Estudo experimental de criopreservação de espermatozoides usando evaporação de filme fino de nitrogênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Vidaletti, Henrique Roth
Orientador(a): Copetti, Jacqueline Biancon
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade do Vale do Rio dos Sinos
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica
Departamento: Escola Politécnica
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Área do conhecimento CNPq:
Link de acesso: http://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13576
Resumo: A criopreservação de material biológico, especificamente do sêmen, possibilita o armazenamento de amostras por longos períodos, preservando sua viabilidade e função após o descongelamento, o que contribui para o aumento das taxas de sucesso nas tecnologias de reprodução assistida. Diversos protocolos de congelamento e técnicas de descongelamento têm sido desenvolvidos e avaliados, com o uso de novos agentes crioprotetores (ACPs), visando à vitrificação do material biológico e evitando a formação de cristais que podem danificar as células. Neste estudo, o objetivo foi avaliar a vitrificação por evaporação de filme fino de nitrogênio líquido (EFF). Para isso, foi desenvolvido um aparato experimental com câmara de vácuo e criocautérios contendo nitrogênio líquido (LN2). A amostra foi armazenada em um dispositivo de PDMS entre duas placas de cobre com superfície de espuma microporosa metálica (níquel ou cobre). Jatos de LN2 foram aplicados, promovendo a evaporação e o congelamento ou vitrificação das amostras. A pressão na câmara e as temperaturas da amostra foram monitoradas ao longo dos experimentos. Inicialmente, foram usados agentes crioprotetores como glicerol em solução de PBS (Fosfato-tampão salino) e uma solução com 1 mol de sacarose, 35% v/v de glicerol, 1% v/v de albumina humana e 64% v/v de HTF. As variáveis avaliadas incluíram volume da amostra, material e espessura da espuma metálica e espessura do reservatório de PDMS. Em seguida, testes com sêmen humano foram realizados com diferentes combinações de sacarose (0,25 mol/l , 0,5 mol/l e 1 mol/l), albumina humana (1% v/v), glicerol (35% v/v), HTF (Human Tubal Fluid) (64%) e TYB (test yolk buffer). Os experimentos de EFF mostraram que a concentração de crioprotetores, o volume, o material e a espessura da espuma metálica, e a espessura do reservatório influenciam significativamente as taxas de resfriamento e vitrificação. Glicerol a 50% v/v favoreceu a vitrificação, enquanto espumas de cobre proporcionaram maiores taxas de resfriamento devido à sua condutividade térmica. Contudo, a presença de água residual nas amostras biológicas dificultou a vitrificação, ressaltando a necessidade de otimizações nas técnicas de preparo e estudos sobre novas soluções crioprotetoras.
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spelling 2025-03-24T15:09:59Z2025-03-24T15:09:59Z2024-11-01Submitted by Jeferson Carlos da Veiga Rodrigues (jveigar@unisinos.br) on 2025-03-24T15:09:59Z No. of bitstreams: 1 Henrique Roth Vidaletti_.pdf: 4263013 bytes, checksum: 1232447fa4e49e6b72f414e63d40f0be (MD5)Made available in DSpace on 2025-03-24T15:09:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Henrique Roth Vidaletti_.pdf: 4263013 bytes, checksum: 1232447fa4e49e6b72f414e63d40f0be (MD5) Previous issue date: 2024-11-01A criopreservação de material biológico, especificamente do sêmen, possibilita o armazenamento de amostras por longos períodos, preservando sua viabilidade e função após o descongelamento, o que contribui para o aumento das taxas de sucesso nas tecnologias de reprodução assistida. Diversos protocolos de congelamento e técnicas de descongelamento têm sido desenvolvidos e avaliados, com o uso de novos agentes crioprotetores (ACPs), visando à vitrificação do material biológico e evitando a formação de cristais que podem danificar as células. Neste estudo, o objetivo foi avaliar a vitrificação por evaporação de filme fino de nitrogênio líquido (EFF). Para isso, foi desenvolvido um aparato experimental com câmara de vácuo e criocautérios contendo nitrogênio líquido (LN2). A amostra foi armazenada em um dispositivo de PDMS entre duas placas de cobre com superfície de espuma microporosa metálica (níquel ou cobre). Jatos de LN2 foram aplicados, promovendo a evaporação e o congelamento ou vitrificação das amostras. A pressão na câmara e as temperaturas da amostra foram monitoradas ao longo dos experimentos. Inicialmente, foram usados agentes crioprotetores como glicerol em solução de PBS (Fosfato-tampão salino) e uma solução com 1 mol de sacarose, 35% v/v de glicerol, 1% v/v de albumina humana e 64% v/v de HTF. As variáveis avaliadas incluíram volume da amostra, material e espessura