Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular

El laboratorio se enfoca en la evaluación funcional de gametos (espermatozoides y ovocitos) en animales productivos, con el objetivo de mejorar la eficiencia reproductiva en estas especies. Además, nuestro equipo trabaja en la criopreservación y fecundación in vitro, técnicas que permiten preservar y manipular los gametos para futuras aplicaciones.
En el ámbito de la innovación, hemos desarrollado diversas patentes con estos avances tecnológicos buscan mejorar la calidad de vida y el rendimiento productivo de estas especies, mejorando la eficiencia y la sostenibilidad de la producción en este sector. Recientemente, logramos un importante avance al visualizar un embrión de alpaca mediante un microscopio invertido de fluorescencia. Esta imagen representa un hito en nuestra investigación y abre nuevas perspectivas para el estudio y la mejora de la reproducción en estos animales.
No se encontró jefe del laboratorio

Personal de apoyo

Lucila Elisa Anacleto Perez (Investigador asistente)

Lorena Diana Barrios Ugaz (Auxiliar Técnico de Laboratorio)

Líneas de investigación

1

2

3

Equipamiento

Centrifuga de macrotubos
Thermocouple
Microscopio de Fluorescencia
Cryo Bath
Platina térmica
Cabina de Flujo Laminar
Purificador de agua
Incubadora CO2
Reticulador ultravioleta
Thermomixer con Control de Temperatura 2
Microcentrifuga
Baño seco con agitación
Electroeyaculador de Bovino
Calentador de tubos de ensayo
incubadora de embriones
Ecografo portatil
Balanza Analitica
Estereomicroscopio Trinocular
Incubadora Portatil
Microscopio Invertido de Epifluorescencia

Capacidades

En nuestro laboratorio, nos enfocamos en la investigación y desarrollo de tecnologías innovadoras en la reproducción animal. Nuestras áreas de especialización incluyen:
– Evaluación funcional de gametos en animales productivos: análisis detallado de la calidad y funcionalidad de los gametos para optimizar la reproducción.
– Criopreservación: proyectos relacionados con la conservación de gametos y embriones a temperaturas extremadamente bajas.
– Fecundación in vitro: proyectos relacionados con la unión de gametos en un entorno controlado para lograr la fecundación.
– Desarrollo de patentes: creación de nuevas tecnologías y herramientas para mejorar la eficiencia y eficacia en la reproducción animal.

Colaboración (Instituciones)

Alexei Vicent Santiani Acosta – Universidad Nacional Mayor de San Marcos
Nubia Catacora – Universidad Nacional del Altiplano
Elisban Quispe – Universidad Nacional Micaela Bastidas de Apurimac

Links de interés

Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Cryopreservation effect on sperm viability, mitochondrial membrane potential, acrosome integrity and sperm capacitation of alpaca spermatozoa detected by imaging flow cytometry

Eighty-five sperm samples were cryopreserved and SYBR14/PI, MitoTracker Deep Red FM, FITC-PSA/PI and chlortetracycline were used for imaging flow cytometry evaluation of sperm viability, mitochondrial membrane potential (MMP), acrosome integrity and sperm capacitation, respectively. Sperm motility was also registered. Sperm motility (46.1 ± 7.7 vs. 24.1% ± 6.5%), sperm viability (49.8 ± 11.5 vs. 32.3% ± 9.6%) and high MMP (49.8% ± 12.4% vs. 34.9% ± 9.9%) decreased significantly (p < .05) during cryopreservation process, in contrast to acrosome-reacted in viable spermatozoa (1.0% ± 1.6% vs. 1.0% ± 1.0%) and sperm capacitation (10.0 ± 9.8 vs. 8.2% ± 12.4%) that were similar (p > .05) before and after cryopreservation. Positive correlations were found between sperm motility versus high MMP (r = .63), sperm motility versus sperm viability (r = .67) and sperm viability versus high MMP (r = .88). In conclusion, cryopreservation of alpaca spermatozoa is related to a decrease in sperm motility, sperm viability and high MMP, meanwhile acrosome integrity and sperm capacitation are not affected.

Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Activation of caspase-3/7, an apoptotic-related marker, during incubation and cryopreservation of alpaca (Vicugna pacos) spermatozoa

Caspases are crucial mediators of programmed cell death (apoptosis). Apoptosis can occur in spermatozoa during spermatogenesis or epididymal transit, as well as in ejaculated spermatozoa. A high proportion of apoptotic sperm would be a poor indicator of the freezability of a raw seminal sample. Alpaca spermatozoa are notoriously difficult to freeze successfully. Therefore, the objectives of this study were to study caspase activation during incubation (37°C) of fresh alpaca spermatozoa, as well as before and after cryopreservation, to gain some insight into the mechanisms behind the vulnerability of alpaca spermatozoa. Eleven sperm samples were incubated for 4 h at 37°C (Study 1), and 23 samples were frozen using an automated system (Study 2). Caspase-3/7 activation was assessed at 0,1,2,3, and 4 h in samples incubated at 37°C (Study 1); and before/after cryopreservation (Study 2) using CellEvent™ Caspase 3/7 Green Detection Reagent and flow cytometry. The proportions of alpaca spermatozoa with caspase-3/7 activated increased (p < 0.05) after 3–4 h of incubation at 37°C; however, caspase activation was similar before and after cryopreservation (36.2 ± 11.2% vs. 36.6 ± 33.7%, p > 0.05). The high standard deviation found after freezing could be explained by the existence of two subpopulations: one subpopulation where caspase-3/7 activation decreased during cryopreservation (from 36.6 ± 9.1% to 1.5 ± 2.2%), and the other subpopulation where caspase-3/7 activation increased after cryopreservation (from 37.7 ± 13.0% to 64.3 ± 16.7%). In conclusion, after 3–4 h of incubation, caspase-3/7 activation increased in fresh alpaca sperm, whereas cryopreservation affects alpaca sperm samples in different ways.

