아를 선별하는 것은 임신 성공 여부를 결정하는 아주 중요한 과제이다. 본 연구는 동결 당시 포배로의 발달 속도가 임신 결과에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 수정 후 5일 및 6일째 동결한 포배의 해동-이식 후 임신율을 비교 분석하였다. 연구방법: 2006년 1월부터 12월까지 5일째 또는 6일째 동결한 포배를 해동하여 2007년 6월까지 융해 이식한 87명, 93주기를 대상으로 하였다. 동결법은 ethylene glycol과 DMSO를 이용한 유리화 동결법을 이용하였으며, 팽창 포배는 인위적인 수축을 시행 후 동결하였다. 해동 과정은 이식 전날 시행하여 15~18시간 배양액에서 배양 후 재팽창 여부를 확인하였다. 결 과: 5일째 동결한 포배를 해동-이식한 52주기와 6일째 동결한 포배를 해동-이식한 41주기에서 환자의 나이, 이식한 배아의 수, 해동 배아의 생존율 등 임신 결과에 영향을 미칠만한 요인들의 차이는 없었다. 그러나 생화학적 임신율, 임상적 임신율, 진행 임신율, 착상율 등은 5일째 동결한 포배를 해동-이식한 주기에서 높게 나타났다. 결 론: 5일째 동결한 포배를 해동-이식했을 때의 임신율은 6일째 동결한 포배를 해동-이식했을 때의 임신율보다 2배 이상 높았으며, 이는 신선 주기와 마찬가지로 해동-이식 주기에서도 동결 전 배아의 발달 속도의 차이를 임신 성공 예측의 중요한 지표로 사용할 수 있음을 시사한다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제26권1호
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• pp.19-25
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• 2011

본 연구에서는 유전적 가치가 높은 가축을 OPU 기술을 이용하여 단기간에 반복적이고 연속적으로 생체 내 난포란을 채란하여 수정란을 생산할 수 있는 가능성을 연구한 것으로써, 수정란의 안정적인 생산 및 이식으로 가축 개량의 세대 간격을 단축하기 위해 우수한 유전력을 가진 염선된 개체의 임신 초기 3개월 동안에 반복적인 수정란 생산 가능 여부를 조사하였다. 1. 비임신우 및 임신 초기우에 2회/주 채란으로 비인신우에서는 68회 채란으로 생성된 난포수는 721개($10.6{\pm}3.9$)의 난포를 흡입하여 364개($5.4{\pm}3.4$)의 난자를 회수하여 50.5%의 회수율을 보였으나, 임신 초기우에서는 34회 채란으로 441개($13.0{\pm}4.3$) 생성된 난포를 흡입하여 그중 261개($7.7{\pm}3.6$)의 난자가 회수되어 회수율이 59.2%로 유의적으로 높게 나타났다. 2. 초기임신우와 비임신우간의 회수된 난자의 등급은 비임신우 및 임신우에서 평균 $5.4{\pm}3.4$개 및 $7.7{\pm}3.6$개 회수된 난자에서 Grade II(평균 $2.1{\pm}2.1$개 및 $2.4{\pm}2.2$개)와 Grade IV(평균 $0.8{\pm}1.3$ 및 $1.2{\pm}1.5$개)는 유의적인 차이가 없었으나, Grade I(평균 $1.6{\pm}1.2$ 및 $2.4{\pm}1.3$개)과 Grade III(평균 $0.9{\pm}1.4$ 및 $1.6{\pm}1.9$개)은 유의차가 있었으며, Grade I, II 등급 출현율는 각각 $3.7{\pm}2.7$개 및 $4.9{\pm}2.6$개로 채취한 임선우에서 유의적으로 높게 나타났다. 3. 임신 초기우 및 비임신우로부터 채취한 난포란을 각 개체별 체외성숙 및 체외수정 후 배반포의 발생률은 수정 및 분할률에서 평균 $3.3{\pm}2.4$개, 임신우에서는 평균 $4.8{\pm}2.3$개로 유의적으로 높게 나타났으나, 이식가능한 배반포 발달은 93개 및 58개, 발달률은 25.5% 및 22.2%로 임신우에서 낮았으며, 또한 채란회수당 평균 배반포 발달에서는 $1.4{\pm}1.1$개 및 $1.7{\pm}0.9$개로 임신우의 평균 수가 많았으나 유의차는 없었다. 이상의 본 연구의 결과에서 가축의 임신 초기 개체에서도 1주일에 2회 반복적으로 OPU를 실시한 후 체외성숙 및 체외 배양을 통해 반복적으로 이식 가능한 수정란을 생산하였다. 이러한 방법은 가축의 초기 임신우로부터 채란이 가능하므로 개체의 임신에 대한 불안삼을 해소할 수 있으며, 유전적으로 아주 우수한 고능력우를 임신 기간 중에도 공란우로 이용하여 반복적으로 수정란의 생산이 가능하므로 그 이용의 활용도가 높을 것으로 사료된다.