Congelar, desovar y salvar corales a través de la asociación entre UH y Minnesota

Los estudiantes científicos recolectaron con éxito haces de óvulos y espermatozoides de coral para probarlos en un dispositivo de criocongelación rediseñado en la Universidad de Hawai en el Instituto de Biología Marina de Hawái (HIMB) de Mānoa en Moku o Loʻe (Isla del Coco) en la tarde del 19 de junio, lo que marcó un hito crucial. paso para salvar las especies amenazadas por el cambio climático y la contaminación.

Se sabe que Montipora capitata, un tipo de coral que se encuentra comúnmente en Hawai, se reproduce en las noches que rodean la luna nueva desde finales de mayo hasta julio. Durante estos raros eventos de desove, las colonias liberan miles de haces de óvulos y esperma.

A las 8:45 pm del 19 de junio, bajo el brillo de faros de luz roja que son menos invasivos para los corales, científicos y estudiantes de UH Mānoa y la Universidad de Minnesota esperaron pacientemente a que los paquetes de óvulos y espermatozoides que se asemejan a pequeñas cuentas de poliestireno subieran a la superficie. la superficie del agua. Una vez en la superficie, los haces se extrajeron con cuidado y se colocaron en viales. El trabajo de la noche produjo miles de paquetes para su recogida y prueba.

Los espermatozoides de coral se almacenarán mediante criopreservación, que es un proceso que congela para preservarlos. Al congelar el esperma de coral, los científicos pueden almacenar muestras hasta que puedan transportarse por todo el mundo y transferirse a huevos de coral de distintas especies de coral. Tener arrecifes de coral diversos proporciona un ecosistema más floreciente que sustenta más plantas y vida silvestre.

Jia Cashon, estudiante de biología y negocios de UH Mānoa, dijo: "Tuvimos mucha suerte de poder experimentar la magia de todo esto con el Laboratorio Hagedorn (en HIMB) y ver cómo contribuye a nuestra comprensión de la ecología del coral y los esfuerzos de conservación".

Tanto los estudiantes de UH Mānoa como los de la Universidad de Minnesota trabajaron durante varios meses antes del exitoso evento de junio. Los estudiantes de ingeniería mecánica de Minnesota han estado mejorando y rediseñando un criocongelador portátil desde enero. Las mejoras al dispositivo incluyen una mayor capacidad para congelar más muestras y la utilización de una computadora con microcontrolador para un mejor control de las tasas y temperaturas de congelación y descongelación. Utilizando el criocongelador rediseñado, el equipo pudo producir espermatozoides sanos y viables después de la descongelación a un ritmo mayor que la versión anterior del dispositivo.

El Centro Asiático del Pacífico para el Emprendimiento (PACE) en la Facultad de Negocios Shidler de UH Mānoa identificó un equipo de estudiantes de UH apasionados por los esfuerzos de conservación de los océanos y les encargó desarrollar un estudio de viabilidad de mercado y una estrategia de comercialización para el dispositivo de congelación.

El equipo incluye a Cashon, Sincere Bolling, estudiante de ingeniería informática, Rzenseth Cabansag, estudiante de marketing, Joshua McDade, estudiante de emprendimiento, y Quentin Shores, estudiante de biología marina. Este equipo de estudiantes ha estado trabajando en la validación de mercado y la identificación del cliente para el dispositivo desde enero, y actualmente está completando sus últimas semanas en el programa PACE Summer Startup Launchpad, patrocinado generosamente por Mamoru and Aiko Takitani Foundation, Inc. Guiado por la facultad de PACE. Compañero Blake Nichols y mentor del programa, el equipo identificó lo que podría ser un mercado de mil millones de dólares para la criopreservación no sólo de esperma de coral, sino también de otros organismos biológicos, y se centró en clientes potenciales para el dispositivo de congelación.

La directora ejecutiva de PACE, Sandra Fujiyama, dijo: “Cuando la decana adjunta de Asuntos Académicos de la Facultad de Ciencias y Tecnología Oceánicas y Terrestres, Judy Lemus, propuso este proyecto, supe que PACE necesitaba participar. Los estudiantes de diversos campos de estudio pueden aprender mucho más unos de otros. Agradezco a la Dra. Judy Lemus y a la Dra. Mary Hagedorn por ver el valor de mirar hacia el futuro, hacia el potencial comercial de las invenciones y tecnologías. Esperamos participar en más proyectos interdisciplinarios como estos que reúnan diferentes disciplinas y grupos y brinden a los estudiantes experiencias de aprendizaje únicas, dinámicas y del mundo real”.

La colaboración fue posible gracias al apoyo de Hagedorn, científica investigadora senior de HIMB, quien ofreció espacio de laboratorio, alojamiento y científicos de su equipo para dirigir la recolección y prueba del paquete de espermatozoides y óvulos.

"Queríamos que los estudiantes de la UH y la Universidad de Minnesota estuvieran expuestos a un evento natural notable y que pensaran creativamente sobre los muchos problemas y oportunidades en conservación y criopreservación", dijo Nikolas Zuchowicz, estudiante de doctorado y organizador del taller de la Universidad de Minnesota. “Anticipamos que el equipo de diseño y el equipo empresarial considerarían la tecnología de criopreservación de una manera nueva y aportarían nuevas ideas a nuestra comunidad. Lo han hecho y estamos encantados con su trabajo. Esperamos planificar los próximos pasos para mejorar aún más los métodos de congelación y llevar nuestro trabajo colectivo al mundo”.