Design and validation of primers ...
Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Cryopreservation of Peruvian Paso horse spermatozoa: dimethylacetamide preserved an optimal sperm function compared to dimethyl sulfoxide, ethylene glycol and glycerol

The objective was to evaluate the effect of different cryoprotectant agents in the cryopreservation of Peruvian Paso horse semen. Twenty semen samples were collected from five Peruvian Paso horse stallions. Each sample was divided into 12 parts to form the groups: dimethylacetamide (DMA), dimethyl sulfoxide (DMSO), ethylene glycol (EG) and glycerol (GLY), at 3%, 4% and 5%. Samples were frozen using a rate-controlled freezer. Sperm parameters evaluated were motility and viability/acrosomal status. After thawing, progressive motility in DMA group was higher (< .05) than in DMSO, EG and GLY groups. Similarly, viable acrosome-intact spermatozoa were higher (< .05) using DMA in comparison with DMSO. No differences were found when comparing concentrations for any of the cryoprotectant agents. In conclusion, DMA seems to be a good cryoprotectant agent for the cryopreservation of Peruvian Paso horse stallion semen.

Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Assessment of spermatozoa in fertile alpaca (Vicugna pacos) males: Study of sperm head morphometry using a nonautomated digital method and sperm morphology based on strict criteria

Although computer-assisted systems for sperm morphometry and morphological analysis are important tools in the study of male fertility, their use in extensive systems in alpacas is limited by factors such as the expense of equipment and the high altitudes of the Andean region. The objectives of this study were to evaluate alpaca sperm head morphometry using a nonautomated digital method and determine the frequency of sperm abnormalities based on strict criteria for sperm morphology in fertile male alpacas. Ejaculates (n = 15) from seven alpacas were collected, and sperm smears stained with modified Papanicolaou were processed. For morphometric analysis, 3,000 sperm (200 cells/sample) images were captured at 400× magnification and Quick Photo MICRO 3.0 software was used for manual measurement of basic (sperm head length, width, perimeter and area) and derived variables (ellipticity, shape factor, elongation and regularity). For morphology assessment, smears were observed at 1000× magnification according to WHO and strict criteria. Average morphometric parameters were length 5.48 μm, width 2.99 μm, perimeter 13.62 μm, area 12.43 μm2, ellipticity 1.86, shape factor 1.20, elongation 0.29 and regularity 1.05. Significant between-individual and within-individual differences were found in morphometric parameters. Based on morphometric study, sperm heads were classified as elliptical or normal (49%), long (18%), short (2%), pyriform (12%), round (9%), large (6%) and small (4%). Morphological analysis found no additional sperm head defects in 49% of normal sperm obtained by morphometry, although a 4% incidence of neck/mid-piece defects and a 16% incidence of principal-piece defects were found. We conclude that sperm head morphometry assessment in fertile alpacas using a nonautomated digital method is feasible, and that defects in sperm heads constitute the main morphological alteration (>50% of the sperm population), based on WHO and strict criteria.

Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Investigadores de la Científica ganan múltiples medallas en prestigioso concurso en Canadá

Tras una sobresaliente participación, un grupo de investigadores de la Universidad Científica del Sur fue premiado con cinco medallas de oro, seis de plata, y dos de bronce, en el Concurso Internacional de Invenciones e Innovación de Canadá “iCAN 2024”, el principal evento para inventores del país norteamericano, y una de las competiciones más prestigiosas a nivel mundial.

Los proyectos galardonados con el oro estuvieron a cargo de Doris Gonzales, decana de Enfermería de la Universidad Científica del Sur; Max Castañeda, investigador asistente de la Científica; Alejandra Ugarelli, investigadora asistente de la Científica; y Betty Samaniego, estudiante de maestría de Energía Renovables en nuestra institución.

Estos fueron reconocidos por el diseño de un soporte de punción con ángulo ajustable para jeringas de inyección; un contenedor para plántulas de macroalgas; una vivienda modular inteligente para camélidos sudamericanos; un dispositivo flotante de detección y contención de contaminantes hídricos; y una teja con sistema de recolección y tratamiento de agua fluvial, respectivamente.

Laboratorio de Investigación en Biotecnología Reproductiva y Celular
Investigadoras peruanas obtienen medallas de oro y plata en Corea por sus inventos para proteger alpacas

Investigadoras peruanas de la Universidad Científica del Sur obtuvieron dos premios de oro y cinco de plata en el Korea International Women’s Invention Exposition (KIWIE) 2024, el evento más importante que reconoce las invenciones de las mujeres en el mundo.

Se trata de Shirley Evangelista, médica veterinaria especialista en biotecnologías reproductivas e investigadora titular de la Científica; Alejandra Ugarelli, médica veterinaria especialista en reproducción animal e investigadora asistente de la Científica; y Lucila Anacleto, médica veterinaria y egresada de nuestra casa de estudios.

Ellas obtuvieron medallas de oro por un chaleco diseñado para proteger a las alpacas de las bajas temperaturas y por una vivienda modular inteligente para camélidos sudamericanos. Esta última además recibió el premio especial de la International Federation of Inventors’Associations.

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