JPH084601B2 - 精子凍結方法及び精子凍結装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、冷媒液化ガスの使用に
よる精子保存方法と、この方法に適した精子凍結装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】牛精子の凍結方法は、現在では冷媒とし
て液化窒素ガス(ＬＮＧ)による急速凍結法が一般的とな
っている。この凍結に際しては、従来はコンパクトな装
置で、かつ一度に凍結する目的で精子封入容器の多数本
を冷媒容器中へ縦に入れて凍結させていた。この作業は
４℃程度にしたところで、ストロー状の精子封入容器を
手で一本宛メッシュ枠に立てていた。例えば、200本立
てるのに約30分は要していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような従来の精子
凍結方法は、手間も大変であったし、冷却過程での精子
生存率の面でも検討が必要であった。そこで本発明で
は、精子凍結作業の省力化と冷却過程での精子生存率の
向上を図ることを目的としたのである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を検討した結
果、特に凍結時のストローの保持の違いが融解後の精子
の生存性と受胎性に影響を与えることを見出し、本発明
に至ったのである。本発明は、冷媒液化ガスでストロー
状精子封入容器中の精子を凍結するに際して、複数のス
トロー状精子封入容器をほぼ水平方向に多数整列して凍
結させることを特徴とするものである。

【０００５】また、冷媒液化ガスでストロー状精子封入
容器中の精子を凍結するに際して、冷媒液化ガス中へ浸
漬する前に、先ず水平方向にした精子封入容器をほぼ氷
結状態とし、次に気化した冷媒ガス中で所定の温度まで
下げ、次いで冷媒液化ガス中で目的の温度まで下げるこ
とを特徴とする精子凍結方法である。

【０００６】この精子凍結方法に使用する装置は、スト
ロー状の精子封入容器１の整列装置５と、冷媒中に浸漬
され略水平方向に精子封入容器１を整列保持する整列凍
結架台２とからなり、該整列凍結架台２は冷媒中の適当
な位置へ懸垂装置３によって支持される。

【０００７】整列凍結架台２へ精子封入容器１を整列保
持させるための整列装置５が、プレート状ベース5aの一
方に精子封入容器の送りスロープ5bがあり、かつ、ほぼ
中央に整列凍結架台２を嵌める整列板７を備え、該整列
板７には前記スロープと直角方向に前記架台２の溝と同
一ピッチの整列溝８を設けている。

【０００８】精子封入容器１を整列保持する整列凍結架
台２は多数の容器整列溝４を有するものが好ましい。ま
た、冷媒槽中で精子封入容器１を整列保持する整列凍結
架台２の懸垂装置３は支持位置可変であるのが好まし
い。

【０００９】

【作用】このような本発明によると、整列装置５の使用
により、多数本の精子封入容器１を手で握って整列装置
上へばらまくだけで、枠の各整列溝４中へ整列する。精
子封入容器１がどの部位もほぼ均等に冷却され、精子生
存指数が上がり、従って、受胎率も高くなる。また、ス
トロー状の精子封入容器を手で一本宛立てる必要がなく
なり、作業も簡略化される。

【００１０】

【実施例】以下実施例図面によって本発明の精子凍結方
法及び精子凍結装置を詳細に説明する。図１は本発明の
精子凍結方法を実施している精子凍結装置の側面図であ
る。図２は架台部分のみの平面図である。図３は架台に
精子封入容器１を載せる整列台の平面図、図４は同側面
図である。図５は整列板の一例を示す要部平面図、図６
は同側面図、図７は整列架台を多段に積み重ねた状態を
示す側面図である。図８は冷媒ガス発生装置の側面図で
ある。

【００１１】図１の本発明の精子凍結装置は、ほぼ水平
方向にストロー状の精子封入容器１を多数本整列保持し
て冷却槽10の冷媒中に浸漬することのできる整列凍結架
台２と、その整列凍結架台２を冷媒中の適当な位置へ支
持することのできる懸垂装置３とからなる。整列凍結架
台２上には、多数の容器整列溝４を有しており、図３〜
６に示した整列装置５の使用によって効率良く多数の容
器整列溝４上に精子封入容器１を載せることができる。
整列凍結架台２はこのように、上面に精子封入容器１を
多数本整列保持可能に凹凸を有した枠状である。また、
整列凍結架台２は複数段に重ねたとき、図７にみられる
ように、上下が千鳥状に配設されるように容器整列溝４
を配置させたものがよい。