da espuma metálica e espessura do reservatório de PDMS. Em seguida, testes com sêmen humano foram realizados com diferentes combinações de sacarose (0,25 mol/l , 0,5 mol/l e 1 mol/l), albumina humana (1% v/v), glicerol (35% v/v), HTF (Human Tubal Fluid) (64%) e TYB (test yolk buffer). Os experimentos de EFF mostraram que a concentração de crioprotetores, o volume, o material e a espessura da espuma metálica, e a espessura do reservatório influenciam significativamente as taxas de resfriamento e vitrificação. Glicerol a 50% v/v favoreceu a vitrificação, enquanto espumas de cobre proporcionaram maiores taxas de resfriamento devido à sua condutividade térmica. Contudo, a presença de água residual nas amostras biológicas dificultou a vitrificação, ressaltando a necessidade de otimizações nas técnicas de preparo e estudos sobre novas soluções crioprotetoras.The cryopreservation of biological material, specifically semen, allows for the long-term storage of samples while preserving their viability and function after thawing, contributing to increased success rates in assisted reproductive technologies. Various freezing protocols and thawing techniques have been developed and evaluated, utilizing new cryoprotective agents (CPAs) aimed at vitrifying biological material and preventing the formation of crystals that can damage cells. In this study, the objective was to evaluate vitrification through thin film evaporation of liquid nitrogen (LN2). For this purpose, an experimental apparatus was developed, comprising a vacuum chamber and cryoprobes containing liquid nitrogen. The sample was stored in a PDMS device between two copper plates with a surface of microporous metal foam (nickel or copper). Jets of LN2 were applied, promoting the evaporation and freezing or vitrification of the samples. The pressure in the chamber and the sample temperatures were monitored throughout the experiments. Initially, cryoprotective agents such as glycerol in PBS (Phosphate-buffered saline) and a solution containing 1 mol of sucrose, 35% v/v glycerol, 1% v/v human albumin, and 64% v/v HTF (Human Tubal Fluid) were used. The evaluated variables included sample volume, material and thickness of the metal foam, and the thickness of the PDMS reservoir. Subsequently, tests with human semen were conducted using different combinations of sucrose (0.25 mol/l ,0.5 mol/l and 1 mol/l), human albumin (1% v/v), glycerol (35% v/v), HTF (Human Tubal Fluid) (64%), and TYB (test yolk buffer). The EFF experiments demonstrated that the concentration of cryoprotectants, volume, material and thickness of the metal foam, and the thickness of the reservoir significantly influence cooling rates and vitrification. Glycerol at 50% v/v favored vitrification, while copper foams provided higher cooling rates due to their thermal conductivity. However, the presence of residual water in the biological samples hindered vitrification, highlighting the need for optimizations in preparation techniques and studies on new cryoprotective solutions.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorVidaletti, Henrique Rothhttp://lattes.cnpq.br/6389034087581844http://lattes.cnpq.br/9219989574784501Oliveira, Jeferson Diehl dehttp://lattes.cnpq.br/0014747062548738Copetti, Jacqueline BianconUniversidade do Vale do Rio dos SinosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia MecânicaUnisinosBrasilEscola PolitécnicaEstudo experimental de criopreservação de espermatozoides usando evaporação de filme fino de nitrogênioACCNPQ::Engenharias::Engenharia MecânicaCriopreservaçãoVitrificação por evaporação de filme líquidoNitrogênio líquidoCrioprotetoresCryopreservationVitrification by liquid film evaporationLiquid nitrogenCryoprotectantsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/13576info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)instname:Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)instacron:UNISINOSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82175http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13576/2/license.txt320e21f23402402ac4988605e1edd177MD52ORIGINALHenrique Roth Vidaletti_.pdfHenrique Roth Vidaletti_.pdfapplication/pdf4263013http://repositorio.jesuita.org.br/bitstream/UNISINOS/13576/1/Henrique+Roth+Vidaletti_.pdf1232447fa4e49e6b72f414e63d40f0beMD51UNISINOS/135762025-03-24 12:17:33.385oai:www.repositorio.jesuita.org.br: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 Digital de Teses e DissertaçõesPRIhttp://www.repositorio.jesuita.org.br/oai/requestmaicons@unisinos.br ||dspace@unisinos.bropendoar:2025-03-24T15:17:33Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos) - Universidade do Vale do Rio dos Sinos (UNISINOS)false
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