بشر از قرنها قبل با پدیده یخ زدن و کاربردهای آن در زندگی و فواید و مضرات احتمالی آن آشنا بوده است. مشاهده دانه های گیاهان که علیرغم گذرانیدن فصل یخبندان پس از گرم شدن هوا و آب شدن یخها و بدنبال قرار گرفتن در خاک مناسب شروع به رویش می کردند این فکر را قوت می بخشید که برخی از جانداران در شرایط مناسب می توانند یخ زدنهای طولانی را تحمل کرده و زنده بمانند. این قبیل مشاهدات بشر را راهنمایی می کرد تا از سرد کردن و یخ زدن برای نگهداری مواد خوراکی استفاده کنند. با پیشرفت دانش بشری روش های گوناگونی برای سرد کردن و نگهداری مواد ابداع شد و هم اکنون انسان از پدیده انجماد تقریبا بطور روزمره استفاده می کند ولی سالهای زیادی از سرما تنها برای نگهداری مواد خوراکی مانند گوشت، ماهی، حبوبات و … استفاده می شد و با توجه به اینکه زنده ماندن این مواد پس از انجماد چندان مورد نظر استفاده کنندگان نبود دانش زیست شناسی انجمادی[1] چندان پیشرفت نکرده بود. بتدریج فکر استفاده از سرما برای نگهداری طولانی مدت سیستم های زنده مانند گلبولهای قرمز، مخمرها و … و استفاده از آنها در زمان دیگری قوت گرفت و آزمایشات فراوانی در این رابطه طراحی و انجام شد ولی اکثر این آزمایشات با توجه به عدم موفقیت و یا موفقیت اندکی همراه بود. پراکندگی جمعیت، ناباروری و افزایش حساسیت به بیماریها منجر به افزایش میزان انقراض و کاهش بازدهی تعدادی از گونه ها می شود  (Sunquist et al., 2002; Holt et al., 1999).

به منظور حفظ و جلوگیری از انقراض گونه ها و ذخیره ژنتیکی آنها استفاده از تکنولوژی کمک باروری (ART)[2] ابزار با ارزشی در جهت رفع این مشکل می باشد. این تکنولوژی شامل روشهای گسترده ای مانند: لقاح آزمایشگاهی (IVF)[3]، تزریق داخل سیتوپلاسمی اسپرم(ICSI)[4] انتقال جنین(ET)[5]، انتقال هسته(NT) [6]، و حفاظت انجمادی[7] جنین، تخمک و اسپرم می باشد.(Comizzoli et al., 2000)

1-1- تولید جنین در شرایط in vivo

1-1-1- لقاح

لقاح فرآیندی است که در طی آن دو سلول جنسی بالغ (یک اسپرم و یک تخمک) درلوله رحمی در هم آمیخته و یک سلول واحد به نام سلول تخم را تشکیل می دهند. بنابراین تخم یک سلول دیپلوئید تمایز نیافته است که از هم در آمیختن دو گامت هاپلوئید بسیار تخصص عمل یافته تشکیل شده است(Eisenbach & Turkaspa, 1998).

1-1-2- نزدیک شدن گامت ها

در این فرآیند، گامت های نر و ماده به لوله رحمی رسیده و به هم نزدیک می شوند. در زمان مقاربت و یا تلقیح مصنوعی مایع منی در حوالی سرویکس در واژن تخلیه و عبور بعدی اسپرم ها از طریق انقباضات ماهیچه های رحمی تسهیل می شود. در شاخ رحم، اسپرماتوزوآ با مواد ترشح شده از غدد رحمی آمیخته شده و وارد لوله فالوپ می شود. در واقع تحرک اسپرماتوزوا نقش اندکی در فرایند انتقال ایفا می کند.

از آنجا که ابتدای لوله فالوپ باریک است، تعداد اسپرم هایی که می توانند به محل لقاح برسند به گونه ای چشمگیر کاهش می یابند. اووسیت بلوغ یافته و یا در حال بلوغ با جنبش انتهای شرابه دار اینفاندیبولوم[9] و نیز زنش های مژکی و انقباضات موزون ساختار ماهیچه ای لوله رحمی، از تخمدان به سوی محل لقاح، حرکت می کند(Bigler et al., 1997).

1-1-3- آمیختن گامت ها

در زمان لقاح، اووسیت ثانویه حاصل از نخستین تقسیم کاهشی میوز آزاد می شود. اووسیت ثانویه به لوله رحمی رسیده و در تماس با اسپرماتوزوآ قرار می گیرد. در انسان در هر انزال[10] نزدیک به 200 تا 300 میلیون اسپرم، آزاد می شود. از این تعداد، نزدیک به 500 اسپرم به محل لقاح رسیده و تنها یک اسپرم پس از گذشتن از سد سلول های تاج شعاعی، زوناپلوسیدا و غشای اووسیت ثانویه به اووسیت می پیوندد.

اتصال سر اسپرم با غشای پلاسمایی اووسیت، هنگامی رخ می دهد که اسپرم بتواند مانع نخست (سلول های تاج شعاعی) را با فعالیت آنزیم هیالورونیداز، مانع دوم (زوناپلوسیدا) را با فعالیت زونالیزین(Zonalysin) و ماده ی شبیه تریپسینی دیگر و مانع سوم (غشای زرده ای) را پشت سر بگذارد. بلافاصله پس از ورود سر اسپرم به درون اووسیت، نقطه ی از هم گسسته ی ورود بر روی ZP با گرانول های سیتوپلاسمی بسته می شود تا از ورود سایر اسپرم ها جلوگیری شود. این فرآیند انسداد زرده[11]ای نامیده می شود(Florman et al., 1998; Sadler,2006).