【００１２】この整列溝４上にうまく精子封入容器１を
載せることができるように整列装置５を開発したが、そ
の様子は図３,４に見られる。整列装置５は精子封入容
器１の整列凍結架台２よりも大きなプレート状ベース5a
の一方(図面左方)に精子封入容器１の送りスロープ5bが
ある。この送りスロープ5bは回動可能に軸5cに軸支され
ており、先端部が押え部5dとなっている。整列凍結架台
２は外枠2aと内枠である整列溝枠2bとからなり、整列溝
枠2bに前述した容器整列溝４がある。外枠2aは整列溝枠
2bよりも少し高く形成されているので、精子封入容器１
が外枠2a内に揃い、かつ移動に際して横ずれしないよう
になっている。整列溝枠2bの内部でプレート状ベース5a
の上面には、図５,６に示したような前記スロープと直
角方向に前記架台２の溝と同一ピッチの整列溝８を設け
た整列板７がある。

【００１３】整列装置５を用い整列凍結架台２の容器整
列溝４へ精子封入容器１を一本宛整列保持させるには、
まず、押え部5dによって整列凍結架台２をプレート状ベ
ース5a上の整列板の外周へ整列溝枠を嵌めて保持した状
態とし、精子封入容器１の多数本を送りスロープ5bへ宛
がって送ればよい。このようにすると、整列凍結架台２
内に整列板７を備えているので、その整列板７に多数平
行に設けられた整列溝８の各々へ精子封入容器１が嵌ま
って、整列状態となる。

【００１４】精子封入容器１を整列保持している整列凍
結架台２は懸垂装置３によって冷却槽10中に支持するこ
とができる。図１に示した例では、懸垂装置３は整列凍
結架台２を収容可能なステンレス製ネットかご3aと、そ
のステンレス製ネットかごを冷却槽10中に支持するポー
ル3bと、支持位置を選択できるように冷却槽10の開口縁
部へ係止可能な複数のフック3cとからなる。ステンレス
製ネットかご3aには複数列で複数段に精子封入容器１の
整列凍結架台２が収容される。ステンレス製ネットかご
3aの底面には冷媒液化ガスに着液したのを発煙で知るこ
とができる垂下条3dがある。図１の例では精子封入容器
１を収容した整列凍結架台２の上には、更に上からも冷
すために冷媒液化ガスを入れたトレイ６を載置してい
る。

【００１５】冷却槽10の内部に冷媒液化ガスを沸騰させ
て低温のガスを発生させるのが前記垂下条であり、更に
積極的に低温のガスを発生させるのが、図８の冷媒ガス
発生装置９である。この装置は冷却槽10の開口部から下
方の冷媒液化ガスに至までの非発熱部9aとその下方に支
持された発熱部9bをぼほＬ形に形成し、内部に電気が通
じるようにしたもので、ヒータの発熱によつて冷媒液化
ガスを沸騰させて低温のガスを発生させることができ
る。発熱部9bは円形に形成されているが、容量の違う複
数の発熱部を平行に設けて発熱量の増減を可能にするこ
ともできる。

【００１６】以上のような本発明の装置を用いて、先
ず、初めに表１に示す性状の牛精子を常法に従い卵黄、
クエン酸緩衝液で処理し、0.5ml精子封入容器１中に分
注した後、整列凍結架台２上にセットして、１つの枠に
50本宛、６個の枠を図１,２のように懸垂装置３に収容
し、水平方向にストロー状の精子封入容器１を整列保持
した状態で冷却槽の上縁から、５〜10cmの位置に整列保
持し、精子封入容器１内を氷結させた。その後、一挙に
精子封入容器１を架台ごと冷却槽内の冷媒液化ガスであ
る液体窒素液面上の２〜５cmの位置まで下げて冷媒ガス
発生装置９による低温の窒素ガスで精子封入容器１内温
度が-150℃以下になるまで下げた。これを確認後、整列
凍結架台２を更に下げて、精子封入容器１全体を液体窒
素中に浸漬して-196℃まで下げた。-196℃に達すると、
手早く精子封入容器１を集めて別の保管容器に移した。

【００１７】比較例として、市販の架台へ垂直に精子封
入容器を保持させて架台を液体窒素中に同様に浸漬し、
前記実施例同様の冷却方法に従って凍結処理を行なっ
た。

【００１８】

【表１】

【００１９】前記実施例と比較例について冷却曲線と、
凍結精子の融解後の生存率、及び活力について調べた。
図９は精子封入容器を水平方向にして凍結させる本発明
の場合(a)と、縦にして凍結させる従来例(b)の冷却曲線
である。測定は精子封入容器の綿栓部と先端部の２個所
にセンサを設けて行なった。本発明の場合、精子封入容
器内が均質に冷却されているのに対し、従来例では精子
封入容器の部位によって冷却過程が異なっている。

