Synchrotron X-Ray diffraction to detect glass or ice formation in the vitrified bovine cumulus-oocyte complexes and morulae

La vitrification des complexes cumulus-ovocyte (CCO) bovins n’est pas aussi performante que celle des embryons bovins en raison de la structure complexe des ovocytes et de leur sensibilité au froid. Nous avons utilisé la diffraction des rayons X synchrotron (DRXS), une méthode puissante permettant l’étude de la structure des cristaux et des changements de phase, pour détecter la formation de verre ou de cristaux de glace dans l’eau, le milieu de culture tissulaire (MCT)‑199, la solution de vitrification 2 (SV2) ainsi que les morulas et les CCO vitrifiés. Les données ont révélé des pics et des anneaux de Debye associés à des cristaux de glace hexagonaux à 3,897, 3,635, 3,427, 2,610, 2,241, 1,912 et 1,878 Å tant dans l’eau que dans le MCT‑199, tandis que la SV2 avait une apparence amorphe (vitreuse) à 102 °K (−171 °C). Nous avons observé un pic additionnel de cristaux de dihydrogénophosphate de sodium monohydraté (NaH2PO4.H2O) à 2,064 Å dans le MTC‑199 seulement. Tous les pics de cristaux de glace et de NaH2PO4.H2O ont été détectés dans les CCO non vitrifiés (témoins) et les CCO vitrifiés, à l’exception de deux pics de cristaux de glace (3,145 et 2,655 Å) qui étaient absents des CCO vitrifiés. L’intensité de la majorité des pics de cristaux de glace n’a pas différé entre les CCO non vitrifiés et les CCO vitrifiés. Les morulas bovines non vitrifiées dans le MCT‑199 ont présenté tous les pics et anneaux de Debye associés aux cristaux de glace et de NaH2PO4.H2O ayant été trouvés dans le MCT‑199 seulement. Aucun anneau de Debye n’était présent dans les morulas vitrifiées. En conclusion, la DRXS est une méthode puissante pour confirmer la vitrifiabilité d’une solution et détecter la formation de verre ou de cristaux de glace dans les cellules et les tissus vitrifiés. Dans les CCO bovins vitrifiés, nous avons observé des cristaux de glace hexagonaux au lieu de la formation de verre, tandis que les morulas bovines ont subi une vitrification typique.