🐟 Исследователи Донского государственного технического университета применили новые принципы математического и компьютерного моделирования с использованием пьезоактуаторов в технологии низкотемпературного консервирования репродуктивных клеток рыб.

Методика позволит сохранить биологическое разнообразие и восстановить популяции редких и исчезающих видов рыб. Замороженный генетический криоматериал найдет применение и в аквакультуре для селекционных работ.
💨 Основной проблемой при криозаморозке является необходимость защиты репродуктивных клеток при понижении до температуры жидкого азота –196 градусов по Цельсию. Исследователи ДГТУ предложили в процессе заморозки клеток рыб применять специальные устройства – пьезоактуаторы, находящиеся в криопротекторе, с интеллектуальным управлением процессом замораживания. Создавая акустическое поле, пьезоактуатор способствует проникновению криопротектора внутрь клетки, защищая ее от сверхнизких температур. Пьезоактуаторы широко используются в животноводстве, в аквакультуре ранее не применялись.
💬 – Криоконсервация является одним из наиболее эффективных процессов низкотемпературного сохранения исчезающих видов с возможностью восстановления их биологических функций после размораживания, – прокомментировала д-р биол. наук, профессор кафедры «Технические средства аквакультуры» ДГТУ, главный научный сотрудник Южного научного центра Российской академии наук Елена Пономарева. – Наличие в криобанке генетически репрезентативных коллекций геномов рыб и маточных стад на рыбоводных заводах позволяет с максимальным эффектом сохранить генетическое разнообразие ценных промысловых объектов, исключить инбридинг (скрещивание близкородственных форм в пределах одной популяции организмов), развить селекционно-племенное направление в аквакультуре. Цель нашего проекта – разработка новых технологий и методик повышения сохранности живых объектов в естественной среде обитания и формирование высокопродуктивных маточных стад в аквабиокультуре.
💻 Математическая модель донских ученых описывает весь процесс криоконсервации, это позволяет теоретически проанализировать положительные и отрицательные стороны этапов, наметить пути устранения выявленных проблем. Естественным дополнением к математической модели стала ее компьютерная реализация, основанная на численном решении уравнений, описывающих криоконсервацию.
💬 – Математическая модель описывает не только весь процесс криоконсервации, но и отдельные его составляющие, в частности диффузию, то есть проникновение криозащитного раствора внутрь защищаемой от холода клетки. Это позволяет лучше понять механизм диффузии и, следовательно, управлять ею, – пояснил канд. физ.-мат. наук, доцент кафедры «Теоретическая и прикладная механика» ДГТУ Андрей Матросов. – Разработанные модели могут быть применимы к репродуктивным клеткам не только осетровых, но и других видов рыб.