【００２０】図10は本発明の場合で、精子封入容器１を
収容した整列凍結架台２を４段に重ねて凍結した際の冷
却曲線である。上段になる程、鈍化した冷却曲線となる
傾向がみられる。

【００２１】図11は本発明の４段重ねの場合の各段の溶
融精子の生存性を精子生存指数として、従来の縦式と比
較したものである。比較例の精子生存指数が40から55で
あったのに対して、本発明では下から３段目と４段目で
は40から50とやや比較例と劣っているものの、１段目が
45から60、２段目が45から60と優れた結果となってい
る。

【００２２】図12は凍結後融解した精子の経時的な生存
性を調べた結果である。本発明の水平式の場合、従来の
縦式の場合と同様に融解後の生存性がよい。特に、本発
明の方法では１及び２段目においては、従来の比較例よ
りもはるかに優れた結果が得られたことから、比較例の
縦式で精子封入容器当たりの精子数を4500万とした凍結
精液と、本発明の横式の方法による精液で比較例の１／
２の精子数(2250万)とした凍結精液による野外授精試験
を実施した。その結果を表２に示す。

【００２３】

【表２】

【００２４】表２にみられるように、本発明によると、
比較例の１／２の精子数とした場合でも受胎率が不変で
野外で充分に使用することが可能である。このことか
ら、少ない精子数で多くの授精ができる。従って、従来
は１頭の一回の精液により200〜400本の精子封入容器し
か製造できなかったものが、本発明によって400〜800本
に倍増し、効率の高い結果が得られた。

【００２５】

【発明の効果】本発明によって、精子凍結作業の労力が
軽減され、凍結に大型のＬＮＧタンクを利用することが
できて、大量、均質保存を可能とし、これによって、少
量の優良精液による多数の授精を可能とした。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の精子凍結方法を実施している精
子凍結装置の側面図である。

【図２】架台部分のみの平面図である。

【図３】架台に精子封入容器を載せる整列装置の平面図
である。

【図４】整列装置の側面図である。

【図５】整列板の一例を示す要部平面図である。

【図６】整列板の要部側面図である。

【図７】整列凍結架台を多段に積み重ねた状態を示す側
面図である。

【図８】冷媒ガス発生装置の側面図である。

【図９】凍結時の保持方法別冷却曲線である。

【図１０】本発明による各段ごとの冷却曲線である。

【図１１】各段の精子生存指数を示すグラフである。

【図１２】精子生存指数の経時変化を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

１ 精子封入容器 ２ 整列凍結架台 ３ 懸垂装置 ４ 容器整列溝 ５ 整列装置 ６ トレイ ７ 整列板 ８ 整列溝 ９ 冷媒ガス発生装置 10 冷却槽

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冷媒液化ガスでストロー状精子封入容器
   中の精子を凍結するに際して、ストロー状精子封入容器
   を冷媒液化ガス中へ浸漬する前に、先ず水平面内に配列
   した複数本の精子封入容器をほぼ氷結状態とし、次に気
   化した冷媒ガス中で所定の温度まで下げ、次いで冷媒液
   化ガス中で目的の温度まで下げることを特徴とする精子
   凍結方法。
2. 【請求項２】 略一水平面内に複数本のストロー状精子
   封入容器１を整列保持する整列凍結架台２と該整列凍結
   架台２を冷媒中の適当な位置へ支持する懸垂装置３とか
   らなり、前記整列凍結架台２は複数の精子封入容器１を
   ほぼ一水平面内で整列保持させるための整列装置５を備
   え、該整列装置５にはプレート状ベース5aの一方に精子
   封入容器の送りスロープ5bがあり、かつ、ほぼ中央に整
   列凍結架台２を嵌める整列板７を備え、該整列板７には
   前記スロープと直角方向に前記架台２の溝と同一ピッチ
   の整列溝８を設けてなる精子凍結装置。
3. 【請求項３】 略一水平面内に複数本のストロー状精子
   封入容器１を整列保持する整列凍結架台２と該整列凍結
   架台２を冷媒槽10中の適当な位置へ支持する懸垂装置３
   とからなり、該懸垂装置３は支持高さ位置可変であり、
   冷媒槽10には冷媒液化ガス浸漬前冷却用の冷媒ガス発生
   装置９を備えてなる精子凍結装置。