Gold nanoparticle laser warming of cryopreserved zebrafish embryos

金纳米颗粒激光对冷冻斑马鱼胚胎的加温

基本信息

  • 批准号:
    10016844
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 72.81万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
  • 财政年份:
    2017
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2017-05-01 至 2022-07-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

Project Summary/Abstract Laboratories around the world have produced tens of thousands of distinct zebrafish lines that serve as model organisms for genetic and biomedical research that applies to human genetics and diseases. Maintaining all these valuable genotypes is expensive and beyond the capacity of even the largest stock centers. One solution is the cryopreservation of zebrafish sperm, eggs and embryos, an approach that would enable the strategy of increased multi- institutional research using animal models envisioned by the NIH Division of Comparative Medicine. Zebrafish sperm and eggs have been successfully cryopreserved, but technical challenges had prevented the cryopreservation of zebrafish embryos until recent success demonstrated by nanoComposix and Prof. John Bischof at the University of Minnesota. The main challenge with zebrafish embryo cryopreservation is the large embryo size, which limits the rate at which the embryo can be externally cooled and warmed. The innovative approach used by the applicants utilizes an injected formulation of gold nanoparticles that act as ultra- efficient heaters to generate heat internally when illuminated with an infrared laser. This technology demonstrated, for the first time, the successful cooling, cryogenic stabilization and rewarming of zebrafish embryos. Further development and commercialization of this successful proof-of-concept will address a critical need for zebrafish researchers and will form the basis for other genetic preservation applications in aquaculture and human reproduction, improving reproduction for societal, environmental and biodiversity needs. This project will further optimize the zebrafish embryo laser warming reagents, protocols, and equipment developed during the Phase I contract. The equipment will be beta tested by zebrafish research centers and a commercial system will be manufactured. The system will consist of a reagent formulation composed of a cryoprotectant agent and a gold nanoparticle, optimized to provide high photothermal conversion efficiency and minimal toxicity, and will be manufactured under a ISO 13485-compliant quality system. Reagent microinjection into the embryos and freezing and laser rewarming protocols will be refined to further improve embryo survival rates and will form the basis of training materials for end users. Finally, first-generation equipment will be developed, along with testing of automated, high-throughput methods for embryo cooling. Further technology development will provide a universal high throughput platform for preserving germplasm of other vertebrate and non-vertebrate organisms.
项目摘要/摘要 世界各地的实验室都产生了成千上万个不同的斑马鱼线 作为适用于人类的遗传和生物医学研究的模型生物 遗传学和疾病。维护所有这些有价值的基因型是昂贵的,超出了 甚至最大的股票中心的容量。一种解决方案是斑马鱼的冷冻保存 精子,鸡蛋和胚胎,一种方法,可以使多种多样的策略 NIH比较分区设想的动物模型的机构研究 药品。斑马鱼精子和鸡蛋已经成功保存了,但是技术 挑战阻止了斑马鱼胚胎的冷冻保存,直到最近成功 明尼苏达大学的Nanocomposix和John Bischof教授展示。这 斑马鱼胚胎冷冻保存的主要挑战是较大的胚胎大小,它限制 胚胎可以在外部冷却和温暖的速率。创新的方法 申请人使用的是用注入的金纳米颗粒的配方 用红外激光照亮时,有效的加热器可以在内部产生热量。这 技术首次证明了成功的冷却,低温稳定和 斑马鱼胚胎的重新加热。这项成功的进一步发展和商业化 概念证明将满足斑马鱼研究人员的迫切需求,并将构成 在水产养殖和人类繁殖中的其他遗传保存应用,改善 社会,环境和生物多样性需求的繁殖。 该项目将进一步优化斑马鱼激光变暖试剂,协议, 和在第一阶段合同期间开发的设备。设备将通过Beta测试 斑马鱼研究中心和商业系统将被制造。系统将 由由冷冻保护剂和金纳米颗粒组成的试剂制剂组成, 优化以提供高光热转化效率和最小的毒性,将是 在ISO 13485兼容的质量系统下制造。试剂微注射 胚胎和冷冻和激光重新加热方案将得到改进,以进一步改善胚胎 生存率将构成最终用户培训材料的基础。最后,第一代 设备将开发,以及测试自动化的高通量方法 胚胎冷却。进一步的技术开发将提供通用的高通量 保留其他脊椎动物和非脊椎动物生殖种质的平台。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

JOHN C BISCHOF其他文献

JOHN C BISCHOF的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('JOHN C BISCHOF', 18)}}的其他基金

Cryopreservation and nanowarming enables whole liver banking for transplantation, cell therapy and biomedical research
冷冻保存和纳米加温使整个肝脏库能够用于移植、细胞治疗和生物医学研究
  • 批准号:
    10584878
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Resources for Drosophila embryo cryopreservation at lab and stock center scale
实验室和库存中心规模的果蝇胚胎冷冻保存资源
  • 批准号:
    10569277
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Subzero preservation of vascular composite allografts
同种异体复合血管的低温保存
  • 批准号:
    10664308
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Engineering optimization and scaling enables high quality pancreatic islet cryopreservation for banking and transplant
工程优化和扩展可实现高质量胰岛冷冻保存以用于储存和移植
  • 批准号:
    10680579
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Engineering optimization and scaling enables high quality pancreatic islet cryopreservation for banking and transplant
工程优化和扩展可实现高质量胰岛冷冻保存以用于储存和移植
  • 批准号:
    10343955
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Organ banking for transplant--kidney cryopreservation by vitrification and novel nanowarming technology
移植器官库——玻璃化肾脏冷冻保存和新型纳米加温技术
  • 批准号:
    10657291
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Organ banking for transplant—kidney cryopreservation by vitrification and novel nanowarming technology
通过玻璃化和新型纳米加温技术进行移植肾冷冻保存的器官库
  • 批准号:
    9912760
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Breakthrough Tissue and Organ Preservation and Transplantation Using Scaled-Up Nanowarming Technology
利用大规模纳米变暖技术实现突破性组织和器官保存和移植
  • 批准号:
    9980462
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Breakthrough Tissue and Organ Preservation and Transplantation Using Scaled-Up Nanowarming Technology
利用大规模纳米变暖技术实现突破性组织和器官保存和移植
  • 批准号:
    9757813
  • 财政年份:
    2017
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
New Approaches to Rat Sperm Cryopreservation
大鼠精子冷冻保存的新方法
  • 批准号:
    7112299
  • 财政年份:
    2005
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:

相似国自然基金

时空序列驱动的神经形态视觉目标识别算法研究
  • 批准号:
    61906126
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    24.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
本体驱动的地址数据空间语义建模与地址匹配方法
  • 批准号:
    41901325
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    22.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
大容量固态硬盘地址映射表优化设计与访存优化研究
  • 批准号:
    61802133
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    23.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
IP地址驱动的多径路由及流量传输控制研究
  • 批准号:
    61872252
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    64.0 万元
  • 项目类别:
    面上项目
针对内存攻击对象的内存安全防御技术研究
  • 批准号:
    61802432
  • 批准年份:
    2018
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Dose Flexible Combination 3D-Printed Delivery Systems for Antiviral Therapy in Children
用于儿童抗病毒治疗的剂量灵活组合 3D 打印输送系统
  • 批准号:
    10682185
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Wearable Wireless Respiratory Monitoring System that Detects and Predicts Opioid Induced Respiratory Depression
可穿戴无线呼吸监测系统,可检测和预测阿片类药物引起的呼吸抑制
  • 批准号:
    10784983
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
3D Printed Microfluidic Artificial Lung for Veteran Rehabilitation
用于退伍军人康复的 3D 打印微流控人工肺
  • 批准号:
    10629531
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Production of 3D Bioprinted Autologous Vaginal Tissue Constructs for Reconstructive Applications
生产用于重建应用的 3D 生物打印自体阴道组织结构
  • 批准号:
    10672642
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
Improving the Safety and Quality of Eye Plaque Brachytherapy by Assembly with Intensity Modulated Loading
通过调强加载组装提高眼斑近距离治疗的安全性和质量
  • 批准号:
    10579754
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 72.81万
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了